3.1.Теоретический минимум.

3.1.1. Эксплуатационные свойства масел.

Моторное масло должно надежно и длительно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя. Основные функ­ции моторного масла в двигателях — уменьшение трения между трущимися поверхностями деталей; снижение износа трущихся поверхностей и предотвращение их заедания; охлаждение деталей; дополнительное уплотнение поршневых колец, снижающее про­рыв газов из камеры сгорания в картер двигателя; защита деталей от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями.

К эксплуатационным свойствам моторных масел относят в первую очередь те, от которых зависят потери энергии на трение, износ трущихся поверхностей, образование отложений в двигате­ле, коррозия деталей и пуск двигателя при низкой температуре. Главными из них являются смазывающие и вязкостно-темпера­турные свойства, термоокислительная стабильность, моющие, ан­тиокислительные и антикоррозионные свойства.

3.1.2. Смазывающие свойства.

Под этим названием объединено несколь­ко свойств масел, влияющих на процессы трения и изнашивания трущихся поверхностей деталей в двигателях. Основные из них: ан­тифрикционные — влияют на потери энергии при трении поверх­ностей; противоизносные — уменьшают износ трущихся поверхнос­тей деталей при умеренных нагрузках; противозадирные — предохра­няют трущиеся поверхности от задира в условиях высоких нагрузок. Главный показатель смазывающих свойств масла — вязкость.

Вязкость — это свойство жидкости оказывать сопротивле­ние течению (перемещению одного слоя жидкости относительно другого) под действием внешней силы. Препятствие перемеще­нию слоев жидкости (внутреннее трение) создают силы молеку­лярного сцепления.

Вязкость определяют для жидких нефтепродуктов, напряжение сдвига которых пропорционально скорости деформации, т. е. для ньютоновских жидкостей. Различают динамическую и кинемати­ческую вязкости.

3.1.3. Динамическая вязкость.

Динамическая вязкость, или коэффициент динамической вязкос­ти, — это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости. Динамическая вязкость служит мерой сопро­тивления жидкости течению. За единицу динамической вязкости в системе СИ принята вязкость такой жидкости, которая оказывает сопротивление в 1 Н взаимному перемещению двух слоев жидкости площадью 1 м², находящихся один от другого на расстоянии 1 м и перемещающихся с относительной скоростью 1 м/с. Схема взаим­ного перемещения слоев жидкости показана на рис. 3.1.

Р ис. 3.1. Схема взаимного переме­щения слоев жидкости:

a —состояние покоя; б— начало движения

Единица динамической вязкости в системе СИ — паскаль-секунда (Па • с). На практике применяют меньшую единицу — мПа • с (или 10^-3 Па • с), а также сантипуаз (1сП = 1мПа • с). Динамическую вязкость η определяют как произведение кинематической вязкости жидкости ν и ее плотности ρ при той же температуре:

η = ν ρ (3.1)

3.1.4. Кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость — это отношение динамической вяз­кости жидкости к ее плотности р при той же температуре:

ν = η /ρ (4.2)

Единица кинематической вязкости в системе СИ —м²/с. На практике применяют меньшую единицу — мм²/с (или 10^-6 м²/с), а также сантистокс (1сСт= 1 мм²/с).

Вязкость — основной параметр моторных масел, по которому их маркируют.

Кинематическую вязкость жидких нефтепродуктов определяют по ГОСТ 33—2000 (ИСО 3104—94). Установленный стандартом метод определения кинематической вязкости заключается в изме­рении времени истечения определенного объема жидкости под действием силы тяжести через калиброванный стеклянный капил­лярный вискозиметр. Для вискозиметров используют стекла с ма­лым коэффициентом температурного расширения.

Результаты определения кинематической вязкости применимы к ньютоновским жидкостям, для которых напряжение сдвига про­порционально скорости деформации, а вязкость не зависит от ка­сательного напряжения и градиента скорости.

3.2.Подготовка работы:

1. Заполнить ванну рабочей жидкостью таким образом, чтобы уровень рабочей жидкости находился примерно на расстоянии 3 см от нижней плоскости рабочей плиты. В качестве рабочей жидкости использовать масло медицинское вазелиновое.

Рис. 3.1. Аппарат Термостат А2 для определение кинематической вязкости моторного масла.

1 – вискозиметр ВПЖ-1; 2 – крепления вискозиметров; 3 – вискозиметр ВПЖ-2; 4 – трубки всасывания масла; 5 – сетевой выключатель; 6 – мышка; ? – кнопка ПУСК/СТОП; 8 – цифровое табло.

2. Сетевой выключатель, расположенный на лицевой панели измерительного блока устройства, установить в положение «СЕТЬ ВЫКЛ».

3. Подключить устройство кабелем питания к электрической сети напряжением 220 В частотой 50Гц.

4. Заполнить вискозиметры маслом.

4.1. Порядок заполнения вискозиметра ВПЖ-1 (рис. 1).

Испытуемый нефтепродукт наливают в чистый вискозиметр через трубку 1 так, чтобы уровень ее установился между метками М₃ и М₄. На концы трубок 2 и 3 надевают резиновые трубки, при этом первая из них должна быть снабжена краном, вторая – краном и резиновой грушей. Вискозиметр устанавливают так, чтобы уровень термостатирующей жидкости находился на несколько сантиметров выше расширения 4.

4.2. Порядок заполнения вискозиметра ВПЖ-2 (рис. 2).

На отводную трубку 3 надевают резиновую трубку. Далее, зажав пальцем колено 2 и перевернув вискозиметр, опускают колено 1 в сосуд с нефтепродуктом и засасывают его (с помощью резиновой груши, водоструйного насоса или иным способом) до метки М₂, следя за тем, чтобы в жидкости не образовались пузырьки воздуха. В момент, когда уровень жидкости достигает метки М₂, вискозиметр вынимают из сосуда и быстро перевертывают в нормальное положение. Снимают с внешней стороны конца колена 1 избыток жидкости и надевают на него резиновую трубку. Вискозиметр устанавливают в термостат так, чтобы расширение 4 было ниже уровня жидкости.

3.3. Порядок выполнения работы:

1. Сетевой выключатель, расположенный на лицевой панели измерительного блока устройства, установить в положение «СЕТЬ ВКЛ».

2. Вести значения калибровочных постоянных вискозиметров (они указаны в паспорте вискозиметров) С₁ и С₂ соответственно с логическими номерами – 1, 2. Логические номера калибровочных постоянных вискозиметров жестко связаны с логическими номерами встроенных независимых секундомеров и результатов расчета значений кинематической вязкости. Калибровочной постоянной С₁ ставится в соответствие секундомер Сек. 1 и результат расчета значения кинематической вязкости V₁ и т.д. Для ввода постоянных нажать клавишу «Стоп», затем клавишу «Режим/0», затем одну из клавиш «С₁», «С₂» и ввести шестизначное число. (Для ввода 0,84567 надо набрать 084567). При желании можно в любой момент прервать набор и выйти из этого режима, нажав клавишу «СТОП». При этом предыдущее значение калибровочной постоянной вискозиметра останется неизменным. Новое введенное значение сохраняется в энергонезависимой памяти прибора.

3.4. Окончание работы:

1. Освободить конец шланга, прикрепленный к источнику воды, опустив его в слив. Открыть кран напорного патрубка водяной бани и слить воду.

2. Промыть колбы и мерный цилиндр в проточной воде и высушить.