Глоссарий терминов моторных масел и смазочных материалов
Автор материала: Олег Тимошенко
Глоссарий объясняет основные термины, которые встречаются в описаниях и спецификациях моторных масел и смазочных материалов: организации, разрабатывающие стандарты (API, ASTM, ISO, AGMA), показатели качества (вязкость, индекс вязкости, температура вспышки, температура застывания, щелочное и кислотное число), типы присадок, режимы смазки и технологии производства базовых масел.
Организации и стандарты
AGMA - Американская ассоциация производителей зубчатых передач; одно из направлений ее деятельности - разработка и распространение стандартов смазочных материалов для зубчатых передач.
API - Американский институт нефти. Организация распространяет информацию, проводит научные исследования, содействует сбыту продукции отрасли и т. д.; в частности, разрабатывает систему классификации моторных масел API.
ASTM - Американское общество по испытанию материалов. Организация распространяет техническую информацию и разрабатывает стандарты технических требований и методов испытаний.
ISO - Международная организация по стандартизации. Устанавливает признанные во всем мире стандарты на продукцию и методы испытаний, например систему классификации индустриальных масел по вязкости ISO VG.
Термины
Вязкость - показатель сопротивления жидкости течению. Обычно определяется по времени, за которое стандартное количество жидкости при определенной температуре протекает через стандартное отверстие. Чем выше этот показатель, тем более вязкая жидкость. Поскольку с повышением температуры вязкость уменьшается, ее значение имеет смысл только при той температуре, при которой проводилось испытание. Вязкость нефтепродуктов обычно измеряют в сантистоксах (сСт, мм²/с) при 40°C или 100°C (метод ASTM D445 - измерение кинематической вязкости).
Вязкость по Брукфильду - вязкость, измеренная в сантипуазах на вискозиметре Брукфильда (по стандарту ASTM D2983). Принцип работы вискозиметра - определение крутящего момента, необходимого для вращения шпинделя прибора, погруженного в исследуемую среду.
Гидродинамическая смазка - режим смазки, при котором две движущиеся поверхности разделены неразрывной масляной пленкой. Чаще всего такой режим наблюдается в подшипниках скольжения, смазываемых маслом.
Гидрокрекинг - технология, которую используют производители высококачественных базовых масел. При гидрокрекинге нефтяное сырье реагирует с водородом в присутствии катализатора при очень высокой температуре (по данным источника, 400-425°C) и давлении (более 204 атм). В таких условиях почти все ароматические углеводороды насыщаются и изомеризуются, и получают базовые масла, содержащие от 96 до 99,5% насыщенных углеводородов. В процессе также удаляются почти все серо-, азото- и кислородсодержащие примеси.
Гидроочистка - общее название процесса нефтепереработки при производстве топлива и нефтяного сырья, проводимого при повышенной температуре в присутствии водорода под давлением и катализатора. Мягкую гидроочистку, которую иногда называют гидрофинишингом, используют для улучшения цвета и запаха топлива и базовых масел.
Гидрофинишинг - см. Гидроочистка.
Деэмульгируемость - время, необходимое для разрушения определенного количества водно-масляной эмульсии при испытании по ASTM D1401. Показатель способности смазочного масла отделяться от воды, что очень важно для многих типов циркуляционных систем.
Диспергирующая присадка - см. Моющая присадка.
Задир - вид повреждения поверхности в результате схватывания (сваривания) и образования трещин на трущихся поверхностях.
Зола - негорючее вещество, образующееся при сгорании масла; определяется по методам ASTM D482 (зола) и ASTM D874 (сульфатная зола). Показатель зольности масла указывает на количество моющих присадок в масле. Следует учитывать, что существует предельная эффективная концентрация моющих присадок, а их избыток может даже привести к дополнительному загрязнению.
Ингибитор - присадка, предотвращающая нежелательные процессы в смазке, масле, топливе и т. д., например окисление, ржавление, пенообразование.
Ингибитор коррозии - присадка для защиты поверхностей от химического воздействия агрессивных загрязняющих веществ, содержащихся в смазочном материале. Самые распространенные ингибиторы коррозии обычно вступают в химическую реакцию с металлами, образуя на поверхности деталей инертную пленку.
Ингибитор окисления - химическое вещество, которое в малых количествах добавляют в нефтепродукты, чтобы повысить их стойкость к окислению и, соответственно, продлить срок службы и хранения.
Ингибитор пенообразования - присадка, благодаря которой пена на масле оседает значительно быстрее: она ускоряет объединение мелких пузырьков в крупные, которые легче лопаются.
Ингибитор ржавления - присадка к смазочным материалам для защиты черных металлов (железа и стали) от ржавления, вызванного загрязнением водой или другими вредными соединениями, образовавшимися в результате разложения масла.
Индекс вязкости (VI) - показатель изменения вязкости масла в зависимости от температуры. При нагревании масла обычно становятся более жидкими, при охлаждении - загустевают. Чем выше индекс вязкости, тем меньше меняется вязкость масла при изменении температуры.
Кислотное число - см. Число нейтрализации.
Компаундированное масло - смесь минерального масла с небольшим количеством жирных масел (растительного, животного или синтетического происхождения). Такие масла используют в оборудовании, работающем в условиях повышенной влажности, чтобы предотвратить вымывание смазочного материала с металлической поверхности.
