Требования, классификации, системы обозначений моторных масел

Определение свойств моторных масел, необходимых для снижения коррозионного износа деталей цилиндро-поршневой группы и вкладышей коленчатого вала. Ознакомление с классами вязкости моторных масел. Изучение групп эксплуатационных свойств моторных масел.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 22.05.2015
Размер файла 27,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Требования, классификации, системы обозначений моторных масел

Введение

Общими тенденциями развития двигателестроения являются: увеличение соотношения мощности к объёму двигателя (далее литровая мощность) повышение экономичности и надежности, улучшение пусковых свойств, уменьшение массогабаритных показателей. Решение любой из этих проблем тесно связано с вопросами применения моторных масел. Для обеспечения надежной работы двигателей, применяемые в них масла должны обладать определенными эксплуатационными свойствами.

Надежность работы двигателя во многом определяется выбором масла с оптимальной вязкостью. В широком диапазоне условий эксплуатации, наиболее эффективны масла с пологой вязкостно-температурной характеристикой (т.е. масла, вязкость которых в наименьшей степени меняется при изменении температуры масла).

Для обеспечения минимального износа деталей двигателя лучше использовать масла большей вязкости. Однако чрезмерное повышение вязкости увеличивает потери на трение, что приводит к повышенному расходу топлива. Снижение исходной вязкости как правило улучшает прокачиваемость масел при низких температурах, которая характеризует способность масла своевременно поступать к местам смазки при пуске двигателя. Чем лучше прокачиваемость, тем ниже износ деталей двигателя при пуске и выше КПД за счет уменьшения расхода топлива. Поэтому конструкторы стремятся к выбору оптимальной величины вязкости масла в зависимости от типа двигателя и условий его эксплуатации.

Основными путям повышения "литровой мощности" в современных и перспективных двигателях являются: повышение степени сжатия в цилиндрах двигателя, оптимизация состава топливно-воздушной смеси (например, прямого впрыска топлива под высоким давлением) и введение наддува воздуха. Однако это приводит к росту тепловых и механических нагрузок на детали двигателя и условия работы масла существенно ужесточаются. Интенсивный контакт масла с прорывающимися в картер газами увеличивает скорость его окисления. Воздействие горячих газов и нагретых поверхностей на пленку масла на деталях цилиндро-поршневой группы приводит к образованию высокотемпературных углеродистых отложений (нагаров и лаков). Закоксовывание поршневых канавок может привести к уменьшению подвижности поршневых колец, с появлением повышенного износа и задира поверхности гильзы цилиндра, а в конечном итоге - к поломке поршневых колец с потерей компрессии двигателя.

В целях облегчения веса двигателя конструкторы прибегают к уменьшению емкости систем смазки, что приводит к возрастанию кратности циркуляции масла и интенсификации его окисления. Эффективное снижение скорости образования нагаров и лаков в системе смазки двигателя возможно только в том случае, когда масло обладает достаточно высокими моюще-диспергирующими и антиокислительными свойствами.

Для увеличения надежности и обеспечения высокого ресурса работы двигателя необходимо, чтобы моторные масла имели высокий уровень противоизносных и противозадирных свойств.

Для снижения коррозионного износа деталей цилиндро-поршневой группы и вкладышей коленчатого вала, вызываемого кислыми продуктами сгорания топлива, моторные масла должны обладать нейтрализующим действием.

Требования к маслу определяются не только типом двигателя, конструктивными особенностями агрегатов, но и условиями эксплуатации, а также качеством топлива. Так, при работе на непрогретом двигателе и (или) некачественном топливе, в результате неполного сгорании топлива происходит попадание продуктов неполного сгорания в картер с последующим окислением и загрязнением масла. В результате этого в условиях конденсации влаги в картере двигателя может значительно повышаться образование низкотемпературных отложений (шлама). Предотвратить шламообразование в картере двигателя можно за счет применения масел с высокими диспергирующими свойствами.

