Повышение качества моторных масел путем введения присадок – ингибиторов коррозии (стр. 8 )

Рабочие масла, используемые как защитный материал, могут быть применены на длительный срок только в том случае, если изделие хранится в специальных условиях (в абсолютно герметич­ных коконах, контейнерах с динамической или стационарной осуш­кой воздуха силикагелем, на специальных складах с низкой отно­сительной влажностью воздуха и строго контролируемой посто­янной температурой, т. - е. в условиях, когда изделие без всякого масла не подвергается электрохимической коррозии). Подавляю­щая часть промышленной и сельскохозяйственной техники хранит­ся, транспортируется и эксплуатируется в гораздо более жестких условиях. Значительным достижением при защите машин и меха­низмов от коррозии явились разработанные в конце 50-х—начале 60-х годов так называемые жидкие защитные смазки — консервационные масла К-17, НГ-203А, Б, В, несколько позже — НГ-204у и НГ-208 [14—24, 131, 132]. Аналогичные продукты широко выпус­каются и зарубежными фирмами: «Мовиль-Коме» и «Шелл-Энзис» (Англия), «Ничисеки» и «Пинетол» (Япония), «Тектил» и «Сэйки» (США), «Динитрол» (Швеция), «Прот» (Италия) и др.

Консервационные, а позднее консервационно-рабочие и рабоче-консерва­цион­ные масла в настоящее время полностью вытеснили пластичные смазки из сферы внутренней консервации двигателей, машин и механизмов. Главный эффект от применения консерва-ционных масел для внутренней защиты металлоизделий взамен плотных смазок и рабочих масел заключается в снижении трудо­затрат и относительной стоимости консервации и расконсервации техники (в 3—5 раз по сравнению с рабочими маслами и 6—10 раз но сравнению с плотными смазками). Расчет экономической эф­фективности, проведенный применительно к средней сельскохозяй­ственной технике (трактору, сеялке, культиватору, комбайну), гру­зовому автомобилю и среднему металлообрабатывающему станку, показал, что использование консервационных (или консервацион-но-рабочих) масел вместо плотных смазок дает экономию на одну машину от 3000 до 45000 сум. (при расходе жидких продуктов 0,5—5 кг на машину); использование 1 т жидких ингибированных продук­тов— от 5 до 1.2 тыс. руб. экономии [21, 22, 131—134].

Следующим шагом вперед было освоение промышленного про­изводства ингибиторов коррозии АКОР-1 и КП, консервационно-рабочих масел с этими присадками, а также разработка консерва-ционно-рабочего масла НГ-207 [21—25, 133—137] (см. табл. 43). Присадки АКОР-1 и КП выпускают как товарный продукт и сме­шивают их на местах потребления с маслами (желательно при 80—90 °С) до образования полностью однородной смеси. Получен­ные консервационно-рабочие масла используют по назначению. Обычно в моторные масла для двигателей внутреннего сгорания, компрессорные и трансмиссионные масла вводят 10% присадки АКОР-1 или 20% присадки КП; в индустриальные и некоторые гидравлические масла присадку АКОР-1 вводят в концентрации 3—5% [133, 134].

Применение консервационных и консервационно-рабочих масел нормируется: по промышленности — ГОСТ 13168—69 «Консерва­ция металлических изделий» (включая крупногабаритные); по сельскому хозяйству—ГОСТ 7751—71 «Техника, используемая в сельском хозяйстве; правила хранения» и по межоперационной защите заготовок, деталей и сборочных единиц металлических изделий на заводах-изготовителях — ГОСТ 9028—74. Кроме того, имеются другие межотраслевые и отраслевые стандарты, нормали, инструкции и положения, допускающие к использованию продук­ты, представленные в табл. 43, и рабоче-консервационные масла, представленные в табл. 44 [21—23, 75, 131 —138].

