Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ЦЕНТРИФУГУ УБРАТЬ НЕЛЬЗЯ ОСТАВИТЬ

Авторы:
Город:
Томск
ВУЗ:
Дата:
16 октября 2016г.

Одними из зарекомендовавших себя во многих отраслях народного хозяйства являются автомобили КамАЗ с мощными дизелями, работающими на маслах М8(10)Г2К. Теория и практика многолетней их эксплуатации показали достаточно высокую эффективность комбинированной системы очистки масла, включающую полнопоточный фильтр тонкой очистки с бумажными фильтроэлементами и центрифугу на ответвлении.

В настоящее время для дизелей КамАЗ с учетом их экологических Евро-классов разработан целый ряд моторных масел, загущенных высокоэффективными присадками. Присадки обладают необходимыми функциями для сохранения в работающем масле первоначальных свойств и состояний даже без центрифуги, принцип действия которой основан на центробежной очистке масла от механических примесей.

Отказываясь от масляной центрифуги в дизелях «Евро», моторостроители исходили, в том числе, и из технологических и экономических соображений, что вполне справедливо, не сбрасывая со счетов долговечность дизеля.

Однако в реальных условиях эксплуатации среди автомобилей с дизелями классов «Евро» в массовом порядке работают КамАЗы с «первородными» двигателями до «Евро». Перемешка дизелей в одном и том же автопредприятии вызывает ряд негативных явлений, нарушающих положительные замыслы создателей.

Не секрет, что превалирующее большинство наших водителей и лиц, причастных к обслуживанию автомобилей (да и что скрывать – иных руководителей), технически неграмотно, поскольку они не знакомы на должном уровне с основами химмотологии – науки об эксплуатационных свойствах, качестве и рациональном применении в технике топлив, масел, смазок и спецжидкостей. А именно эти свойства и проявляются в условиях эксплуатации машин и в значительной мере определяют их работоспособность, надежность, экологичность и экономичность.

Незнание всего этого приводит тех и других к действию по принципу: «какая разница – масло да масло». И одни покупают масла что подешевле, другие допускают пересортицу, что категорически запрещается НТД.

Особенно опасно с точки зрения надежности дизеля смешивание масел по ГОСТам с классами SAE, минеральных с синтетическими, если это не оговорено в паспорте качества. Да и кто их читает?!

Видимо все это и порождает непрекращающуюся полемику в интернете: нужна ли центрифуга дизельному двигателю?

Специалисты кафедры «Автомобили и тракторы» ТГАСУ выполнили научную работу по оценке состояния системы смазки дизелей КамАЗ с центрифугой и без нее, в реальных условиях эксплуатации десяти автомобилей УМП «Спецавтохозяйство» г. Томска. Необходимые физико-химические и спектральный анализы проб картерного масла и отложений на масляных фильтрах проводились в аккредитованной лаборатории ГСМ кафедры.

В качестве показателей, характеризующих свойства и состояние масла и двигателя, приняты: вязкость кинематическая (η); щелочность (ЩЧ); механические примеси – общие нерастворимые в бензине (ОП) и негорючие (НП); диспергирующая способность (ДС) по масляному пятну; температура вспышки в открытом тигле (ТВ), а также элементы- индикаторы присадки, загрязнения масла и износа деталей двигателя: Ca, Ba, Mo, Sn, Cu, Pb, Al, Si, Fe, Cr.

Двигатели работали в зимний период на моторных маслах М8Г2К и SAE 5W40.

Средние    значения    показателей     физико-химического    анализа     проб    масел представлены в таблице.

Таблица – Физико-химические показатели моторного масла дизелей УМП (средние значения)

 

Показатели

Наличие масляной центрифуги

и марка масла в дизеле

Без центрифуги

С центрифугой М8Г2К

SAE 5W40

М8Г2К

1. Наработка масла до замены, км

13885

13255

8735

2. Нерастворимые механические примеси, %

2,7

3,5

3,3

3. Негорючие механические примеси, %

0,056

0,073

0,12

4. Диспергирующая способность, у.е.