Надежность двигателей в значительной степени зависит от способности моторных масел сохранять свои эксплуатационные свойства при обводнении, что особенно характерно для масел, используемых в судовых дизелях.

Современные масла должны сохранять эксплуатационные свойства длительное время (от 500 до 2000 моточасов работы двигателя, примерно 12-45 тыс. км пробега). Срок смены масел должен быть увязан со сроками смены фильтрующих элементов и режимами технического обслуживания автомобилей. При этом должен обеспечиваться низкий расход масла на угар.

Условия работы масел в двигателях различных типов и конструкций могут сильно различаться, что затрудняет выбор масла для конкретного двигателя. Для облегчения выбора масел, исходя из условий эксплуатации и особенностей техники разработаны классификации масел.

1. Классификации и системы обозначений моторных масел

В основу отечественной системы обозначений моторных масел, предусмотренной ГОСТ 17479.1-85, положены сведения о принадлежности масла к одному из классов вязкости и группе эксплуатационных свойств.

Классификации моторных масел по вязкости

Вязкость - важнейшая характеристика моторного масла. Российский ГОСТ 17479.1 разделяет масла в зависимости от величины кинематической вязкости при различных температурах на следующие вязкостные классы.

летние масла - 8*, 10, 12, 14, 16, 20, 24;

зимние масла - 3з, 4з, 5з, 6з, 6, 8*;

всесезонные масла - обозначаются дробным индексом (например, 5з/12, 6з/14 и т.д.).

Для всех сортов нормируются пределы кинематической вязкости при 1000С, а для зимних и всесезонных сортов дополнительно нормируется величина кинематической вязкости при -180С*1 (табл. 1).

Для всесезонных масел, цифра в числителе характеризует зимний класс, а в знаменателе - летний; буква "з" указывает на то, что масло - загущенное, т.е. содержит загущающую (вязкостную) присадку. Так, всесезонное масло класса вязкости 5з/12 по кинематической вязкости при 1000С соответствует летнему маслу класса 12, а при минус 180С - зимнему маслу класса 5з.

Таблица 1. Классы вязкости моторных масел

Класс вязкости по ГОСТ 17479.1

Вязкость кинематическая, мм2 / с, при температуре

1000С

минус 18 0С

не менее

не более

не более

3,8

-

1 250

4,1

-

2 600

5,6

-

6 000

5,6

-

10 400

6

5,6

7,0

-

8

7,0

9,3

-

10

9,3

11,5

-

12

11,5

12,5

-

14

12,5

14,5

-

16

14,5

16,3

-

20

16,3

21,9

-

24

21,9

26,1

-

3з/8

7,0

9,5

1 250

4з/6

5,6

7,0

2 600

4з/8

7,0

9,3

2 600

4з/10

9,3

11,5

2 600

5з/10

9,3

11,5

6 000

5з/12

11,5

12,5

6 000

5з/14

12,5

14,5

6 000

6з/10

9,3

11,5

10 400

6з/12

11,5

12,5

10 400

6з/14

12,5

14,5

10 400

6з/16

14,5

16,3

10 400

В большинстве развитых стран мира общепринятой служит классификация моторных масел по вязкости, установленная SAE (Американским обществом автомобильных инженеров) в стандарте SAE J300 DEC 99, введенная в действие с августа 2001 г., (табл. 2). Данная классификация содержит 11 классов: 6 зимних - 0w, 5w, 10w, 15w, 20w, 25w (w - winter, зима) и 5 летних - 20, 30, 40, 50, 60. Всесезонные масла имеют двойное обозначение через дефис, причем первым указывается зимний (с индексом w) класс, а вторым - летний, например SAE 5w-40, SAE 10w-30 и т.д. Зимние масла характеризуют два максимальных значения низкотемпературной (динамической, в отличие от кинематической для ГОСТ) вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100оС. Летние масла характеризуют пределы кинематической вязкости при 100оС, а также минимальное значение динамической высокотемпературной (при 150оС) вязкости и градиенте скорости сдвига 106 с-1.

