Смазочные материалы и технические жидкости

Для выполнения механизмами и машинами рабочих функций применяются смазки и технические жидкости. Они обеспечивают надежность и эффективность эксплуатации различной техники.

Виды смазочных материалов

В процессах работы механизмов происходит перемещение соприкасающихся поверхностей и их износ с тепловыделением в результате трения. Для его снижения применяются минеральные и синтетические смазки.

Смазочные материалы и технические жидкости большей частью в качестве основы содержат продукты:

• дистиллятные - вакуумная перегонка мазута (легкие фракции);
• остаточные - полученные разгонкой гудрона.

Тот или иной тип минерального масла получают смешением дистиллятных и остаточных компонентов в определенных соотношениях и добавлением к ним присадок.

Синтетические масла производят путем синтеза определенных углеводородов с добавлением к ним присадок, улучшающих условия эксплуатации.

Типы смазочных материалов

• моторные;
• трансмиссионные;
• гидравлические;
• пластичные смазки.

Присадки к смазочным материалам

Требования к маслам, работающим в разных условиях, постоянно ужесточаются. Базовая основа не способна в полной мере обеспечить необходимые свойства, которые можно создать только за счет добавления присадок в масла и технические жидкости. Их количество составляет от долей процента до 15 % и выше.

Виды присадок:

• однофункциональные - обеспечивают одно из свойств: противоизносное, противозадирное, вязкостное, антиокислительное, антифрикционное, противопенное, депрессорное, моюще-диспергирующее и др.;
• многофункциональные - высокоэффективные полимерные соединения, придающие маслу несколько эксплуатационных характеристик;
• пакеты присадок и композиции - смешанные и химически связанные присадки, улучшающие свойства и создающие новое качество (до 15 компонентов).

Свойства масел и технических жидкостей

Для таких продуктов, как смазка и рабочая жидкость, технические условия или ГОСТ предусматривают комплекс различных характеристик, определяющих условия их применения.

1. Смазывающая способность - комбинация антифрикционных, противоизносных и противозадирных свойств. Главным показателем является вязкость, характеризующая сопротивление течению между слоями жидкости (динамическая вязкость, Па∙с). Другой характеристикой является кинематическая вязкость, определяемая по скорости истечения жидкости под собственным весом через капилляр вискозиметра. Она измеряется в м²/с. Для масел особенно важна зависимость изменения вязкости от температуры. Она оценивается через индекс вязкости.
2. Термоокислительная стабильность - показатель антиокислительных свойств масла, характеризуемый временем превращения тонкого масляного слоя в лаковую пленку. Чем он выше, тем продукт качественней. Процесс окисления начинается при нагреве до 50-60 ^оС. Интенсивность значительно растет, начиная с 250 ^оС. При этом масло темнеет и изменяются его физико-химические свойства.
3. Моюще-диспергирующие свойства моторного масла отражают его способность уменьшения образования осадков и углеродистых отложений внутри двигателя и поддерживания продуктов загрязнения во взвешенном состоянии.
4. Антикоррозионные свойства масел постепенно ухудшаются по мере накопления продуктов износа. Коррозионная активность оценивается по кислотному числу, определяемому количеством мг КОН, необходимым для нейтрализации кислот в 1 г масла. Содержание кислот при его эксплуатации возрастает в 3-5 раз и они наиболее опасны для деталей. Свойства масел улучшаются введением присадок, образующих защитные пленки на поверхности металла или нейтрализующих кислоты щелочноземельными металлами.

Моторные масла

Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) особенно нуждаются в смазывании. Для них применяются моторные масла, свойства которых подбираются конкретно к каждому оборудованию.

Длительное время для ДВС применяли чистое минеральное масло. Современные форсированные двигатели потребовали введения присадок. Преимущественно применяются всесезонные масла, с удовлетворением требований по вязкости в широком температурном диапазоне.

Для многих агрегатов подходит полусинтетика - минералка с добавлением синтетических органических компонентов. Покупая ее, необходимо обращать внимание на подлинность и качество продукта. Большинство придерживается рекомендаций инструкции для данного автомобиля. Здесь нужно знать, что производители рекомендуют марки масел, с которых они получают прибыль. Тем, кто не слишком разбирается в марках продукции, нужно следовать их советам.

Классификация моторных масел

По эксплуатационным свойствам моторные масла классифицируются на группы для двигателей:

• А - нефорсированные карбюраторные (мало присадок).
• Б - малофорсированные (3-5 % присадок).
• В - среднефорсированные (до 8 % присадок).
• Г - высокофорсированные (8-12 % многофункциональных присадок).
• Д - высокофорсированные тяжело нагруженные дизели (18-25 % присадок).

По степени вязкости моторные масла составляют 7 классов: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20. Всесезонные производят из минеральных моторных масел путем загущения основы с малой вязкостью макрополимерными присадками. Их существует 10 классов, каждый из которых изображают в виде дроби, например, 4з/8. В числителе указывается класс вязкости при -18 ^оС, а в знаменателе - при 100 ^оС.

Если известна марка моторного масла, например М-6_з/10В₂, ее можно расшифровать так: М - моторное, 6_з - класс вязкости с загущением присадкой, 10 - вязкость при 100⁰С, В - среднефорсированный двигатель, 2 - для дизелей.