0,495

0,446

0,25

5. Кинематическая вязкость при 100°С, сСт

11,65

12,57

9,17

6. Щелочное число, мг КОН/1г

5,37

4,98

1,14

7. Температура вспышки в открытом тигле, °С

185

190

190

 

 

Исследования показали, что периодичность замены масла в дизелях класса «Евро» варьируется от 10 до 15 тыс. км, тогда как до «Евро» – 7–10 тыс. км, что для достаточно сложных, в основном, городских условий эксплуатации вполне приемлемо.

Механические примеси в масле представляют собой сложные комплексы, состоящие как из твердых полидисперсных частиц продуктов загрязнения и износа, так и продуктов окисления масла, сажи и прочих составляющих органического происхождения. При содержании общих механических примесей в свежих моторных маслах не более 0,015%, а допустимых – в пределах от 1 до 3%, в анализируемых отработавших маслах их содержание несколько выше. На одну тысячу километров пробега наименьшее их количество (0,19%) содержится в масле SAE 5W40, 0,26% – в масле М8Г2К дизелей, даже имеющих масляную центрифугу.

Из механических примесей наиопасную роль с точки зрения надежности двигателей играет негорючая составляющая. Известно [1, 2], что абразивный износ железосодержащих деталей (в основном ЦПГ) значительно возрастает при содержании негорючих механических примесей более 0,08%–0,1%.

Установлено, что между негорючими примесями и химическими элементами – индикаторами износа существует тесная корреляционная связь, например, зависимость Fe = f (НП) представлена на рисунке.


Рис. Взаимосвязь между негорючими примесями и железом в моторном масле автомобильных дизелей

Лабораторные анализы показали, что рост негорючих примесей до 0,04% существенного влияния на концентрацию железа не оказывает. Наблюдается стабильный уровень в пределах 22–25 г/т. Последующее нарастание примесей до 0,08% увеличивает концентрацию железа до 62 г/т и более. Проб масел с такой концентрацией насчитывалось 30%, из которых бóльшая часть (~75%) имела концентрацию железа 128–130 г/т при 0,12% НП.

В целом же при работе дизелей «Евро» без центрифуг на масле 5W40 среднее содержание железа составляет 47,0 г/т масла, на масле М8Г2К – 52,2 г/т, тогда как на дизелях КамАЗ-740 с центрифугой – 86,5 г/т масла. Соответственно хрома: в первых двух случаях 1,25 г/т и 1,56 г/т, тогда как в третьем – 2,4 г/т. То есть скорость поступления в картерное масло дизелей «Евро» железа составляет 3,38 г/т на 1000 км и 3,94 г/т на 1000 км, тогда как дизелей КамАЗ-740 – 11,04 г/т на 1000 км, что в два раза больше. Соответственно и хрома: 0,09 г/т, 0,08 г/т и 0,274 г/т.

Подобная картина наблюдается и по другим элементам: Al, Cu, Pb.

 Обращает на себя внимание изменение кинематической вязкости масла. При исходной вязкости масла 5W40 в пределах 15 сСт она снижена на 22,3% при допускаемом значении не более 20%, что вполне объяснимо, поскольку и температура вспышки также снижена по сравнению с изначальной (230°С) на 45°С при норме в 20°С [3]. Причиной снижения температуры вспышки является, вероятнее всего, некачественное дизельное топливо, тяжелая фракция которого, не сгорая, разжижает моторное масло, если считать, что топливная аппаратура была работоспособна.

При работе дизелей «Евро» на масле М8Г2К наблюдается рост кинематической вязкости. Так, если исходная вязкость его составляет 8 ± 0,5 сСт, то при пробеге более 13000 км она возросла на 37%, что несколько выше предельного. Этот рост объясняется повышенным содержанием общих механических примесей в масле с более слабой композицией присадок. В дизелях с центрифугой этот параметр в пределах допустимого.

