Цели экспресс- контроля и контролируемые параметры моторных масел

Цели контроля: выявление и предупреждение недопустимого изменения вязкости, обводненности, разжижения топливом, засорения мех примесями и ухудшения моющей способности масел в целях уменьшения износов две и предотвращения аварий их кривошипно-шатунного механизма

и цилиндропоршневой группы; выявление несоответствия качества свежего масла паспортным данным, его недопустимой обводненности и загрязненности; подготовка рекомендаций по экспресс-восстановлению временной работоспособности моторногомасла и предотвращению аварийного изнашивания двигателя при работе без смены масла.

Описанный ниже экспресс-контроль не требует дорогостоящего оборудования и больших текущих затрат, может проводиться работником со среднетехническим и средним образованием и позволяет предотвра­щать отказы двигателей.

Обводнение масла. Вода наносит большой вред моторным маслам. Даже небольшое количество воды (0,1...0,2), взаимодействуя с присадками в маслах, быстро (за несколько дней при нормальной температуре или за несколько часов работы дизеля в номинальном режиме) разлагает их. После этого в масляных системах ДВС образуются липкие отложения, забивающие маслофильтры, трубки и каналы, маслозаборники и вызывающие неисправности клапанов масляных системи другое. Особенно быстро разрушаются самые активные присадки, имеющие способность поглощать влагу из окружающего воздуха. Вследствие такого распада присадок масла вспениваются, ухудшаются их смазывающие, антиизносные, моющеедиспергирующие и другие качественные показатели, увеличивается скорость отложений лаков и нагаров на деталях ЦПГ, снижается щелочное число, а из-за вымывания присадок, образующих защитные пленки, повышается коррозионность масла, особенно к деталям из цветных металлов. Естественно, что при этом износ трущихся деталей дизеля резко возрастает, а надежность его работы, особенно КШМ, падает вплоть до аварийных задиров подшипников коленвала.

Вода не желательна в маслах вообще, но с небольшим ее количеством (до 0,05% в свежих маслах и до 0,10% в работающих) приходится мириться из-за трудности удаления воды и дефицитности масел. Более обводненные свежие масла (0,05...0,10%) не пригодны по номинальному назначению. После фильтрации или отстаивания их можно применять в менее ответственных агрегатах и узлах.

Механические примеси. Основной причиной изнашивания деталей двигателей в рядовой эксплуатации машин является загрязненность смазочных масел, поэтому контроль и борьба с загрязненностью масел имеет первостепенное значение. Опасны твердые механические частицы (кремнеземиз пыли, твердые металлические частицы), имеющие твер­дость выше или равную твердости трущихся деталей ДВС и вызывающие абразивное изнашивание. Мягкие механические и органические частицы, как правило, не опасны, а при повышенных зазорах в некоторых сопряжениях даже и полезны.

Разжижение масла топливом. Вязкость и смазывающая способность (маслянистость) масел. Они обусловливают прочность масляной пленки между трущимися деталями, от которой зависит их нагрузочная спосо­бность, износостойкость, стойкость к задиру и другим повреждениям, аотсюда и надежность узлов трения. Каждый агрегат в конкретных условиях работы требует свою - оптимальную вязкость масла. С утяжелением условий его работы (например, повышение нагрузки наподшипники коленчатого вала и температурного режима масла) требуется повышенная вязкость. Требуемая вязкость повышается и с износом подшипников КШМ. По мере нормальной работы ДВС вязкость масла растет из-за механических (грязь, продукты изнашивания) и органических (продукты окисления и выгорания масел) примесей. Снижается же вязкость только из-за разжижения топливом при его неполном сгорании с неисправной топливной аппаратурой и при износе ЦПГ. При этом снижение вязкости сопровождается снижением температуры вспышки масла, которая имеет также и самостоятельное значение и определяет потери масла на угар в камере сгорания ДВС.

Концентрация присадок в маслах, определяющая их эксплуатационные свойства. Это один из основных показателей масел, обусловливающий их ценность, надежность работы и ресурс ДВС. Именно по нему в первую очередь проводится подбор масел. К сожалению, полный контроль содержания присадок в маслах потребителем невозможен, а экспресс-методом по «капельной пробе» возможна лишь примерная оценка только моюще-диспергирующих свойств моторных масел, что не снижает значения такой проверки в практике эксплуатации ДВС. Правда, распространяются реактивы «экспресс-щелочность», которые позволяют ориентировочно определять щелочное число масла в миллиграммах щелочи КОН на грамм масла (мг КОН/г), а по нему судят о наличии пакета присадок в целом.