В обеих вязкостных классификациях (ГОСТ, SAE), чем меньше цифра в числителе с индексом "з" (ГОСТ) или перед буквой "w" (SAE), тем меньше вязкость масла при низкой температуре и соответственно легче холодный пуск двигателя. Чем больше цифра, стоящая в знаменателе (ГОСТ) или после дефиса (SAE), тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя в летнюю жару.

Таблица 2. Международная классификация моторных масел по вязкости SAE J300 DEC 99.

Низкотемпературная (динамическая) вязкость

Высокотемпературная вязкость

Класс вязкости

Проворачивание по методу ASTM D 5293 (вискозиметр CCS, иммитация холодного пуска)

Прокачиваемость по методу ASTM D 4684 (вискозиметр MRV)

Кинематическая при 1000С (по методу ASTM D 445), мм2

Динамическая при 1500С и скорости сдвига 106 с-1 по ASTM D 4683 или CEC L-36-A-90, на коническом имитаторе подшипника МПа·с, не менее

Максимальная вязкостть, мПа·с,при температуре

min

max

0w

6 200 при -350С

60 000 при -400С

3,8

-

-

5w

6 660 при -300С

60 000 при -350С

3,8

-

-

10w

7 000 при -250С

60 000 при -300С

4,1

-

-

15w

7 000 при -200С

60 000 при -250С

5,6

-

-

20w

9 500 при -150С

60 000 при -200С

5,6

-

-

25w

13 000 при -100С

60 000 при -150С

9,3

-

-

20

-

-

5,6

9,3

2,6

30

-

-

9,3

12,5

2,9

40

-

-

12,5

16,3

2,9*

40

-

-

12,5

16,3

3,7**

50

-

-

16,3

21,9

3,7

60

-

-

21,9

26,1

3,7

* - для классов SAE 0w-40, 5w-40, 10w-40; ** - для классов SAE 40, 15w-40, 20w-40, 25w-40

В таблице 3 приведено примерное соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 классам вязкости по SAE J-300.

Таблица 3. Примерное соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 классам вязкости по SAE J-300.

Класс вязкости

Класс вязкости

по ГОСТ 17479.1-85

по SAE J 300

по ГОСТ 17479.1-85

по SAE J-300

5w

24

60

10w

3з/8

5w-20

15w

4з/6

10w-20

20w

4з/8

6

20

4з/10

10w-30

8

5з/10

15w-30

10

30

5з/12

12

5з/14

15w-40

14

40

6з/12

20w-30

16

6з/14

20w-40

20

50

6з/16

2. Классификация моторных масел по уровню эксплуатационных свойств

Согласно ГОСТ 17479.1 моторные масла российского производства по уровню эксплуатационных свойств разделены на 6 групп, обозначаемых первыми шестью буквами русского алфавита и цифровыми индексами (табл. 4). Чем дальше от начала алфавита отстоит буква в маркировке моторного масла, тем выше уровень его качества. Соответствие масел той или иной группе устанавливается на основании результатов моторных и лабораторных испытания, включенных в Комплексы методов квалификационной оценки (КМКО), утвержденных Госстандартом РФ. Индексом "1" маркируются масла, предназначенные для эксплуатации бензиновых двигателей, индекс "2" предназначен для обозначения масел для дизелей. Универсальные масла, предназначенные для эксплуатации в обоих типах двигателей, цифрового индекса не имеют. В случае соответствия масла сразу нескольким эксплуатационным классам, последние указываются друг за другом в порядке возрастания требований к качеству. Последним в маркировке моторного масла (в случае необходимости) стоит буквенно-цифровой индекс, характеризующий особенности применения данного конкретного масла.

