Глосарій термінів моторних олив і мастильних матеріалів
Автор матеріалу: Олег Тимошенко
Глосарій пояснює основні терміни, які трапляються в описах і специфікаціях моторних олив та мастильних матеріалів: організації, що розробляють стандарти (API, ASTM, ISO, AGMA), показники якості (в'язкість, індекс в'язкості, температура спалаху, температура застигання, лужне і кислотне число), типи присадок, режими змащення і технології виробництва базових олив.
Організації та стандарти
AGMA - Американська асоціація виробників зубчастих передач; одним з напрямів її діяльності є розроблення і поширення стандартів мастильних матеріалів для зубчастих передач.
API - Американський інститут нафти. Організація поширює інформацію, проводить наукові дослідження, сприяє збуту продукції галузі тощо; зокрема, розробляє систему класифікації моторних олив API.
ASTM - Американське товариство з випробування матеріалів. Організація поширює технічну інформацію і розробляє стандарти технічних вимог та методів випробувань.
ISO - Міжнародна організація зі стандартизації. Встановлює визнані в усьому світі стандарти на продукцію і методи випробувань, наприклад систему класифікації індустріальних олив за в'язкістю ISO VG.
Терміни
В'язкість - показник опору рідини течії. Зазвичай визначається за часом, за який стандартна кількість рідини за певної температури протікає через стандартний отвір. Що вищий цей показник, то в'язкіша рідина. Оскільки з підвищенням температури в'язкість зменшується, її значення має сенс лише за тієї температури, за якої проводили випробування. В'язкість нафтопродуктів зазвичай вимірюють у сантистоксах (сСт, мм²/с) за 40°C або 100°C (метод ASTM D445 - вимірювання кінематичної в'язкості).
В'язкість за Брукфільдом - в'язкість, виміряна в сантипуазах на віскозиметрі Брукфільда (за стандартом ASTM D2983). Принцип роботи віскозиметра - визначення крутного моменту, потрібного для обертання шпинделя приладу, зануреного в досліджуване середовище.
Гідродинамічне змащення - режим змащення, за якого дві рухомі поверхні розділені нерозривною оливною плівкою. Найчастіше такий режим спостерігається в підшипниках ковзання, що змащуються оливою.
Гідрокрекінг - технологія, яку використовують виробники високоякісних базових олив. Під час гідрокрекінгу нафтова сировина реагує з воднем у присутності каталізатора за дуже високої температури (за даними джерела, 400-425°C) і тиску (понад 204 атм). За таких умов майже всі ароматичні вуглеводні насичуються та ізомеризуються, і отримують базові оливи, що містять від 96 до 99,5% насичених вуглеводнів. У процесі також видаляються майже всі сірко-, азото- і кисневмісні домішки.
Гідроочищення - загальна назва процесу нафтопереробки під час виробництва палива і нафтової сировини, що проводиться за підвищеної температури в присутності водню під тиском і каталізатора. М'яке гідроочищення, яке іноді називають гідрофінішингом, використовують для покращення кольору і запаху палива та базових олив.
Гідрофінішинг - див. Гідроочищення.
Деемульгованість - час, потрібний для руйнування певної кількості водно-оливної емульсії під час випробування за ASTM D1401. Показник здатності мастильної оливи відокремлюватися від води, що дуже важливо для багатьох типів циркуляційних систем.
Диспергувальна присадка - див. Мийна присадка.
Задир - вид пошкодження поверхні внаслідок схоплювання (зварювання) і утворення тріщин на поверхнях тертя.
Зола - негорюча речовина, що утворюється під час згоряння оливи; визначається за методами ASTM D482 (зола) і ASTM D874 (сульфатна зола). Показник зольності оливи вказує на кількість мийних присадок в оливі. Слід враховувати, що існує гранична ефективна концентрація мийних присадок, а їхній надлишок може навіть спричинити додаткове забруднення.
Інгібітор - присадка, що запобігає небажаним процесам у мастилі, оливі, паливі тощо, наприклад окисненню, іржавінню, піноутворенню.
Інгібітор корозії - присадка для захисту поверхонь від хімічного впливу агресивних забруднювальних речовин, що містяться в мастильному матеріалі. Найпоширеніші інгібітори корозії зазвичай вступають у хімічну реакцію з металами, утворюючи на поверхні деталей інертну плівку.
Інгібітор окиснення - хімічна речовина, яку в малих кількостях додають до нафтопродуктів, щоб підвищити їхню стійкість до окиснення і, відповідно, подовжити строк служби і зберігання.
Інгібітор піноутворення - присадка, завдяки якій піна на оливі осідає значно швидше: вона прискорює об'єднання дрібних бульбашок у великі, які легше лопаються.
Інгібітор іржавіння - присадка до мастильних матеріалів для захисту чорних металів (заліза і сталі) від іржавіння, спричиненого забрудненням водою або іншими шкідливими сполуками, що утворилися внаслідок розкладання оливи.
Індекс в'язкості (VI) - показник зміни в'язкості оливи залежно від температури. Під час нагрівання оливи зазвичай стають рідшими, під час охолодження - густішають. Що вищий індекс в'язкості, то менше змінюється в'язкість оливи зі зміною температури.
Кислотне число - див. Число нейтралізації.
Компаундована олива - суміш мінеральної оливи з невеликою кількістю жирних олив (рослинного, тваринного або синтетичного походження). Такі оливи використовують в обладнанні, що працює в умовах підвищеної вологості, щоб запобігти вимиванню мастильного матеріалу з металевої поверхні.
Леткість - властивість рідини, що визначає її здатність до випаровування. З двох рідин леткішою є та, що кипить за нижчої температури, тому за однакової температури вона випаровується швидше. Леткість нафтопродуктів оцінюють за випробуваннями на температуру спалаху, тиск парів, дистиляцію і швидкість випаровування.