Проверка качества моторного масла производится в диагностическом центре, что требует определенных затрат. Есть простой способ проверки: со щупа надо нанести каплю масла на поверхность газеты. Если она быстро расплывется, оставив на поверхности несколько жирных кругов, это говорит о качественном продукте.

Высокая устойчивость капли характеризует потерю полезных свойств. Подобный контроль подходит для оценки качества свежего смазочного материала.

Трансмиссионные масла

В состав трансмиссии входят коробки передач и раздачи, мосты, передача рулевого управления и др. Смазка необходима для зубчатых передач разных типов. Трансмиссионные масла производят из минеральной или полусинтетической основы с функциональными добавками на основе хлора, фосфора, серы и дисульфида, создающими защитную пленку, ограждающую детали от негативных воздействий. Вязкость средства должна сохранять пленку при высокой нагрузке и температуре. В холодное время года вязкость масла не должна мешать работе механизмов, для чего подбирается состав, подходящий по индексу вязкости.

Функции трансмиссионных масел:

• снижение потерь на трение и износ;
• отвод тепла от зон контакта;
• уменьшение ударных нагрузок;
• не токсичность и безотходность.

Наиболее доступны по цене технические жидкости и смазки на минеральной основе. Они имеют хорошие характеристики, создавая надежную защитную пленку.

Синтетические масла по качеству значительно выше, но они являются самыми дорогими продуктами. Хорошее соотношение цены и качества имеет полусинтетика.

Отечественные трансмиссионные масла составляют по вязкости 4 класса. По эксплуатационным свойствам их делят на 5 групп. В маркировке разных составов указывают основные характеристики, например, ТМ-5-9_з - трансмиссионное масло 5-й группы, вязкости 9-го класса с загущающей присадкой. Пример зарубежной классификации - SAE 80W-90, где маркировка обозначает: 80 - класс вязкости, W - зимнее, 90 - соответствует минимальной вязкости 14 мм²/с при 99⁰С.

Жидкости для гидравлических систем

В системах гидромеханизмов и приводов для приведения их в действие применяются специальные технические жидкости. К ним предъявляются требования:

• хорошая прокачиваемость и небольшая зависимость вязкости от температуры;
• высокие антикоррозионные свойства и отсутствие разбухания или разрушения уплотнений гидросистем;
• высокая смазывающая способность;
• химическая и физическая стабильность с сохранением первоначальных свойств длительное время в процессе эксплуатации;
• отсутствие примесей, воды и агрессивных веществ, вызывающих коррозию.

Гидравлические масла включают около 20 наименований. Их производят смешиванием нефтяных дистиллятов с присадками. Наиболее часто применяется веретенное масло АУ. Известны масла МГ-30, М-2ИХП, АМГ-10, МГЕ-10А.

Жидкости для амортизаторов и тормозных систем

Тормозные технические жидкости предназначены для работы в гидравлических системах машин. К ним предъявляются требования:

• низкая температура замерзания;
• небольшая вязкость;
• хорошая смазывающая способность;
• антикоррозионная стойкость;
• отсутствие разрушительного действия на резиновые уплотнения.

Виды тормозных жидкостей.

1. ЭСК - 60 % касторового масла + 40 % этилового спирта.
2. БСК - 50 % касторового масла + 50 % бутилового спирта.
3. 35 % глицерина + 65 % спирта.
4. "Нева" и ГТЖ-22М - на основе гликоля с присадками.
5. "Томь" - смесь гликолей с эфирами борной кислоты.

Тормозные технические жидкости на касторовой основе при температуре ниже -20⁰С застывают, а в растворе остается только спирт. В связи с этим их выбирают в зависимости от региона. Замена технических жидкостей в зимнее и летнее время производится редко. Большинство предпочитает применять всесезонную жидкость, которой являются составы на гликолевой основе. Лучшей из них является "Томь", обладающая хорошими антикоррозионными и противоизносными свойствами.

Для амортизаторов применяются составы АЖ-12Т и МГП-10, представляющие собой смесь минерального масла малой вязкости с кремнийорганической жидкостью и присадками.

Технические охлаждающие жидкости

Жидкостная система охлаждения предназначена для поддерживания необходимого температурного режима ДВС. Она является замкнутой, отбирая тепло от рабочих механизмов и передавая его через радиатор в окружающую среду.

Раньше силовые установки охлаждались водой, но от нее пришлось отказаться из-за незначительных порогов замерзания и кипения. Кроме того, она образует накипь и является источником коррозии металла.

В дальнейшем технические охлаждающие жидкости изменились по составу, но основой осталась вода.

Наибольшее применение получили антифризы - смесь воды с гликолями и специальными добавками. Они обладают следующими преимуществами:

• низкая температура замерзания;
• небольшое расширение при замерзании;
• температура кипения выше 110 ^оС;
• хорошие смазочные свойства.

Антифризы на основе дешевого этиленгликоля - это ядовитые технические жидкости. Меньшей токсичностью обладают составы на основе пропиленгликоля, но стоимость их значительно выше.

Заключение

Масла и технические жидкости представлены на рынке в широком ассортименте. Автолюбителю без опыта их применения следует ориентироваться на составы, рекомендуемые инструкцией к определенной марке автомобиля. Особое внимание следует уделить зимнему периоду эксплуатации. При хранении автомобиля в отапливаемом гараже вполне подойдут всесезонные жидкости. Здесь важно ориентироваться на качественные показатели, а не на цены. Кроме того, следует учитывать другие факторы, в частности, срок эксплуатации двигателя.