Таблица 4. Группы эксплуатационных свойств моторных масел

Обозначение группы по ГОСТ 17479.1

Рекомендуемая область применения

А

Нефорсированные бензиновые двигатели и дизели

Б

Б1

Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников

Б2

Малофорсированные дизели

В

В1

Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений

В2

Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным и противоизносным свойствам масел, а также склонности к образованию высокотемпературных отложений

Г

Г1

Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений, коррозии и ржавлению

Г2

Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений

Д

Д1

Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Г1

Д2

Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений

Е

Е1

Высокофорсированные бензиновые и дизельные двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Д1 и Д2

Е2

Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами

3. Примеры маркировки моторных масел

М-10-Г2(к) - буква "М" обозначает принадлежность к моторным маслам, цифра 10 - класс вязкости, для которого величина кинематической вязкости при температуре 1000С нормируется в пределах 9,3-11,5 мм2/с (сСт), буква "Г" с индексом 2 обозначает, что по эксплуатационным свойствам масло относится к группе "Г" и предназначено для высокофорсированных дизелей. Буква "к" означает, что данное масло предназначено для преимущественного применения в автомобилях КАМАЗ. В отличие от него, в ассортименте моторных масел имеется марка М-10-Г2, предназначенная для тракторных дизелей. моторный поршневой коррозионный

М-4з/8-В1Г1- моторное масло всесезонное, универсальное для среднефорсированных дизелей группы В2 и высокофорсированных бензиновых двигателей группы Г1;

М-14Г2(цс) - моторное масло класса вязкости 14, для высокофорсированных дизелей без наддува или с умеренным наддувом, индекс "цс" уточняет конкретную область применения (циркуляционное судовое);

М-14Д (цл20) - моторное масло класса вязкости 14, для высокофорсированных дизелей с наддувом, работающих в тяжелых условиях эксплуатации, "цл20" - применяемое в циркуляционных и лубрикаторных смазочных системах и имеющее щелочное число 20 мг КОН/г

Наиболее известной международной классификацией моторных масел по областям применения и уровню эксплуатационных свойств является классификация API (Американского института нефти). Со времени введения (1947 г.) данная классификация неоднократно дополнялась, однако принцип разделения масел на 2 категории (S и C) сохранился до настоящего времени.

В данной системе классификации моторные масла маркируются двухбуквенным индексом. Первая буква означает категорию: к категории "S" (Service) относятся масла для 4-х тактных бензиновых двигателей, к категории "C" (Commercial) - масла, предназначенные для дизелей автомобильного транспорта, внедорожной строительной и сельскохозяйственной техники. Универсальными называют масла, которые могут применяться для смазывания бензиновых и дизельных двигателей. Второй буквой является показатель группы масла по уровню эксплуатационных свойств. Чем дальше от начала латинского алфавита расположена буква, тем выше уровень эксплуатационных свойств моторного масла.

В настоящее время в категории "S" классификация API включает 10 классов масел в следующем порядке возрастания требований к их качеству (SA, SB, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL), а в категории "С" - 11 классов (CA, CB, CC, CD, CD-II, CF, CF-4, CF-2, CG-4 и CH-4). Цифры при обозначении классов CD-II, CF-4, CF-2 и CG-4 дают дополнительную информацию об использовании данного класса масел в 2-тактных или 4-тактных дизелях соответственно. Для обозначения универсальных масел принята двойная маркировка, например, SF/CC, SG/CD, CF-4/SH и т.п.

В настоящее время в настоящее время API выдает лицензии на выпуск масел только высших категорий качества (не ниже SH), предназначенных для бензиновых двигателей не позднее 1994 г. выпуска. Для эксплуатации бензиновых двигателей, выпущенных после 1997 года, предназначены масла класса SJ. Наиболее совершенное масло категории SL на частично или полностью синтетической основе с высокоэффективным пакетом присадок надлежит эксплуатировать в самых совершенных бензиновых турбонаддувных, многоклапанных двигателях производства 2001 г. и позже, вынужденных работать в наиболее напряженных условиях. Для дизельных масел лицензии API выдаются на продукты категории качества не ниже CF. Высшей группой масел категории "С" является CI-4, предназначенная для эксплуатации высокооборотных четырехтактных дизелей, по токсичности выбросов удовлетворяющих нормам 2004 г. Данная категория масел предназначена к введению с октября 2002 г. Однако при поставке масел на экспорт и при их производстве в третьих странах могут вырабатываться масла и более низких классов по API.