Срок службы масла. Априорная регламентация срока смены масла не оправданна. Оптимальный срок службы масла определяется допустимым его техническим состоянием, которое примерно определяется моментом, когда срабатывание присадок нормальной работы масла приводит к снижению его щелочного числа до уровня на 10...20% выше возрастающего кислотного числа масла (по сильными слабым органическим кислотам). Однако такое определение в условиях эксплуатации невозможно. Изготовители ДВС не могут дать абсолютных рекомендаций по срокам службы масел вследствие как разнообразия и изменчивости условий эксплуатации и нестабильности качества технического обслуживания двигателей, таки непредсказуемой вариации качества масел даже одной и той же марки. Заводским ориентиромя вляется, например, нормативное количество израсходованного топлива на единицу объема его картерного масла соответствующего класса качества, но с учетом уровня фактического угара масла: малому угару соответствуют несколько меньшие сроки и наоборот. Ориентиры предназначены для нормальных условий эксплуатации и качественного технического обслуживания двигателей. Они требуют уточнения на основе входного контроля свежего масла и периодического контроля работающего масла.

Примерные образцы капельных проб малощелочного и среднещелочного моторного масла (масла классов В, Г, Д по ГОСТ или СС, СВ, СЕ, СР-4 по АР1)

Рис.1 Рис.2 Масло Рис.3 Рис.4 Рабочее масло

Свежее масло немного работавшее Работавшее масло с мех.прим.

Рис.5 Рабочее масло Рис.6 Рабочее масло Рис.7 Нерабочее Рис.8 Масло с пе-

в удовл. состоянии в крит. состоянии масло(брак) регретого двигателя

Колориметрическая характеристика капельных проб по их составляющим:

Я	Отсутствует	2. Темно-	3. Черное	4. Густое черное мазеобразное с крупинками мехпримесей и металлов	5. Масло не
		серое		расплывается,
				расплывается
				только вода
				и неясная
				жидкость
К	Отсутствует	Темно-серое или черное	Темно-черное	Ядро и кольцо слиты	См. выше
Г	Остутствует	Серое или	Черное	Темно-черное	Тоже
		темно-серое	меньшего	заметно
			размера	уменьшенного
				размера
Ч	Все пятно светлое и исчезает через 50 час	Светлое	Светлое, Беременной ширины	Ядро и зона диффузии грязного масла слиты вместе	Тоже

Примечание: Импортные среднещелочные и высокощелочные моторные масла для автотракторных двигателей дают окрашенное характерное пятно капельной пробы с проявлением структуры бумаги.

На бумажной хромотограмме измеряют диаметры трех зон капли, определя­ют их цвет и рисунок, равномерность растекания масла и изучают такие четыре составные части «капельной пробы»:

1 -ядро или центр капли, соответствующий первичной зоне капли до ее растекания по бумаге; здесь оседают все тяжелые нерастворимые мехпримеси;

2 -краевая зона (темное/черное кольцо), окаймляющее ядро малораствори­мыми в масле органическими примесями; кольцо отсутствует как при чистом мас­ле, так и при очень грязном масле, а ядро имеет ровный цвет;

3 -зона диффузии - широкое серое кольцо за ядром - через краевую зону мас­ла с легкими растворенными органическими примесями;

4 -кольцо чистого масла - самое внешнее светлое кольцо, если в нем начинает проявляться потеря моюще-диспергирующих присадок. Это кольцо - не частое явление.

Чистое масло дает большое светлое пятно, исчезающее через несколько суток. 4-й элемент «капельной пробы» через несколько часов также исчезает. Если 3-й и 4-й элементы имеют рваную (амебообразную) форму, то масло обводнено, а стойкий желтоватый или светло-коричневый цвет зоны диффузии говорит о значительной окисленности масла из-за аварийного перегрева ДВС.

Чем светлее и равномернее цвет ядра и зоны диффузии, тем работоспособ­нее масло. При росте мехпримесей темнеет ядро, зона диффузии и теряется крае­вая зона. При потере присадок уменьшается зона диффузии, расширяется внешнее светлое кольцо. Появление внешнего кольца чистого масла означает момент, ког­да начинают исчерпываться моюще-диспергирующие свойства масла. Для высоко­щелочных масел это не обязательно.