Мийна присадка - присадка до моторної оливи, яку зазвичай додають разом із диспергувальною. Мийна присадка хімічно нейтралізує кислотні домішки в оливі, не допускаючи їх перетворення на нерозчинні частинки і відкладення у вигляді нагару. Диспергувальні присадки утримують уже утворені нерозчинні частинки забруднень у дрібнодисперсному стані, завдяки чому ті залишаються зваженими в оливі й виводяться під час її заміни.
Загальне лужне число (TBN) - показник лужності оливи, тобто її здатності нейтралізувати кислоти; див. також Число нейтралізації.
Окиснення - погіршення хімічних властивостей мастильних матеріалів унаслідок сполучення з киснем. Стійкість багатьох нафтопродуктів до окиснення досить висока, але процес прискорюється за високих температур: за даними джерела, понад +70°C хімічні реакції значно прискорюються, і кожне підвищення температури на 10°C приблизно подвоює їхню швидкість. Окиснення також прискорюється в присутності металів-каталізаторів, особливо міді. Крім того, пероксиди - початкові продукти окиснення - самі є окисниками, тому окиснення нафтопродуктів має характер ланцюгової реакції: що більше олива окиснена, то швидше вона окиснюється далі. Унаслідок окиснення в мастильних матеріалах утворюються нагар, лак, смоли і кислоти, які шкідливі для механізмів і можуть спричинити поломку обладнання.
Граничне змащення - режим змащення з частковим безпосереднім контактом двох металевих поверхонь або їх частковим розділенням шаром оливної плівки. За такого змащення можливий підвищений знос деталей через «сухе тертя».
Протизадирна присадка (EP) - присадка, що підвищує здатність оливи протистояти екстремально високому тиску і запобігає задирам (див. Граничне змащення).
Протизношувальна присадка - присадка, що знижує знос, спричинений безпосереднім контактом металевих поверхонь в умовах граничного змащення. У звичайних умовах експлуатації вона вступає в хімічну реакцію з металом і утворює на поверхні захисну плівку.
Пуаз - одиниця динамічної в'язкості в системі СГС: 1 пуаз відповідає в'язкості, за якої для переміщення одного шару рідини відносно іншого потрібне дотичне напруження 1 дина на квадратний сантиметр за градієнта швидкості 1 с-1.
Сантистокс (сСт) - одиниця кінематичної в'язкості, 1 сСт = 1 мм²/с; див. В'язкість.
Синтетичні мастильні матеріали - мастильні матеріали, отримані в процесі хімічного перетворення однієї складної суміші молекул на іншу. Під час звичайного очищення або фізичного розділення, зокрема дистиляції чи виморожування, синтезу не відбувається. До найпоширеніших синтетичних базових олив належать поліальфаолефіни (PAO), нетрадиційні базові оливи, отримані гідрокрекінгом і гідроізомеризацією (UCBO), органічні естери та полігліколі.
Температура спалаху - найнижча температура нафтопродукту, за якої утворюється достатньо парів і газів для отримання горючої суміші, тобто суміш повітря з парами оливи може спалахнути від полум'я. Температури спалаху і займання важливі для техніки безпеки: що вони вищі, то менша небезпека займання або вибуху. Ці значення важливі й для оцінки леткості: що нижча температура спалаху, то леткіший продукт і то більше він схильний до випаровування.
Температура застигання - показник текучості рідини за низьких температур; за методом ASTM D97 вона на 3°C вища за температуру, за якої нафтопродукт перестає текти. Це важлива характеристика для холодного пуску обладнання, але потрібно враховувати і прокачуваність оливи - легкість, з якою олива прокачується за низьких температур.
Температура краплепадіння - температура, за якої пластичне мастило змінює консистенцію з напівтвердої на рідку. Може розглядатися як орієнтир граничної температури застосування (за певних умов).
Вуглецеві відкладення (коксованість) - відсотковий вміст коксу, що залишається після випробування зразка мастильної оливи за високих температур за методами ASTM D189 (за Конрадсоном) і ASTM D524 (за Рамсботтомом).
Число нейтралізації - кількість реагенту, потрібна для нейтралізації кислотності або лужності зразка оливи. Навіть свіжа олива може мати одну з цих характеристик залежно від складу. Деякі присадки можуть підвищувати кислотність, а лужність може збільшуватися за рахунок мийних присадок або речовин, що запобігають окисненню. Коли в технічній документації зазначено число нейтралізації або кислотне число, зазвичай мається на увазі загальне кислотне число (TAN).
Екстракція розчинниками - традиційна технологія очищення нафтової сировини, що використовується для покращення фізико-хімічних властивостей базових олив. Процес ґрунтується на здатності домішок (особливо ароматичних сполук, що містять сірку й азот) розчинятися в екстракційному розчиннику, яким зазвичай є фурфурол або фенол.
Емульсія - механічна суміш двох взаємно нерозчинних рідин (наприклад, води й оливи). Залежно від умов роботи здатність утворювати емульсії може бути бажаною або небажаною. Наприклад, вона потрібна для водорозчинних мастильно-охолоджувальних рідин (МОР), які мають утворювати з водою стійкі емульсії для змащення й охолодження поверхні.
Що ще почитати на цю тему
- Класифікація моторних і трансмісійних олив: SAE J300, J306, NLGI, ILSAC і JASO
- В'язкість моторної оливи за SAE: що означають 5W-30, 0W-20 і таблиця J300
- Класифікація моторних олив API: категорії S, C та EC до SM і CJ-4
- Класифікація моторних олив ACEA: категорії A/B, C і E у редакціях 1996-2004