Американские и японские автомобилестроители, сотрудничая в рамках Международного комитета по стандартизации и одобрению смазочных материалов (ILSAC), разработали минимальные стандартные требования к моторным маслам для автомобильных бензиновых двигателей. Классификация ILSAC содержит два класса масел, обозначаемых GF-1 и GF-2. С 2002 г. вводятся новые требования GF-3, а с 2004 г. ожидается введение требований GF-4. По уровню требований к эксплуатационным свойствам они практически идентичны требованиям к маслам классов SJ и SL по API, но обязательно предъявляются высокие требования по экономии топлива и отсутствию компонентов, отрицательно влияющих на каталитический дожигатель отработанных газов.

По классификации ILSAC при испытаниях на стандартизованном моторном стенде SEQ IIIE, масла группы GF-1, должны экономить не менее 1,5% бензина (Energy Conserving I), а масла группы GF-2 (Energy Conserving II) - 2,3% в сравнении с работой двигателя на эталонном масле класса вязкости 15W-40.

Масла, сертифицированные по API на соответствие требованиям ILSAC, маркируются стандартным символом (знаком качества в виде шестеренки с текстом внутри рисунка на английском языке: "Американский институт нефти, для бензиновых двигателей, сертифицировано"). Классификация масел по API на получение знака "Донат" в сочетании со знаком ILSAC характерна для американских производителей масел и не нашла широкого применения в Европе.

Несмотря на исторический приоритет, в настоящее время американская классификация API утрачивает свою монополию в Европе. Учитывая тот факт, что основными критериями эксплуатационных свойств масел являются результаты испытаний на специальных серийных двигателях, различия в конструктивных решениях и методиках определения свойств моторных масел привели к появлению европейской классификации ACEA.

Европейская ассоциация автомобильных производителей (ACEA), в которую входят ведущие гиганты автомобилестроения: BMW, DAF, Ford of Europe, General Motors Europe, MAN, Mercedes-Benz, Peugeot, Porche, Renault, Rolss-Royce, Rover, Saab-Scania, Volkswagen, Volvo, FIAT и др. ввела с 1996 г. новую классификацию моторных масел, которая базируется на европейских методах испытаний, а также использует некоторые общепризнанные американские моторные и физико-химические методы испытаний по API, SAE и ASTM. Данная классификация заменила существовавшую с середины 90-х годов классификацию ССМС (Комитет автопроизводителей стран общего рынка).

С 1 марта 1998 года требования к эксплуатационным свойствам моторных масел были ужесточены, что нашло отражение в новом европейском стандарте АСЕА-98. В 1998-99 гг. происходило уточнение и дополнение классификации АСЕА 98-99 с исключением старых и введением новых классов, требования которых обязательны к выполнению с 1 сентября 2000 г. В 2002 г. состоялся очередной пересмотр классификации моторных масел, оформленный в виде стандарта АСЕА 2002. Введение новых классов намечено с 1 февраля 2003 года (табл. 5).

В отличие от американской классификации API, в которой до сих пор не выделены в самостоятельный класс масла для дизелей легковых автомобилей, европейская - АСЕА классифицирует моторные масла на три основные категории по назначению:

А - для бензиновых двигателей;

В - для дизельных двигателей легковых автомобилей;

Е - для дизельных двигателей грузовых автомобилей.

