Смазочные масла

Страница 3

Смазывающие свойства

Под смазывающими свойствами масла понимают его способность препятствовать износу узлов трения, за счёт образования на трущихся поверхностях прочной плёнки, исключающей непосредственный контакт трущихся деталей.

Различают плёнки химического происхождения (хемосорбция) и физического (адсорбция).

Создание смазочных плёнок силами адсорбции обуславливается наличием в смазочных материалах поверхностно-активных веществ (ПАВ), несущих электрический заряд. Они обладают способностью образовывать на поверхностях раздела жидкость – твёрдое тело достаточно прочные слои ориентированных молекул. Механизм образования таких слоёв показан на рисунке 5.1.

1 – жидкость;

2 – граничная фаза;

3 – адсорбированный монослой;

4 – химические соединения (хемосорбированная граничная плёнка);

5 – зона деформированного металла;

6 – металл.

Рисунок 5.1 – Схема структуры граничных слоёв

Хемосорбированные плёнки являются результатом химических реакций химически – активных веществ, содержащихся в масле с металлом смазываемых деталей.

Как адсорбированные, так и хемосорбированные плёнки, обладая некоторой прочностью и стойкостью, защищают поверхности трения от механических и тепловых воздействий, препятствуют взаимной адгезии (микросвариванию) трущихся поверхностей. Граничные слои с повышением температуры ослабляются, а при достижении критических значений разрушаются, что способствует задиру и заклиниванью подвижного сопряжения.

Поверхностно активные (ПАВ) и химически активные вещества (ХАВ) являются основными компонентами противоизносных и противозадирных присадок. От их состава во многом зависит структура, прочность, критическая температура работоспособности граничных слоёв.

Противоокислительные и диспергирующие свойства

Срок работы масел в двигателях зависит от их стабильности, под которой понимают способность масел сохранять свои первоначальные свойства и противостоять внешнему воздействию при нормальных температурах. В основном на стабильность масел, применяемых в ДВС, оказывают влияние следующие факторы: химический состав масел, температурные условия, длительность окисления, каталитическое действие металлов и продуктов окисления, присутствие воды и механических примесей, поверхность окисления. Ускоряет окисление повышенное давление воздуха.

По условиям химического превращения масла в двигателе выделяют три зоны – камера сгорания, поршневая группа, картер двигателя. Отложения, образующиеся в двигателе в результате превращения углеводородов, также принято подразделять на три группы: нагары, лаки и осадки.

Нагары – твёрдые углеродистые вещества (продукты глубокого окисления углеводородов), откладываются на стенках камеры сгорания, клапанах, свечах, днище поршня и на верхнем пояске боковой поверхности поршня.

Количество образующегося нагара зависит от качества топлива, масла, его расхода, а предельная толщина от теплового режима работы двигателя. Чем холоднее стенки камеры сгорания, тем больший слой нагара на них формируется.

Отрицательные последствия нагарообразования:

ухудшается охлаждение камеры сгорания, уменьшается её объём;

появляется возможность преждевременного воспламенения смеси;

происходит абразивный износ поверхностей трения.

Лаковые отложения представляют собой богатые углеродом вещества, формирующиеся в виде отложений на поршне – в зоне колец, на юбке и на внутренних стенках.

На процесс лакообразования влияют температура, количество и качество поступающего масла, техническое состояние поршневой группы двигателя. Наличие лаковых отложений значительно затрудняет работу двигателя: пригорают (теряют подвижность) поршневые кольца; затрудняется отвод тепла от деталей из-за теплоизоляционного действия лаковой плёнки; пригорают сепараторы подшипников качения.

Страницы: 1 2 3 4 5 6