Летучесть - свойство жидкости, определяющее ее способность к испарению. Из двух жидкостей более летучей является та, что кипит при более низкой температуре, поэтому при одинаковой температуре она испаряется быстрее. Летучесть нефтепродуктов оценивают по испытаниям на температуру вспышки, давление паров, дистилляцию и скорость испарения.
Моющая присадка - присадка к моторному маслу, которую обычно добавляют вместе с диспергирующей. Моющая присадка химически нейтрализует кислотные примеси в масле, не допуская их превращения в нерастворимые частицы и отложения в виде нагара. Диспергирующие присадки удерживают уже образовавшиеся нерастворимые частицы загрязнений в мелкодисперсном состоянии, благодаря чему те остаются взвешенными в масле и выводятся при его замене.
Общее щелочное число (TBN) - показатель щелочности масла, то есть его способности нейтрализовать кислоты; см. также Число нейтрализации.
Окисление - ухудшение химических свойств смазочных материалов в результате соединения с кислородом. Стойкость многих нефтепродуктов к окислению достаточно высока, но процесс ускоряется при высоких температурах: по данным источника, выше +70°C химические реакции значительно ускоряются, и каждое повышение температуры на 10°C примерно удваивает их скорость. Окисление также ускоряется в присутствии металлов-катализаторов, особенно меди. Кроме того, пероксиды - начальные продукты окисления - сами являются окислителями, поэтому окисление нефтепродуктов имеет характер цепной реакции: чем больше масло окислено, тем быстрее оно окисляется дальше. В результате окисления в смазочных материалах образуются нагар, лак, смолы и кислоты, которые вредны для механизмов и могут вызвать поломку оборудования.
Граничная смазка - режим смазки с частичным непосредственным контактом двух металлических поверхностей или их частичным разделением слоем масляной пленки. При такой смазке возможен повышенный износ деталей из-за «сухого трения».
Противозадирная присадка (EP) - присадка, повышающая способность масла противостоять экстремально высокому давлению и предотвращающая задиры (см. Граничная смазка).
Противоизносная присадка - присадка, снижающая износ, вызванный непосредственным контактом металлических поверхностей в условиях граничной смазки. В обычных условиях эксплуатации она вступает в химическую реакцию с металлом и образует на поверхности защитную пленку.
Пуаз - единица динамической вязкости в системе СГС: 1 пуаз соответствует вязкости, при которой для перемещения одного слоя жидкости относительно другого требуется касательное напряжение 1 дина на квадратный сантиметр при градиенте скорости 1 с-1.
Сантистокс (сСт) - единица кинематической вязкости, 1 сСт = 1 мм²/с; см. Вязкость.
Синтетические смазочные материалы - смазочные материалы, полученные в процессе химического превращения одной сложной смеси молекул в другую. При обычной очистке или физическом разделении, в том числе дистилляции или вымораживании, синтеза не происходит. К самым распространенным синтетическим базовым маслам относятся полиальфаолефины (PAO), нетрадиционные базовые масла, полученные гидрокрекингом и гидроизомеризацией (UCBO), органические эфиры и полигликоли.
Температура вспышки - самая низкая температура нефтепродукта, при которой образуется достаточно паров и газов для получения горючей смеси, то есть смесь воздуха с парами масла может вспыхнуть от пламени. Температуры вспышки и воспламенения важны для техники безопасности: чем они выше, тем меньше опасность воспламенения или взрыва. Эти значения важны и для оценки летучести: чем ниже температура вспышки, тем более летуч продукт и тем больше он подвержен испарению.
Температура застывания - показатель текучести жидкости при низких температурах; по методу ASTM D97 она на 3°C выше температуры, при которой нефтепродукт перестает течь. Это важная характеристика для холодного пуска оборудования, но нужно учитывать и прокачиваемость масла - легкость, с которой масло прокачивается при низких температурах.
Температура каплепадения - температура, при которой пластичная смазка меняет консистенцию с полутвердой на жидкую. Может рассматриваться как ориентир предельной температуры применения (при определенных условиях).
Углеродные отложения (коксуемость) - процентное содержание кокса, остающегося после испытания образца смазочного масла при высоких температурах по методам ASTM D189 (по Конрадсону) и ASTM D524 (по Рамсботтому).
Число нейтрализации - количество реагента, необходимое для нейтрализации кислотности или щелочности образца масла. Даже свежее масло может обладать одной из этих характеристик в зависимости от состава. Некоторые присадки могут повышать кислотность, а щелочность может увеличиваться за счет моющих присадок или веществ, предотвращающих окисление. Когда в технической документации указано число нейтрализации или кислотное число, обычно подразумевается общее кислотное число (TAN).
Экстракция растворителями - традиционная технология очистки нефтяного сырья, используемая для улучшения физико-химических свойств базовых масел. Процесс основан на способности примесей (особенно ароматических соединений, содержащих серу и азот) растворяться в экстракционном растворителе, которым обычно является фурфурол или фенол.
Эмульсия - механическая смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей (например, воды и масла). В зависимости от условий работы способность образовывать эмульсии может быть желательной или нежелательной. Например, она нужна для водорастворимых смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые должны образовывать с водой стойкие эмульсии для смазки и охлаждения поверхности.
Что еще почитать на эту тему
- Классификация моторных и трансмиссионных масел: SAE J300, J306, NLGI, ILSAC и JASO
- Вязкость моторного масла по SAE: что означают 5W-30, 0W-20 и таблица J300
- Классификация моторных масел API: категории S, C и EC до SM и CJ-4
- Классификация моторных масел ACEA: категории A/B, C и E в редакциях 1996-2004