Технические науки/Обработка материалов в машиностроении

Троеглазова Н.Л., Пальчик К.Б., Кругова И.М

Морской Государственный Университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, Россия

ИЗМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНЫХ СВОЙСТВ МАСЕЛ С ОРГАНОСИЛИКОНОВЫМИ ПРИСАДКАМИ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ

В процессе работы в двигателях моторные масла претерпевают различные изменения, вплоть до полной потери работоспособности. Степень этих изменений зависит от ряда факторов, в первую очередь от уровня начальных эксплуатационных свойств масла, конструкции и особенностей работы двигателя.

Прогнозирование изменения состояния моторных масел имеет большое практическое значение, так как позволяет оценить их предельную работоспособность и обеспечить рациональное и экономное применение.

Нами изучалась роль кремнийорганических присадок в смазочном действии композиций масел на основе масла МС-20:

1)Композиция МС-20 +1% этил силиката + 1% полиэтилсиоксана;

2)Композиция МС-20 + 2% этилсиликата.

(Далее присадки А и В) Синтез и свойства данных композиций нами были описаны в предыдущих сообщениях [2]

Масла с присадками исследовали по стандартной методике [1] и для их характеристики строили кривые зависимости прироста температуры (∆t;°С) и износа (W) диска от начальной температуры масла.

а

б

Рис. 1. Зависимость прироста температуры ∆t(а) и относительного износа W() диска машины трения от начальной температуры t опыта в присутствии масла МС-20 с присадкой : 1-А; 2-В

Как видно, зависимость прироста температуры масла от начальной температуры опыта для испытания масел идентичны; они имеют минимум при определенной температуре, названной температурой антифрикционности. Этой температуре соответствует такая истинная температура в зоне трения, при которой происходит химическое взаимодействие присадки с металлом, вызывающее пластифицирование последнего, увеличение фактической площади контакта трущихся деталей, снижение идеального давления и, как следствие, автоматический переход в более мягкий режим трения [2,3]

Рис. 2. Зависимость относительного износа W диска машины трения от длительности τ работы дизельного двигателя на масле МС-20 с присадкой: 1-А ; 2- В

С рассматриваемой точки зрения наиболее предпочтительная присадка В с 2% мономерного этилсиликата. Полученные экспериментальные данные позволяют предположить, что смазочные свойства моторных масел могут зависеть от теплонапряженности узлов трения и обеспечивается разными компонентами композиций присадок. Кроме того, при старении в моторных маслах изменяется соотношение компонентов дисперсной фазы из-за различия коллоидной структуры продуктов старения.

Изучение противоизносных свойств присадок А и В (рис. 2) показало на различие механизма их моющее - дисперсирующего действия.

Присадка А ,содержащая 1% полиэтилсиликона способна стабилизировать продукты неполного сгорания топлива (отложения в центрифуге отсутствуют); присадка В, содержащая 2% мономерного этилсиликата, обладает такой способностью в значительно меньшей степени (на фильтре образуется осадок), в её присутствии степень дисперсности продуктов неполного сгорания топлива (сажи) значительно выше.

Стабилизированная в объеме масла сажа лиофилизирована присадкой А, вследствие чего из-за стерических препятствий не может выделяться на поверхности металла и создавать гранитный смазочный слой.

Высокодисперсные продукты сгорания топлива, лишенные сольватной оболочки в присутствии химически взаимодействующей присадки В, обладают, по-видимому, достаточной поверхностной активностью, чтобы выделиться на металл и защитить поверхности трения от износа.

Таким образом, сложный характер зависимостей смазывающей способности масел от длительности их работы в двигателе обусловлен концентрацией, степенью дисперсности и лиофильностью накапливающихся в них продуктов старения.

Список литературы

1. Л.А. Певзнер: Вязкость судовых дизельных масел и её изменение в процессе старения. – Химия и технология топлив и масел, 1994, №7,с. 30-32

2. Н.Л. Троеглазова, Н.А. Халилов: Разработка присадок к цилиндровым маслам на основе кремнийорганических соединений. Сборник научных трудов НГМА, вып 9, Новороссийск: НГМА, 2004

3. Е.И. Гулин, В.А. Сомов, И.М. Чечот: Справочник по горюче-смазочным материалам в судотехнике. Судостроение ,1991,с. 193-195