Отсутствие зоны диффузии или "свертывание" пятна из-за потери присадок, как правило, из-за воды в масле, густое черное мазеобразное ядро с блестками металла, коричневое или желтое кольцо свидетельствуют о браковочном состоянии масла и оно подлежит срочной смене.

Основные факторы корректировки срока службы масла:

• соотношение фактических показателей качества свежего масла с нормативными значениями;

• соответствие условий работы масла (часовой расход топлива, температура масла в длительном режиме, качество работы системы очистки масла и периодичность ее обслуживания) показателям, заданным заводом-изготовителем ДВС;

• степень ухудшения технического состояния двигателя, частично определяемая через расход масла на угар, расход картерных газов, полноту сгорания топлива, износ подшипников КШМ и падение давления масла в системе, интенсивность обводнения масла, разжижения топливом, загрязнения мехпримесям (через систему воздухоподачи, маслозаливные отверстия и сапуны) и через дымность отработавших газов;

• в соответствии с этим при переходе наиболее качественное масло, при хорошем техсостоянии двигателя или улучшении его обслуживания срок службы масла повышается, что и следует из многолетней практики эксплуатации автомобилей, сельхозмашин. В то же время, с износом и усилением неисправностей ДВС, при пониженном качестве масла, упущениями в техническом обслуживании сроки службы масла заметно снижаются. Субъективное же значительное сокращение срока службы масла для «повышения срока службы двигателя», скорее всего, дает обратный эффект.

Безусловно, при нарушении допустимых значений любого из таких показателей масла, как вязкость и температура вспышки, загрязненность, обводненность и, особенно, при сворачивании изменении цвета «капельной пробы», масло подлежит срочной смене. Определение срока смены масла только по наступлению его черного цвета является неверным.

Годность масла к работе по данным контроля уточняют с учетом предстоящего периода работы машины до ближайшего обслуживания. При этом могут возникать ситуации, когда в ближайшее время невозможно провести полное ТО системы смазки, но возможен экспресс-ремонт масла, что и является одним из элементов настоящих рекомендаций.

Порядок контроля работающего масла: Пробы масла рекомендуется брать обязательно перед доливкой свежего. Для полного анализа нужно 200г. масла.

При заборе проб необходимо получать от водителя, тракториста информацию об условиях работы и симптомах неисправностей двигателя: перегрев, расход масла на угар, давление и уровень масла, характер дымления, течи масла, воды, топлива, состояние воздушного тракта, чистоту и исправность сапунов, масло заливных горловин, чистоту двигателя, проводимые работы по ТО, ремонту и устранению неисправностей. Лаборанту также целесообразно самостоятельно осматривать и ослушивать двигатель.

Экспресс-контроль масла включает проверку обводненности, вязкости и температуры вспышки, загрязненности по индикатору ИЗЖ и по стеклянным пластинам, а также "капельной пробы" для определения моющих свойств, содержания мехпримесей и контроля возможного перегрева масла. Контроль щелочного числа проводится заявочно из-за дефицитности реактива. Другие проверки по стандартным показателям

качества масла проводятся при неоднозначности экспресс - контроля, в предаварийном состоянии ДВС, по указаниям руководства предприятия или по желаниям владельцев техники.

Отрицательные результаты контроля любого показателя масел, свидетельствующие о его браковочном состоянии (попадание воды, дизтоплива, мехпримесей, снижение вязкости, и срабатывание присадок) служат основанием для экстренных мер по устранению неисправностей дизеля и восстановлению качества масла.

Применяемые средства: Вискозиметр условной вязкости любого типа (например ВУ-М по ГОСТ 1532-81и 6258-85, ВЗ-4 по ГОСТ 26378.3-84) или самодельное устройство для экспресс- контроля вязкости, откалиброванное по данным определения вязкости масла по ГОСТ 33-2000; электроплитка с закрытой спиралью; тигель для нагрева масла; секундомер любого типа с ценой деления не более 0,2с; термометр на 100-300°С и термометр лабораторный на 0...50°С с ценой деления не более 0,5°; набор ареометров на диапазон измерения 0,850 - 0,910т/м³; прибор ИЗЖ (индикатор загрязненности жидкостей); ванночки для масла; бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76 для хим. лабораторий (в рулонах, листах или фильтры бумажные диаметром 5,5см); калиброванная медная проволока 2,5-Змм; приспособления для забора масла из дизелей на 250мл, например, шприц с трубкой для ввода ее в отверстие под масломерный щуп и вспомогательные средства. Контроль желательно проводить в помещении с вытяжным шкафом, с раковиной для холодной и горячей воды.