Согласно вышеперечисленным документам, можно выделить две основные области применения консервационных, консервацион­но-рабочих и рабоче-консервационных масел: непосредственно на металлообрабатывающих, машиностроительных и других заводах-изготовителях в процессе изготовления техники, для межопераци­онной защиты деталей и узлов и консервации изделия в сборе на период его транспортирования и хранения; при хранении, периоди­ческой и постоянной эксплуатации техники.

Консервационные масла К-17, НГ-203А. Б, В; НГ-204у, НГ-208, а также масла с присадками АКОР-1 и КП широко применяют на заводах автомобильной, тракторной, инструментальной, стан­костроительной, судостроительной, авиационной, подшипниковой, сельскохозяйственного машиностроения и других отраслей про­мышленности для межоперационной защиты и консервации гото­вых изделий. В первом случае защитные масла наносят на изде­лия методом окунания (на потоке) или пульверизации (разбрыз­гивания). Готовые изделия (двигатели, компрессоры, редукторы и т. п.) консервируют, наливая защитное масло в картер с после­дующей проработкой двигателя или механизма в течение 15— 20 мин. На некоторых заводах консервацию совмещают с обкаткой двигателя, для чего в обкаточные масла вводят присадку АКОР-1 [133] (например, к обкаточному маслу ОМ-2 добавляют 1% кол­лоидной серы и 10% АКОР-1). Аналогично консервируют двига­тели, установленные на автотракторной и другой технике у по­требителей. После кратковременной работы двигателя на холостом ходу защитное масло должно присутствовать на всей поверхности зеркала цилиндров и других деталях, не подвергающихся смазке в процессе работы. После этого консервационные и консервацион-но-рабочие масла, как правило, сливают. Консервационно-рабочие масла могут быть оставлены в картере на период хранения; на этих маслах разрешена эксплуатация автотракторной техники. Эксплуатировать, даже кратковременно, технику на консервацион­ных маслах (К-17, НГ-203, НГ-204у, НГ-208) нельзя.

Рабоче-консервационные масла прошли полный комплекс ла­бораторных, стендовых (квалификационных) и натурных испытаний на автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-157К, ЗИЛ-164, ГАЗ-51, КРАЗ-214, «Урал-375», МАЗ-537, МАЗ-543 и других, а также на тракторах некоторых типов (Т-74, Т-700 «Кировец» и др.) [15, 21—25, 133—139]. Так, стендовые испытания рабочих и рабоче-консервационных масел на двигателях ГАЗ-М-20 и ОД-9; на дви­га,5/11 по методу ГСМ-100 в условиях форсированного температурного режима; на двигателях ЯМЗ-238 и СДМ-14А пока­зали, что консервационно-рабочее масло значительно снижает на-гаро - и лакообразование в двигателе, улучшает состояние поршне­вых колец, значительно уменьшает общий (коррозионно-механи-ческий) износ всех ответственных деталей. Ниже приведены ре­зультаты стендовых. испытаний рабочих, консервационно-рабочих и рабоче-консервационных масел на двигателях; в качестве рабо­чих масел в данном случае испытывали штатные масла для не­форсированных двигателей серий М-8БЬ М-10Б2 (Bi —для карбю­раторных, Б2 — для дизельных) —см. стр. 194.

Как видно из этих данных, добавление ингибитора коррозии в масло серии Б улучшает его моющие и противоизносные свой­ства. Приведены также результаты испытаний рабоче-консерва­ционных масел, отвечающих по уровню рабочих свойств серии Г и содержащих композиции современных присадок и ингибиторов коррозии (масла типа М-РКг). Как видно, такие масла помимо высоких защитных свойств обладают прекрасными моющими и противоизносными свойствами. Их рекомендуют применять во вре­мя постоянной или периодической эксплуатации техники, а также во время ее хранения или транспортирования [14—25, 137—140].

Большая группа рабоче-консервационных масел используется на заводах-изготовителях (см. табл. 44). Так, для пропитки и за­щиты от коррозии металло-керамических изделий на автомобиле-, вертолето - и самолетостроительных заводах взамен обычных ин­дустриальных масел используют масла НГ-210 и НГ-217у [137].

