СИСТЕМА МАЩЕННЯ ДВИГУНІВ

Загальні відомості

План

1.     Призначення системи мащення.

2.     Види тертя в двигуні.

3.     Вимоги до мастильних рідин та їх властивості.

4.     Маркування мастильних рідин.

1.       Робочі поверхні деталей двигуна після механічної обробки мають мікронерівності. На поверхнях деталей навіть після шліфування завжди залишаються виступи, висота яких досягає 0,005 мм. Під час роботи двигуна в місцях прилягання однієї рухомої деталі до іншої виникає тертя за рахунок зрізування цих виступів, а також під впливом молекулярної взаємодії поверхонь у точках дотикання.

   Тертя завжди супроводжується спрацюванням тертьових поверхонь деталей, а отже, збільшенням зазорів у спряженні, що в свою чергу викликає стуки під час роботи двигуна і скорочення строку його служби. Тертя призводить не тільки до спрацювання деталей, а й до зменшення потужності (затрачається на його подолання).

2.         Крім того, тертя завжди викликає нагрівання тертьових поверхонь і може досягти такої величини, що метал почне плавитися, викликаючи заклинювання однієї деталі в іншій.

     Величина сили тертя, залежить від матеріалу тертьових поверхонь деталей, якості обробки їх, швидкості переміщення однієї деталі відносно іншої, питомого тиску та умов тертя.

       Тертя в спряженнях може бути двох видів: тертя ковзання і тертя кочення. У механізмах двигуна є тертя обох видів. Наприклад, між поршнями і стінками циліндра, шийками і підшипниками колінчастого вала тощо є тертя ковзання, а в шарико- і роликопідшипниках — тертя кочення.

 Тертя ковзання поділяється на сухе, рідинне, напіврідинне і напівсухе. Тертя називають сухим тоді, коли між тертьовими поверхнями немає мастильного матеріалу. Якщо ж тертьові поверхні повністю відокремлені одна від одної шаром мастильного матеріалу, такий вид тертя називають рідинним. При недостатній товщині шару масляного матеріалу, коли тертьові поверхні дотикаються тільки в деяких точках, виникає напіврідинне тертя. Якщо ж масляної плівки немає на більшій частині тертьових поверхонь і масляною плівкою вкриті тільки окремі нерівності, у цьому випадку тертя називають напів сухим.

3.        Основне призначення мастильних матеріалів полягає в тому, щоб зменшити спрацювання тертьових поверхонь деталей і знизити затрати потужності двигуна на тертя. Крім того, масло відводить утворене в процесі тертя тепло, ущільнює зазори в з'єднаннях, видаляє продукти спрацювання з тертьових поверхонь і захищає ці поверхні від корозії.

Масло в двигуні зазнає впливу високих температур і великого тиску, розріджується паливом, а також забруднюється пилом, частинками металу, які зрізаються з тертьових поверхонь при спрацюванні деталей, і продуктами розпаду масла. Для забезпечення надійної і тривалої роботи механізмів двигуна масло повинно задовольняти таким вимогам: мати оптимальну в'язкість, не викликати корозії деталей, не давати великих відкладів смол і нагару, витримувати високі температури, не містити в собі механічних домішок, води, кислот і лугів.

       Якість масла оцінюють за такими основними показниками.

 В'язкість визначає густину масла та здатність його проникати в зазори між тертьовими поверхнями деталей. В'язкість не є величиною сталою і змінюється залежно від температури. При підвищенні температури в'язкість зменшується, а при зниженні — збільшується. Масло з низькою в'язкістю легко видавлюється із зазорів між тертьовими поверхнями деталей, внаслідок чого виникає напівсухе тертя, яке збільшує інтенсивність спрацювання деталей. Крім того, мала в'язкість масла утруднює утворення на стінках циліндрів масляної плівки, яка перешкоджає проникненню газів з камери згоряння в картер двигуна.

 Проте масло не повиннно мати й надмірної в'язкості, бо це утруднить його циркуляцію в двигуні, погіршить розбризкування, охолодження тертьових деталей, очищення масла у фільтрах, а також підвищить втрати потужності. Чим менше змінюється в'язкість при зміні температури, тим вища якість масла. Термоокислювальна стабільність — це здатність масла зберігати свої якості під впливом високих температур і кисню повітря, які сприяють утворенню шкідливих відкладів.

 Температурою застигання називається температура, при якій масло втрачає свою рухомість. Температура застигання визначає придатність його для роботи в умовах низьких температур. Якість масла тим вища, чим нижча температура застигання.

Температура спалаху — це мінімальна температура займання налитого у відкритий тигель масла, якщо піднести до нього полум'я. Чим нижча температура спалаху, тим більше в маслі легких фракцій, які під час роботи двигуна будуть випаровуватись і вигоряти. Тому кращим буде те масло, у якого температура спалаху вища.

 Коксовим числом оцінюють здатність масла утворювати нагар під час згоряння. Чим більше у маслі асфальтосмолистих речовин, тим вище його коксове число, а якість нижча.

          Зольність масла характеризує вміст у ньому солей і кислот, а також інших речовин, які не згоряють. Підвищена зольність масла недопустима, тому що вона збільшує спрацювання деталей Корозійність і кислотне число показують здатність масла викликати корозію сплавів кольорових металів. Чим менші ці величини, тим вища якість масла.

 У маслі не повинно бути і механічних домішок, таких як пісок, пил, продукти спрацювання тощо, які погіршують умови мащення і збільшують спрацювання деталей. Наявність у маслі води теж недопустима, бо вода сприяє утворенню корозії деталей, а при зниженні температури за-          мерзає і може зруйнувати канали для надходження масла до тертьових поверхонь.

 Для поліпшення якості масел до них додають у незначних кількостях спеціальні речовини, які називаються присадками. За своєю дією присадки поділяються на такі групи: 1) в'язкісні, що підвищують в'язкість і поліпшують в'язкісно-температурні властивості масел; 2) депресатори, що знижують температуру застигання масел; 3) антиокисні, що перешкоджають утворенню в маслі сполук, які викликають корозію металів; 4) багатофункціональні, які одночасно поліпшують мийні, антикорозійні та інші властивості масла.

4.       Мастильні матеріали повинні мати оптимальну в’язкість, хоро­шу змащувальну здатність, високі антикорозійні властивості. За експлуатаційними якостями моторні масла поділяють на шість груп: А, Б, В, Г, Д і Є, які відрізняються між собою добавками спеціальних присадок. Для дизелів сільськогосподарських трак­торів застосовують масла груп В, Г і Д. Масла групи В — призначені для середньофорсованих дизелів, Г — для високофорсованих, Д — для дизелів з наддувом. Наприклад, марки моторних масел М-8Ві і М-ІОГ2 розшифровують таким чином: М — моторне, 8-10 — кіне­матична в’язкість, мм²/с (сСт), при 100°С, В і Г — належність до групи масла; 1 — для карбюраторних двигунів; 2 — для дизелів, без індексу — універсальне масло.

Літом застосовують моторне масло з більшою в’язкістю — 10 сСт, а зимою — 8 сСт. За зарубіжною класифікацією АРІ вітчизняним маслам для транспортних дизелів групи Г і Д відповідають масла СС і, СД, а за класифікацією SАЕ відповідно SАЕ-20 (зимою) і SАЕ-30 (літнє).