Щелочное число является условным показателем нейтрализации кислых продуктов, постоянно пополняющих загрязняющую составляющую моторного масла вследствие сгорания топлива и окисления основы масла. Запас щелочной присадки различных масел значительно отличается. Так, если масла группы SAE 5W40 имеют 10– 15 мг КОН/1г, то М8Г2К – лишь 6–7 мг КОН/1г при предельном значении в процессе работы не менее 1–3 мг КОН/1г. И по этому показателю наиболее выигрышным является вариант дизелей «Евро» без центрифуги. Остаточный запас щелочи в масле 5W40 в 4–5 раз больше, чем в масле М8Г2К первородных дизелей КамАЗ. Но это не свидетельствует о том, что центрифуга «поглощает» присадку в явном ее проявлении. Если она и «исчезает» в масле, то только потому, что продуктивно «убивает» кислые соединения. Все это подтверждается и диспергирующей способностью (см. таблицу).

Следует отметить, что ни одно смазывающее масло не выпускается без комплекта специальных присадок. Однако их элементарное и количественное содержание зависит от назначения и применения. Так, в состав основных присадок масла М8Г2К входят Са (0,19%), Zn (0,05%), Р (0,05%), тогда как в SAE 5W40 – Ca (0,10%), Zn (0,11%), P (0,10%),

Mg (0,05%) и Мо (0,003%). Очевидно, что благодаря более активному содержанию присадок в масле SAE и улучшаются его физико-химические показатели, снижаются продукты износа деталей дизелей, что оказывает положительное влияние на ресурс и масла, и двигателей. В то же время в 55% проб масла как с низким, так и высоким содержанием негорючих примесей в маслах с концентрацией Мо > 30 г/т наблюдаются осадки от серо-коричневого до черного цветов, чего по сути не должно было быть в маслах SAE 5W40 с высокоэффективной присадкой. На наш взгляд, к такому негативному явлению приводит пересортица моторных масел при обслуживании системы смазки, тем более изготовленных на разной основе. В отличие от минерального масла М8Г2К масло SAE 5W40 изготовлено на синтетической основе путем реакции синтеза, происходящей в результате взаимодействия различных молекул веществ животного или растительного происхождения. Такие масла в принципе не должны смешиваться, превращаясь в единую химмотологическую структуру. В настоящее время иные производители работают над созданием соответствующей технологии абсолютного смешивания масел. Но дело даже не столько в разновидности основы, сколько в модификациях присадок, которые при смешивании образуют целые конгломераты, забивающие масляные каналы, фильтры, способствуя тем самым масляному голоданию и, как следствие, повышенному износу деталей двигателя.

У авторов статьи имеются определенные свидетельства того, как руководство АТА (г. Нерюнгри Саха-Якутии), столкнувшись с подобным явлением, после огромных технических усилий и экономических затрат, ушедших на восстановление работоспособности системы смазки дизелей большегрузных автосамосвалов БелАЗ, М- 200 и недопущения выхода их из строя, приняло решение нанести на бамперы красочные обозначения марок масел, исключающие даже случайное подмешивание другой марки. Но там в составе технической службы работала служба диагностики и надежности, своевременно контролирующая эти процессы [3].

Таким образом, подтверждена целесообразность и эффективность работы дизелей класса «Евро», не требующих масляной центрифуги, если использовать только предназначенные марки масел, не допуская пересортицы при организации контроля качества работающих масел, топлив и спецжидкостей.

 

 

Список литературы

 

 

1.                  Соколов, А.И. Изменение качества масла и долговечность автомобильных двигателей / А.И. Соколов. – Томск : Изд-во ТГУ, 1976. – 122 с.

2.                  Исаенко, В.Д. Анализ надежности защиты автомобильных дизелей от абразивного изнашивания и разработка мер, направленных на ее повышение : дис… канд. техн. наук / В.Д. Исаенко. – Л. – 1983. – 220 с.

3.                  Гатченко, И.И. Автомобильные масла, смазки, присадки / И.И. Гатченко, В.А. Бородин, В.Р. Репников. – Спб. : Изд-во «Полигон» АСТ, 2000. – 358 с.

4.                  Исаенко, В.Д. Ресурс дизеля в руках эксплуатационников / В.Д. Исаенко, Н.В. Вечерин // Автомобильная промышленность. – М. – № 11. – 1988. – С. 30–31.