книги / Присадки к смазочным маслам (вопросы синтеза, исследования и применения присадок к маслам, топливам и полимерным материалам)

Алкилфенолятные присадки отечественного и зарубеж­ ного производства более интенсивно, чем сульфонатные при­ садки, снижают коррозионность масел, и при высоких кон­ центрациях практически доводят ее до нуля (табл. 3).

Таблица 3

Влияние алкилфенолятных присадок на коррозионность масел

				Коррозия, г/.иэ
Наименование продукта		Концентрация			присадок, %1	вес.
		1,5		3	8	20
Д-11 (бак.)+БФК		185		122	97	1
Д-11	(бак.) аде. оч.+БФК	137		95	57	4
ДС-11	(вост.)+БФК	170	'	162	146	11
Д-11 (бак.)+АзНИИ-7		230		211	137	15
Д-11 (бак.)+МОНТО-613		226		190	52	2
Д-11 (бак.)+ОЛОА-2054		220		140	22	1
Д-11 (бак.)+ОЛОА-218		157		100	3	1

Результаты испытаний группы присадок, эффективно сни­ жающих коррозионность масел при малых концентрациях, приведены в табл. 4. В эту группу присадок входят антиокцелительные присадки различного состава, применяемые в качестве компонентов в композиции с моющими присадками.

			Т а б л и ц а 4
Влияние антиокислительных присадок		на коррозионность масел
		Коррозия, г{м2
Наименование продукта	Концентрация присадок,			% вес.
	0,5	1	1,5.	4
Д-11 (бак.)+ИНХП-21	1.0	14,0	1.2	1.51
Д-11 (бак.Ь-ДФ-11		2,0	2.2	3,0
Д-11 (бак.)-}-ЛАНИ-317	29	4,4	3.0	1,3
ДС-11 (вост.)+Л АНИ-317	1	2,2	2,2	1.8
ДС-11 (вост.)+ВНИИ НП-354	1,5	0.4	0,6	0,5
Д-11 (бак.)+Сантолюб-493	1,8	1.7	1.5	1,5
Д-11 (бак.)+ОЛОА-267	1,4	2.4	2,6	2,8

Если изобразить зависимость коррозионности масел от концентрации этих трех групп присадок в одной системе координат, то каждая из этих групп займет свое место, как это показано на рисунке.

188

Зависимость коррознйнОстн масел от концентрации различных присадок.

1. 1 — Д-116.+СБ-3; 2 - Д-Пв.+СБ-З; 3 - Д-11в.+ +СК-3; 4 — Д-Пб.+в. зольн. СБ-3; 5 — Д-Пб.+в.

зольн. СК-3.

II. 1 — Д-116.+БФК; 2 — Д-Пв.+БФК; 3 - Д-116.+ +МОНТО-613; 4 — Д-11В.+МОИТО-613: 5 — Д-116.+ +ОЛОА-2054; б - Д-116.+ОЛОА-2112; 7 - Д-116.+ +ОЛОА-218; 8 — Д-116.+MOHTO-702; 9 — Д-116.+ +АзНИИ-7.

III. 1 — Д -116.+ Сантолюб-493; 2 — Д-116.+ОЛОА-267; 3 — Д-11б.+пф-11; 4 —Д-116.+ИНХП-21; 5 -Д -116 .+ + ЛАНИ-317; 6 — Д-11в.+ВНИИП-354.

189

При содержании в масле сульфонатных и алкилфенолятных присадок решающую роль в снижении коррозионной агрессивности масла играют алкилфенолятные присадки (табл. 5).

Т а б л и ц а 5

Коррозионность масел, содержащих алкилфенолятные

	и сульфонатные присадки
	Наименование продукта	Коррозия, г/л**
Д-11	(бак.)+1% БФК+4% СБ-3	259
Д-11	(бак.)-{-2,5% БФК+2,5% СБ-3	171
Д-11 (бак.)+5% БФК+2% СБ-3		135
Д-11	(бак.)+7% БФК+3% СБ-3	71
Д-11 (бак.)+Т1% БФК+4% СБ-3		44
АС-10+2,5% АзНИИ-7+2,5% СК-3		208
АС-10+5% АзНИИ-7+2% СК-3		93

По-разному действуют антиокислительиые присадки на масла, содержащие раздельно сульфонатные и алкилфено­ лятные присадки. Так, Сантолюб-493, ДФ-11, ОЛОА-267 рез­ ко снижают коррозию масел, содержащих судьфонатные присадки СБ-3, СК-3 и алкилфенолятные присадки Монто-613, ОЛОА-2054. Это может быть объяснено тем, что под влия­ нием указанных антиокислителей масла из пределов, зани­ маемых присадками I и II группы, перемещаются в группу Ш. (см. рисунок).