Внутри каждой категории эксплуатационные свойства соответствующих масел выделены в отдельные группы, обозначаемые цифрой после буквы. Чем больше цифра, тем в более жестких условиях работает двигатель и, соответственно, выше требования к качеству масла. Последние две цифры (через дефис) в маркировке масла обозначают год введения данной категории. Для некоторых новых классов оставлено обозначение старого класса, но с добавлением более позднего номера выпуска.

Примеры обозначений: А1-98; В3-98 выпуск 2; Е3-96 выпуск 4; В5-02 и т.д.

Таблица 5. Таблица примерного соответствия европейской (АСЕА) и американской (API) классификаций моторных масел.

АСЕА 98-99

АСЕА 2002

А1-98

А2-96 выпуск 2

А3-98

А3-99

А5-01

А1-02

А2-96 выпуск 3

А3-02

А5-02

API

API

SH

SJ

SL

нет соответствия

В группы А1, В1, А5, В5 выделены специальные маловязкие, так называемые энергосберегающие масла, снижающие трение и позволяющие тем самым экономить не менее 2,5% топлива. При этом по остальным эксплуатационным свойствам эти масла должны быть не хуже уровня 2.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Решение инженерных задач по совершенствованию отдельных методов регенерации моторных масел. Регламент, матрица патентно-информационных исследований. Анализ выбранных аналогов, обоснование прототипа. Функционально-физическая схема технического предложения.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.04.2013

  • Последовательность технологических процессов, применяемых для очистки и восстановления отработанных масел. Технология и установка восстановления свойств отработанных нефтяных масел. Сущность способов регенерации (очистки) отработанных моторных масел.

    реферат [28,2 K], добавлен 13.12.2009

  • Общие сведения о составе трансформаторных масел. Классификация трансформаторных масел, их регенерация: из малосернистых и сернистых нефтей. Показатели товарных, регенерированных и эксплуатационных трансформаторных масел. Анализ патентной информации.

    дипломная работа [864,0 K], добавлен 16.09.2017

  • Общие понятия об очистке нефтепродуктов, ее цели и задачи. Технические характеристики тяжелых моторных топлив: вязкость, содержание серы, теплота сгорания и пр. Основные эксплуатационные свойства трансмиссионных масел. Пластификаторы и мягчители.

    реферат [62,9 K], добавлен 06.06.2011

  • Требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам смазочных материалов в классификациях и спецификациях. Смазочно-охлаждающие жидкости и нефтяные масла. Классификация нефтяных масел и область их применения. Стандарты рансформаторных масел.

    контрольная работа [26,3 K], добавлен 14.05.2008

  • Общие сведения и классификация автозаправочных станций. Характеристика горюче-смазочных материалов: консистентных смазок, моторных масел. Особенности слива топлива, техника безопасности при его осуществлении. Оборудование АЗС и виды налива топлива.

    курсовая работа [713,1 K], добавлен 10.01.2014

  • Область применения трансмиссионных масел, их классификация и маркировка, характеристика и виды присадок. Основные и вспомогательные показатели качества масел, критерии их выбора. Анализ достоинств и недостатков методики подбора трансмиссионных масел.

    реферат [251,3 K], добавлен 15.10.2012

  • Исследование эффективных методов модификации природных жиров и растительных масел. Жировое дубление. Модификация растительных масел. Показатели окисленного олеокса. Оптимизация технологических режимов дубления с использованием модифицированных масел.

    курсовая работа [588,1 K], добавлен 19.12.2014

  • Вплив забруднення моторних масел на їхні технологічні властивості, характеристика методів і технічних засобів для їх регенерації та відновлення якості. Суть мікрофільтрації та її значення для покращення антифрикційних властивостей моторних масел.

    реферат [7,1 M], добавлен 19.03.2010

  • Основы процесса каталитического крекинга. Совершенствование катализаторов процесса каталитического крекинга. Соответствие качества отечественных и зарубежных моторных топлив требованиям европейских стандартов. Автомобильные бензины, дизельные топлива.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.12.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.