Час читання: ~5 хв

Фізико-хімічні властивості мастильних матеріалів: в'язкість, зольність, пенетрація та інші показники

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Якість мастильних матеріалів описують фізико-хімічні показники: для олив - в'язкість і індекс в'язкості, температура застигання, протизносні, мийно-диспергувальні, антиокиснювальні властивості, корозійна активність, лужність, зольність, вміст домішок і води, коксівність, стабільність до зсуву; для пластичних мастил - температура краплепадіння, пенетрація, водостійкість і межа міцності. Нижче - що означає кожен показник.

Показники мастильних олив

  • В'язкість - одна з найважливіших характеристик мастильних олив, що визначає опір оливної плівки розриву. Що міцніша плівка на поверхні тертя, то краще ущільнення кілець у циліндрах і, для моторних олив, менша витрата на чад. В'язкісно-температурні властивості моторних олив оцінюють індексом в'язкості.
  • Динамічна в'язкість - сила опору двох шарів мастильного матеріалу площею 1 см², розташованих на відстані 1 см один від одного, які рухаються один відносно одного зі швидкістю 1 см/с.
  • Кінематична в'язкість - відношення динамічної в'язкості до густини рідини.
  • В'язкість прокачування - міра здатності оливи текти і створювати потрібний тиск у системі змащування під час холодного пуску двигуна.
  • Індекс в'язкості - відносна величина, що показує ступінь зміни в'язкості залежно від температури. Його розраховують за кінематичною в'язкістю при 40 і 100 °C або знаходять за таблицями. В'язкісно-температурні властивості оцінюють також за кінематичною в'язкістю за низьких температур (0 і -18 °C).
  • Температура застигання - гранична температура, за якої олива втрачає рухливість. За даними джерела, оливи з температурою застигання -15 °C і вище відносять до літніх, а з температурою -20 °C і нижче - до зимових. Температура застигання певною мірою характеризує граничну температуру холодного пуску, але можливість пуску на морозі залежить насамперед від в'язкості оливи за даної температури.
  • Протизносні властивості - здатність оливи зменшувати інтенсивність зношування деталей і витрати енергії на подолання тертя. Залежать від в'язкості та в'язкісно-температурної характеристики, змащувальної здатності і чистоти оливи.
  • Мийно-диспергувальні властивості - мийні властивості - здатність оливи підтримувати чистоту деталей, протистояти лакоутворенню на гарячих поверхнях і прилипанню вуглецевих сполук; диспергувальні - здатність перешкоджати злипанню вуглецевих частинок, утримувати їх у стійкій суспензії і руйнувати великі частинки продуктів окиснення.
  • Антиокиснювальні властивості - визначають стабільність оливи, від якої залежить строк її роботи в двигуні, тобто здатність зберігати початкові властивості. Стійкість до окиснення підвищують антиокиснювальні присадки.
  • Корозійна активність - залежить насамперед від вмісту сірчистих сполук, органічних і неорганічних кислот та інших продуктів окиснення. За даними джерела, в лабораторії антикорозійні властивості моторних олив оцінюють за втратою маси свинцевих пластин (на 1 м² поверхні) під час випробування при 140 °C. Корозійний знос залежить також від початкової лужності оливи і швидкості її зниження: що довше працює олива, то нижча її лужність, тому лужне число входить до показників якості.
  • Зольність - дає змогу судити про кількість негорючих домішок в оливах без присадок, а в оливах з присадками - про кількість зольних присадок. Її визначають у лабораторії як відношення маси золи до маси проби, у відсотках. За даними джерела, зольність олив без присадок не перевищує 0,02-0,025 %, олив з присадками - не менше 0,4 %, а високоякісних олив того часу - 1,15-1,65 %. Сучасні малозольні оливи (Low SAPS) для двигунів із сажовими фільтрами, навпаки, мають обмежену сульфатну зольність.
  • Механічні домішки і вода - в оливах без присадок механічних домішок не повинно бути, в оливах з присадками - за даними джерела, не більше 0,015 % маси, і вони не повинні діяти абразивно. Води в моторній оливі не повинно бути: навіть невелика її кількість руйнує присадки і спричиняє шламоутворення.
  • Коксівність - схильність оливи при нагріванні без доступу повітря утворювати залишок унаслідок термічного розкладання.
  • Стабільність до зсуву - здатність оливи зберігати в'язкість під дією високих деформацій зсуву в експлуатації.

Показники пластичних мастил

  • Температура краплепадіння - показник температурної стійкості мастила: температура, за якої в спеціальному приладі падає перша крапля мастила. Надійне змащування без витікання забезпечується, якщо робоча температура вузла на 15-20 °C нижча за температуру краплепадіння. За цим показником мастила поділяють на тугоплавкі (на літієвому або натрієво-кальцієвому милі, за даними джерела, 120-185 °C), середньоплавкі (на кальцієвому милі, зокрема солідоли і графітне мастило, 75-105 °C) і низькоплавкі (захисні мастила на немильних загущувачах, не вище 60 °C).
  • Пенетрація - характеризує густоту мастила: це глибина занурення стандартного конуса масою 150 г у мастило під дією власної ваги за 5 с, виражена в десятих частках міліметра. Пенетрація 250 означає, що конус занурився на 25 мм. Що вища пенетрація, то м'якше мастило; мастила з більшою пенетрацією застосовують узимку, з меншою - влітку.
  • Водостійкість - здатність мастила протистояти розчиненню у воді. Антифрикційні мастила на літієвих і кальцієвих милах (зокрема солідоли) у воді не розчиняються і є вологостійкими; захисні мастила на вуглеводневих загущувачах зовсім нерозчинні у воді. Мастила на кальцієво-натрієвих милах мають недостатню вологостійкість, тож їх застосовують лише у вузлах, надійно захищених від води.
  • Межа міцності - показує здатність мастила утримуватися на деталях, що обертаються: що вища межа міцності, то надійніше мастило тримається в підшипниках кочення.

Що ще почитати на цю тему

Статті у Базі знань

Товарні групи TESMA