При эксплуатации к моторным маслам предъявляются следующие требования:
- бесперебойное поступление ко всем узлам трения двигателя;
- образование надежных и прочных масляных пленок на трущихся поверхностях (для снижения механических потерь в двигателе и его изнашивания);
- надежное охлаждение трущихся деталей и отвод теплоты от узлов трения;
- вынос продуктов изнашивания из зоны трения и защита этой зоны от проникновения в нее вредных примесей из внешней среды;
- отсутствие коррозионной агрессивности по отношению к деталям двигателя, защита от вредного воздействия кислорода воздуха, паров и прорвавшихся картерных газов;
- возможно большая химическая стабильность: отсутствие способности к окислению в условиях высоких температур и непосредственного контакта с горячими деталями и к образованию нагара, лаковых пленок и липких отложений (шлама) на внутренних поверхностях двигателя;
- противопенные свойства (способность не образовывать устойчивую и медленно спадающую пену);
- минимальная токсичность;
- низкая стоимость.
Для определения вязкости темных масел, шарик вискозиметра в которых не виден, предусмотрено магнитное устройство 1 для индикации нижнего положения стального шарика£ Устройство состоит из укрепленного на оси постоянного подковообразного магнита с указательной стрелкой. Между полюсами магнита размещается нижняя часть правой пробирки 3. При верхнем положении шарика 7 в правой пробирке 3 вискозиметра стрелка устройства занимает крайнее левое положение. При падении шарик попадает в магнитное силовое поле между полюсами магнита и увлекает его за собой, заставляя его и стрелку поворачиваться вокруг оси. Крайнее правое положение стрелки соответствует нижнему положению шарика 7 в пробирке с испытуемым маслом. В зависимости от регулировки магнитного устройства его стрелка при верхнем положении шарика может занимать и правое крайнее положение В этом случае при приближении шарика к магниту его стрелка резко отклоняется влево, а затем по мере падения шарика постепенно достигает правого крайнего положения.
Подготовка к проведению работы
Повернуть корпус 6 вискозиметра пробками вниз в заранее закрепленной подставке 5, зафиксировать его в вертикальном положении и выдержать при окружающей температуре в течение 30 минут, чтобы выровнялась температура масла во всех пробирках и все шарики заняли крайнее нижнее положение. Отсчет времени выравнивания температуры необходимо производить с момента совместного нахождения пробы масла и вискозиметра в одном помещении.
Проведение работы
Определение вязкости основано на сравнении скорости падения стального шарика в испытуемом масле со скоростью падения таких же шариков в калибровочных жидкостях.
Вязкость определяется без термостатирования вискозиметра, поэтому определение проводят при температуре окружающего воздуха +15... +35 °С, желательно при +20 °С или +30 °С.
Измерение необходимо проводить в следующей последовательности:
1. Корпус вискозиметра 6 резко повернуть на 180°, после выдержки его при температуре окружающего воздуха в положении пробками вниз в течение 30 минут. Шарики во всех пробирках начинают одновременно падать. Как только шарик в пробирке с испытуемым маслом опустится до дна пробирки (для масел в правой пробирке об этом свидетельствует правое крайнее положение стрелки магнитного устройства), вискозиметр повернуть горизонтально и определить положение шариков 7 в пробирках о калибровочными жидкостями 2. Кинематическую вязкость маловязких масел определяют только при 50°С (турбинные, трансформаторные, веретенных, и гидравлические масла) по положению шариков в пробирках №1 и №2, а моторных, компрессорных -только при 100 °С по положению шариков в пробирках № 3 -№5;
2. Определить по шкале прибора 4 положение того шарика 7 пробирки с калибровочной жидкостью, который оказался ближе ко дну с точностью до 0,1 деления шкалы (по нижней части шарика).
3. Зарегистрировать температуру окружающего воздуха.
4. Повторить операции по пунктам 1 - 3 (без выравнивания температуры) три раза. Если расхождения между параллельными определениями превышает 0,5 деления шкалы, то определения повторить.
5. Вывести среднее арифметическое из полученных значений положения шарика относительно шкалы вискозиметра и по соответствующему графику (рис.6, 7) определить кинематическую вязкость исследуемого масла.
Лабораторная работа № 4 «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЩЕЛОЧНОГО ЧИСЛА»
Цель работы - экспериментальное определение щелочного числа масла и оценка влияния на него различных факторов.
В задачи работы входит:
- ознакомление с теоретическими сведениями о моторных маслах;
- проведение эксперимента по определению щелочного числа.
Средства проведения работы
Для определения щелочного числа необходимо иметь измеритель "экспресс - щелочность", пипетку, реактив, порцию керосина (осветительного или технического), колбу с образцом масла.
Проведение работы
Определение проводится измерением объема газа, который выделяется при реакции щелочного компонента масла со специальным реактивом.
Измерение необходимо проводить в следующей последовательности:
1. Вывернуть из измерителя донную пробку 4 (рис.8, а). Проверить, нет ли жидкости в капиллярной трубке 2: если жидкость есть, удалить ее, встряхивая измеритель.
2. Установить измеритель в подставку 3 открытой полостью вверх.
3. Поставить на горизонтальную поверхность донную пробку 4 и налить в нее проверяемое масло до уровня проточки большого диаметра.
4. Вылить масло из донной пробки 4 в полость 1 измерителя, не допуская по падания масла в капилляр стеклянной трубки (полный слив масла не обязателен).
4. Залить в полость 1 измерителя керосин до уровня проточки, обозначенного линией А-А.
6. Закапать пипеткой туда же 8-10 капель реактива, завернуть пробку.
