Понимание свойств смазочных масел

Основные характеристики смазочного масла

Смазочное масло - это технологически сложный продукт, представляющий собой сложную смесь углеводородов, а его истинные характеристики - это комплексное воздействие сложных физических или химических изменений.

Основные характеристики смазочного масла включают общие физико-химические свойства, специальные физико-химические свойства и моделирование при стендовых испытаниях.

Общие физические и химические свойства

Каждый тип смазки имеет общие физико-химические свойства, которые указывают на качество, присущее данному продукту.

Общие физико-химические свойства смазочного масла следующие:

Внешний вид (цвет)

Цвет масла часто отражает степень его очистки и стабильность.

Для базовых масел, чем выше степень рафинации, тем чище удаляются углеводородные оксиды и сульфиды, и тем светлее цвет.

Однако даже при одинаковых условиях переработки цвет и прозрачность базовых масел, полученных из различных источников нефти и базовых сырых нефтей, могут быть разными.

Для новых готовых смазочное маслоИз-за использования присадок цвет потерял свое первоначальное значение как индикатор степени очистки базового масла.

Плотность

Плотность - самый простой и наиболее часто используемый показатель физических свойств смазочного масла. Плотность смазочного масла увеличивается с ростом количества углерода, кислорода и серы в его составе.

Поэтому при одинаковой вязкости или одинаковом относительном молекулярном весе наибольшую плотность имеют смазочные масла с большим количеством ароматических углеводородов и большим количеством асфальтенов и смол, масла с большим количеством циклоалканов находятся в середине, а масла с большим количеством алканов имеют наименьшую плотность.

Вязкость

Вязкость отражает внутреннее трение масла и является индексом, который указывает на маслянистость и текучесть масла.

Если не добавлять никаких функциональных присадок, то чем выше вязкость, тем выше прочность масляной пленки и тем хуже текучесть.

Индекс вязкости

Индекс вязкости представляет собой степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры.

Чем выше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла зависит от температуры и тем лучше его вязкостно-температурные характеристики.

И наоборот, чем ниже индекс вязкости, тем хуже характеристики.

Температура вспышки

Температура вспышки - это показатель, который указывает на летучесть масла. Чем светлее фракция масла, тем выше его летучесть и тем ниже температура вспышки.

И наоборот, чем тяжелее фракция нефти, тем ниже ее летучесть и выше температура вспышки.

Кроме того, температура вспышки также является показателем пожароопасности нефтепродуктов. Степень опасности масла определяется его температурой вспышки: масло с температурой вспышки ниже 45℃ считается легковоспламеняющимся, а с температурой выше 45℃ - горючим. Категорически запрещается нагревать масло до температуры вспышки во время хранения и транспортировки.

При одинаковой вязкости более высокая температура вспышки лучше. Поэтому пользователи должны выбирать смазочное масло в зависимости от температуры использования и условий работы. Как правило, температура вспышки на 20-30℃ выше, чем температура использования, считается безопасной для применения.

Точка налива и точка наклона

Температура застывания - это наивысшая температура, при которой масло перестает течь при заданных условиях охлаждения. Застывание нефти отличается от застывания чистых соединений.

У нефти нет определенной температуры застывания, и так называемое "застывание" означает лишь то, что она потеряла текучесть в целом, а не все компоненты превратились в твердое вещество.

Температура застывания смазочного масла - важный показатель качества, отражающий его низкотемпературную текучесть и имеющий значение для производства, транспортировки и использования. Смазочное масло с высокой температурой застывания не может использоваться при низких температурах.

И наоборот, не стоит использовать смазочное масло с низкой температурой застывания в зонах с более высокими температурами, так как чем ниже температура застывания масла, тем выше затраты на его производство, что приводит к ненужным отходам.

Как правило, температура застывания смазочного масла должна быть на 5-7℃ ниже, чем самая низкая температура среды использования.

Однако при выборе низкотемпературного смазочного масла важно всесторонне учитывать температуру застывания, низкотемпературную вязкость и вязкостно-температурные характеристики масла.

Это связано с тем, что масла с низкой точкой застывания могут не соответствовать требованиям к низкотемпературной вязкости и вязкостно-температурным характеристикам.

Температура застывания и точка наклона являются показателями низкотемпературной текучести масла, и между ними нет принципиальной разницы, за исключением немного отличающихся методов измерения. Температура застывания и температура наклона одного и того же масла не полностью равны, и в целом температура наклона выше температуры застывания на 2-3℃, но бывают и исключения.

Кислотное число, щелочное число и значение нейтрализации

Кислотное число - показатель наличия кислотных веществ в смазочном масле, единица измерения - мгKOH/г.

Кислотный показатель делится на показатель сильной кислоты и показатель слабой кислоты, а два этих показателя вместе составляют общий кислотный показатель (TAN). Обычно то, что мы называем "кислотное число", на самом деле означает "общее кислотное число (TAN)".

Щелочное число - показатель количества щелочных веществ в смазочном масле, единица измерения - мгKOH/г.