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Исследование моторных масел

Современные моторные масла, особенно группы Г1 иГ3, содержащие значительное количество моющих присадок — до 5—8 % (масс.) — без введения в них ингибиторов кор­розии, обладают удовлетворительным уровнем защитных свойств и способны защищать двигатели внутреннего сгора­ния при периодической эксплуатации и хранении автомоби­лей в течение 1-1,5 лет.

Вместе с тем моющие присадки, особенно более полярные сульфонатные и алкилсалицилатные присадки, увеличивают износ двигателей и в отдельных случаях - коэффициент трения прежде всего за счет вытеснения с поверхности метал­ла антифрикционных, против оизносных и противозадирных присадок, а также естественных ПАВ — полярных компонен­тов минеральных масел. Увеличение износа и повышение коэффициентов трения при использовании моющих присадок проявляется прежде всего на форсированных двигателях при напряженных высокотемпературных режимах работы [261- Поэтому в композициях современных моторных масел на хорошо очищенной минеральной, полусинтетической или синтетической основе необходимо строго определенное, научно обоснованное сочетание присадок объемного и поверх­ностного действия. Как известно не все масла способны снижать отдельные виды износа - Так, моторные масла серий В, и В2 усиливают фреттинг-коррозию, коррозионное раст­рескивание и питтинг; многие трансмиссионные масла усили­вают усталостный и коррозионно-усталостный износ, кислот­ную коррозию и другие виды износа. Только немногие масла, содержащие в своем составе современные пакеты присадок, имеют достаточно хороший уровень функциональных свойств, способны снижать большинство видов износа и обеспечивать экономию топлива за счет уменьшения коэффициентов тре­ния. К таким маслам относится единое для карбюраторных и дизельных двигателей всесезонное масло М—43/8ГРК на полусинтетической основе. Масло содержит в своем составе загущающие, детергектно-диспергирующие, противокорро­зионные, противоокислительные, противоизносные, противо-питтинговые и другие присадки, а также комбинированный масло растворимый ингибитор коррозии.

В то же время наличие в масле правильно подобранной композиции масло растворимых ПАВ поверхностного дейст­вия обеспечивает защиту двигателей от износа при трении, усталостного и электрохимического питтинг а, фреттинг-коррозии, растрескивания и других видов износа.

Весьма высокими показателями обладает рабоче-к о нее рва-ционное масло М—8ГИ для обкатки и первой заправки авто­мобилей семейства „Жигули", а также всесезонное масло для этих автомобилей М—63/lor( с 1 % (масс.) защитно-анти­фрикционной присадки ПАФ—4 (ЭКОМИН). Присадка ПАФ-4 в количестве 1 - 1,5% (масс.) в маслах М-6/10Г,, М-8В,, М-бэ/ЮГ,, М-10ДМ прошла широкие лабораторные, стендо­вые испытания на установках СКТ-НАМИ, НАМИ-1М, НКМ, на двигателях „Питтер-Wl", МЕМЗ, КАМАЗ-740, ГАЗ-24, ЗИЛ-645, ВАЗ 2101, на стендах с беговыми барабанами авто­мобилей ВАЗ 2105, 2106, 2107 и „Москвич-2140", а также полигонные и эксплуатационные испытания на автомобилях семейств „Жигули", „Москвич", „Волга". Результаты некото­рых сравнительных испытаний масла М-6/10Г| с 1 % (масс.) присадки ПАФ—4 представлены в табл. 16. Как видно из этих данных, введение всего 1 % защитно-антифрикционной при­садки позволяет значительно снизить износ узлов и агрегатов двигателя, особенно распределительного вала (системы „кулачок - толкатель"), уменьшить количество отложений, улучшить динамические характеристики автомобиля (сни­зить время разгона) и получить экономию топлива до 5 % (масс.).