7. Вынуть измеритель из подставки 3, перевернуть донной пробкой 4 вниз (рис.8, б), закрыть большим пальцем отверстие Б в верхней части и интенсивно встряхивать измеритель в течение 20-25 сек.
8. Открыть отверстие Б и, покачивая измеритель, взболтать в нем смесь керосина с маслом.
9. Определить щелочное число по уровню столба жидкости и градуировке на измерителе после подъема столба жидкости по капиллярной трубке 2 в течение 1-2 минут (пузырьки воздуха, расположенные ниже верхнего уровня жидкости, на результат измерения не влияют). Если жидкость переполнила капилляр, то щелочное число масла превышает максимальное значение, указанное на шкале. Для измерения действительной величины щелочного числа следует взять донную пробку №2 и провести повторное измерение. Полученный результат умножается на 2.
Рис.8. Измеритель «экспресс-щелочность»
1 - полость,
2 - капиллярная трубка,
3 - подставка,
4 - донная пробка
Лабораторная работа № 5 «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ»
Цель работы – экспериментальное определение загрязненности масла и оценка влияния на него различных факторов.
В задачи работы входит:
- ознакомление с теоретическими сведениями о моторных маслах;
- проведение эксперимента по определению определение загрязненности масла.
Средства проведения работы
Для определения загрязненности необходимо иметь цифровой вольтметр, датчик загрязненности, блок питания 220В/50 Гц, колбу с образцом масла.
Проведение работы
Метод основан на определении оптической плотности пробы масла и применяется для моторных масел М8 и М10.
Измерение необходимо проводить в следующей последовательности:
1. Собрать измерительную установку: присоединить датчик загрязненности 1 к цифровому вольтметру 8 и подать питание (рис.9).
2. Нажав кнопку «измерение», потенциометром «установка «О» установить на цифровом табло показания «0.00».
3. Снять верхнюю часть 2 датчика загрязненности 1 и залить анализируемое масло в среднюю часть.
4. Установить верхнюю часть 2 датчика загрязненности 1 на место и, нажав кнопку «измерение», снять показания с цифрового табло. Прибор имеет два диапазона определения значений загрязненности, смена которых осуществляется переключателем 6:
- верхнее положение переключателя В - точно, мри нормальном состоянии масла;
- нижнее положение переключателя Н - грубо, при особо высоких уровнях загрязненности масла.
5. По тарировочному графику (рис.10) определить загрязненность масла.
| Кислотность | Количество в миллиграммах едкого калия КОН, необходимое для нейтрализации кислот, находящихся в 100 мл топлива | мг/100 мл |
| Испытание на медной пластинке | Качественное определение окисленности медной пластинки при выдержке ее в топливе в течение 3 часов при 50 оС | – |
| Содержание водорастворимых кислот и щелочей | Качественное присутствие водорастворимых кислот и щелочей | – |
| Содержание механических примесей и воды | Качественное присутствие механических примесей и воды | – |
| Цвет этилированного бензина | Качественное определение цвета | – |
| Концентрация марганца | Количество миллиграмм марганца, содержащееся в кубическом дециметре топлива | мг/дм3 |
| Объемная доля бензола | Процентное содержание бензола в топливе по объему | % |
| Внешний вид | Качественное определение чистоты и прозрачности | – |
| Плотность при 15 оС | Масса топлива, отнесенная к единице объёма при 15 оС | кг/м3 |
| Индекс испаряемости | Испаряемость бензина и его склонность к образованию паровых пробок при определенном сочетании давления насыщенных паров и объема испарившегося бензина при температуре 70 оС | ед. |
В соотв. с ГОСТ 305-82 для ДТ представлен больший по сравнению с бензинами набор показателей качества, что говорит о повышенных требованиях к автомобильным ДТ. Показатели качества ДТ представлены в табл. 4.
Таблица 4
| Показатель качества | ||
| Наименование | Определение | Единица |
| Цетановое число | Процентное содержание цетана в смеси с альфаметилнафталином, на которой получается такой же период задержки самовоспламенения, как и на испытуемом топливе | ед. |
| Фракционный состав | См. табл.3 | |
| Кинематическая вязкость | См. табл.2 | |
| Температура застывания | Наивысшая температура, при которой топливо в пробирке, наклоненной под углом 45о в течение 1 минуты, не обнаруживает подвижности. | оС |
| Температура помутнения | Температура, при которой в безводном прозрачном дизельном топливе в процессе охлаждения появляются первые признаки помутнения, видимого невооруженным глазом | оС |
| Температура вспышки | См. табл.2 | |
| Массовая доля серы | См. табл.3 | |
| Массовая доля меркаптановой серы | Доля меркаптановой серы по массе в процентах | % |
| Содержание сероводорода | Качественное присутствие сероводорода | – |
| Содержание водорастворимых кислот и щелочей | См. табл. 3 | |
| Содержание механических примесей и воды | См. табл.3 | |
| Содержание фактических смол | См. табл.3 | |
| Кислотность | См. табл.3 | |
| Йодное число | Количество йода, реагирующее в определенных условиях с дизельным топливом | г/100 мл |
| Коксуемость | Содержание кокса в 10 %-ном остатке топлива после перегонки | % |
| Зольность | Процентное содержание золы, образующейся после полного сгорания порции дизельного топлива | % |
| Коэффициент фильтруемости | Отношение времени фильтрования последней (десятой) порции ко времени фильтрования его первой порции | ед. |
| Предельная температура фильтруемости | Самая высокая температура, при которой данный объем топлива не протекает через стандартизованную фильтрующую установку в течение определенного времени во время охлаждения в стандартизованных условиях | оС |
| Плотности при 20 оС | Масса топлива, отнесенная к единице объёма при 20 оС | кг/м3 |