Что касается масел, содержащих присадку БФК, то они не поддаются влиянию большинства антиокислительных при­ садок (табл. 6).

Т а б л и ц а 6

Влияние антиокислителей на коррозионность масел, содержащих присадку БФК

		Наименование продукта		Коррозия, г\м2
	Д-11	(бак.)+7%	БФК	72
	Д-11	(бак.)+1%	Сантолюб-493	43
	Д-11	(бак.)+1 % ОЛОА-267		36
	Д-11	(бак,)+1%ДФ-11		65
	АС-10 |загущенное)+5% БФК+2%			126
	ДС-11 (воет.) 8% БФК-41% АН-22
				75*

* Коррозия определялась в присутствии нафтената меди.

190

Проведенной работой утановлена возможность посред­ ством применения видоизмененного стандартного метода определять принадлежность исследуемых синтезированных соединений к группам присадок, обладающим различными функциональными свойствами. Кроме того, этот метод поз­ воляет решать вопрос о совместимости присадок и подби­ рать оптимальные композиции, обеспечивающие максималь­ ное снижение коррозионной агрессивности масел и умень­ шение износа таких деталей двигателя, как вкладыши под­ шипников из свинцовистой бронзы или сплавов типа СОС

6- 6.

При этом следует отметить, что только величиной кор­ розии, какой бы малой она ни была, масло йе может быть охарактеризовано, если не определены и не оценены другие его эксплуатационные свойства.

В.Е. БАШАЕВ

ОПРОИСХОЖДЕНИИ ПРИМЕСЕЙ В ОТРАБОТАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЛАХ В НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД

РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

При эксплуатации современных форсированных двигате­ лей одной из характерных особенностей условий работы картерного масла является ускоренный темп его загрязне­ ния, приводящий в ряде случаев к нарушению нормального функционирования узлов и агрегатов системы смазки. Для предупреждения этого отрицательного явления применяются различные средства: начиная от конструктивных, кончая введением в масло присадок. Последнее во многих случаях оказывается наиболее рентабельным! Но и при этом для правильного назначения типа присадок необходимо четко представлять, каковы причины и источники возникновения нерастворимых в масле загрязнений.

Существуют различные точки зрения на причины воз­ никновения примесей в отработанных маслах.

: -Одни, например [1], доказывают, что основным источни­ ком загрязнения картерного, масла являются продукты его окисления, образующиеся в процессе работы двигателя. К. В. Джорджи ['2] и L. В. Matthews [3] придерживаются противоположной-точки зрения, Считая, что в автомобиль­ ных двигателях масла загрязняЕогся главным образом в ре­ зультате проникновения в них продуктов неполного сгорания топлива из камеры сгорания.

Но, по-видимому, имеют место оба явления. Доминирую­ щее же значение одного из указанных процессов должно определяться в первую очередь условиями эксплуатации двигателя и, как указывают многие исследователи, такими факторами, как конструкция двигателя и его состояние.

192

Данный вопрос имеет принципиальное значение, так как от правильности его понимания зависит, во-первых, успех мероприятий, разрабатываемых с целью увеличения рабо­ тоспособности моторных масел, и, во-вторых, целесооб­ разность использования тех или иных методов контроля качества последних.

В настоящей статье изложены результаты опытов, прове­ денных автором на двигателе при низкотемпературном ре­ жиме работы, которые позволяют составить представление о том, возникают ли продукты загрязнения в начальный пе­ риод работы масла в двигателе вследствие окисления самого масла или попадают в него из камеры сгорания.

Известно, что весьма распространенный в эксплуатации низкотемпературный режим работы двигателя является не­ желательным и даже опасным, так как способствует обиль­ ному образованию мазеобразных осадков на ответственных участках системы смазки двигателя. Предположив, что мас­ ло загрязняется продуктами, попадающими из камеры сго­ рания, мы провелд серию 10-часовых испытаний, в которых

величина прорыва газов в

каждого испытания в пробах отработанного масла опреде­ лялось содержание нерастворимого осадка (рис. 1).

По кривой „Осадок" видно, что количество нераствори­ мых в масле примесей с увеличением числа компрессионных

190-13

193

дом пятичасовом этапе испытания определялись средние зна­ чения: а) скорости изменения количества примесей в отсто­ явшемся масле VM.i.; б) скорости выпадения примесей из масла в’осадок, 1/осл.; в) скорости уноса примесей из систе­ мы смазки двигателя с угарающим маслом—Уугл. и утечки по формулам:

У _ ■‘Ум ь Oj— 1) *Oj—1

МА’	Дт- i’lOO	час	( 1 )
__	X o c . i . ’ G [ — X o c f i—1) ' G l —i	C M 3	(2)
	AT-Y*100	час
	Х с у м А . - b ^ c y M .( i- l) д Q
	______2_________ **' , CM3		(3),
	Дх-Y-lOO	час

где:

^rM.(i-i) и Х м,\—объем­ ные концентрации примесей, содержащихся в масле во взвешенном состоянии, в пробах, отобранных в нача­ ле и конце 1-го этапа ра­ боты двигателя, после от­ стоя, %у Aoc(i—1) И Х 0сЛ.— объемные концентрации примесей, выпавших в оса­ док, в указанных выше про­ бах после отстоя в %: Gi-i

иG[—количества масла в системе двигателя в начале

иконце 1-го этапа, г; ЛGyr.— количество' масла, уга-

рающего и теряемого через неплотности -двигателя за один этап, г; Дх—продолжи­ тельность одного этапа ра­ боты двигателя, ‘^ “ удель­ ный вес масла., г/с*3.

Причем: -Л'сум.—Х и+*ос

В табл. 1 представлены результаты вычисления ско­ ростей Кы, Кос, КУГ и их суммы для каждого этапа,

бремяработы, &8цеФпелп

Рис. 5,

195

которые позволяют судить о скорости поступления примесей в систему смазки двигателя1.

					Т а б л и ц а 1
Интервал работы			От 0 до 5 ч От о до 10 ч От 10 до 15			ч От 15 до 20 ч
двигателя
	ч		0,156	-0,056	-0,023	0
	1 , ££?		0,305	0,508	0,439	0.419
	Vос ч
	смз		0,010	0,031	0,056	0,088
	Vr'~7
ZV —			0.471	0,483	:о,472	0,507
	Ч
Из табл. 1		видно, что в условиях проводимых				нами опы­
тов суммарная		скорость поступления			примесей	в систему
смазки	меняется настолько			незначительно, что		ее можно
считать	практически постоянной во всех пятичасовых эта-

см^

пах и равной в среднем 0,483 — .

ч

В табл. 2 приведены результаты расчета скоростей попа­ дания примесей в масло для второго образца (AC-6-f-0,5% СБ-3), а в табл. 3—для третьего образца (АС-6+1% СБ-3), из которого даже при длительном отстое| вообще не наблю­ далось выпадения2осадка.

					Т а б л и ц а 2
	Интервал работы		От 0 до 5 ч|от 5 до 10 ч От 10 до 15			ч От 15 до 20 ч
	двигателя
	К “ “		0.182	,'0,157	0,162	—0,318
	»м	ч
	VoC4		0,091	0.101	0,120	0,572
	v	с± 3	0.006	0,018	0,034	0,055
	СМ*		0,279	0,276	0,316	0,309
		к

1 Примесями, осевшими на деталях двигателя, пренебрегаем ввиду практической чистоты деталей, наблюдавшейся при опытах.

196

							Т а б л и ц а 3
Интервал	работы		От 0 до		5 ч От 5 до 10 ч От 10 до 15ч От 15 до 20 ч
двигателя
	Ч			0.157	0.169	0,163	0,135
,,	СЛ*			0	0	0	0
Voc ^
.	см3			0,003	0,010	0,020	0.035
Vvr —
	'/
^	Ч-		'	0,160	0.179	0.183	0.170
Наибольшее отклонение суммарной скорости поступления
примесей	в масло от среднеарифметического значения ее за
все время испытания для второго и						третьего	образцов не
превосходит		7,5%.		Разница в величинах 21/ в трех испы­
таниях объясняется тем,					что они проводились в различное

время и, по-видимому, не была обеспечена совершенная иден­ тичность и регулировка рабочего процесса двигателя и гер­ метичность цилиндропоршневой группы. Однако для реше­ ния поставленной задачи это обстоятельство не имеет значения. На основании полученных данных мы пришли к заключению, что при низкотемпературном режиме в началь­ ный период работы двигателя основным источником загряз­ нения масла являются продукты, прорывающиеся из камеры сгорания.

Кроме того, известно, что в процессе окисления минераль­ ных масел продукты окисления появляются не с начала ре­ акции, а по прошествии индукционного периода. Наблюде­ ния же показывают, что при испытаниях на тщательно очи­ щенном от загрязнений и промытом двигателе на холодном режиме масло начинает загрязняться буквально с первых минут работы. В другом случае при испытаниях на том же микростенде антиокислителя фирмы „ОРОБИС“ было зафик­ сировано следующее явление. При температуре охлаждаю­

щего агента в рубашке двигателя				около 200°С интенсивность
накопления		примесей	в масле в	присутствии		антиокисли­
теля	была	значительно меньшей, чем			при	испытании
того	же масла без антиокислителя. При				температуре же
охлаждающего агента			около 50°С присутствие в масле ан­

тиокислителя вообще не отражалось на скорости накопления в нем примесей. Это, по-видимому, свидетельствует о том,

197