Щелочной показатель также делится на сильнощелочной и слабощелочной, а два этих показателя вместе составляют общий щелочной показатель (TBN). Обычно то, что мы называем "щелочным показателем", на самом деле означает "общий щелочной показатель (TBN)".

Значение нейтрализации на самом деле включает в себя как общее кислотное значение, так и общее щелочное значение. Однако, если не указано иное, то, что мы обычно называем "значение нейтрализации", на самом деле относится только к "общему значению кислоты", с единицей измерения mgKOH/g.

Содержание воды

Содержание воды - это процентное содержание воды в смазочном масле, обычно выраженное в весовых процентах.

Присутствие воды в смазочном масле может повредить образуемую им масляную пленку, что приведет к снижению эффективности смазки, ускорит коррозию металлов под действием органических кислот, вызовет ржавление оборудования и сделает масло склонным к образованию отложений.

В целом, чем меньше воды в смазочном масле, тем лучше.

Механические примеси

Механические примеси - это осадки или студенистые взвеси в смазочном масле, нерастворимые в таких растворителях, как бензин, этанол и бензол.

Большинство этих примесей - песок, камень, железные опилки и некоторые соли органических металлов, которые трудно растворить в растворителях с добавками.

Как правило, механические примеси в базовом масле смазочного материала контролируются до уровня менее 0,005% (механические примеси менее 0,005% считаются несуществующими).

Содержание золы и сульфатной золы

Зольность - это негорючее вещество, которое остается после сжигания в заданных условиях.

Состав золы, как правило, считается следующим металлические элементы и их соли.

Зольность имеет различные понятия для разных типов нефти. Для базового масла или масла без присадок зольность может использоваться для определения степени рафинации масла.

Для нефти с добавлением присадок на основе солей металлов (новая нефть) зольность становится средством количественного контроля количества добавляемых присадок. В зарубежных странах вместо зольности используется сульфатная зольность.

Метод заключается в добавлении небольшого количества концентрированной серной кислоты к образцу нефти перед сжиганием и прокаливанием для преобразования металлических элементов присадок в сульфат.

Остатки

Под остатком понимается черный остаток, оставшийся после нагрева и сжигания нефти в заданных экспериментальных условиях.

Является важным показателем качества базового масла смазочного материала и используется для определения природы и глубины переработки смазочного масла.

Количество остатков в базовом масле смазочных материалов зависит не только от его химического состава, но и от степени рафинации масла.

Основными веществами, образующими остатки в смазочном масле, являются коллоиды, асфальтены и полициклические ароматические углеводороды. Эти вещества разлагаются и конденсируются в условиях недостаточного притока воздуха, образуя остатки.

Чем глубже рафинирование смазочного масла, тем меньше его остаточная стоимость. Вообще говоря, чем меньше остаточная стоимость пустого базового масла, тем лучше.

В настоящее время многие масла содержат такие присадки, как металлы, сера, фосфор и азот, которые имеют высокую остаточную стоимость.

Поэтому значение остатка в маслах, содержащих присадки, утратило свое первоначальное значение. Механические примеси, содержание воды, зольность и остаток - все это показатели качества, отражающие чистоту масла и степень рафинации смазочного базового масла.

Особые физические и химические свойства

Помимо вышеперечисленных общих физико-химических свойств, каждый тип смазочного масла должен обладать специальными физико-химическими свойствами, характеризующими особенности его использования.

Чем выше требования к качеству или чем сильнее специализация масла, тем сильнее проявляются его особые физико-химические свойства. Методы испытаний, отражающие эти особые физические и химические свойства, кратко описаны ниже:

Устойчивость к окислению

Стабильность к окислению указывает на антивозрастные свойства смазочного масла. Некоторые промышленные смазочные материалы с длительным сроком службы требуют этого показателя, что делает его особым требованием к характеристикам этих типов масел.

Существует множество методов измерения окислительной стабильности масла.

По сути, определенное количество масла окисляется воздухом (или кислородом) и металлическим катализатором при определенной температуре в течение определенного периода времени.

Затем измеряется кислотное число масла, изменение вязкости и образование осадка. Все смазочные масла имеют различную склонность к автоматическому окислению в зависимости от их химического состава и внешних условий.

При окислении в процессе эксплуатации постепенно образуются альдегиды, кетоны, кислоты, коллоиды, асфальтены и другие вещества.

Окислительная стабильность - это способность подавлять образование веществ, вредных для использования масла.

Термическая стабильность

Термическая стабильность - это способность нефтепродуктов выдерживать высокие температуры, то есть устойчивость смазочного масла к термическому разложению, о чем свидетельствует температура термического разложения.

Некоторые высококачественные противоизносные гидравлические масла, компрессорные масла и другие смазочные материалы требуют высокой термической стабильности.

Термическая стабильность нефтепродуктов в основном зависит от состава базового масла, и многие присадки с низкой температурой разложения часто оказывают негативное влияние на стабильность нефтепродуктов. Антиоксиданты не могут значительно улучшить термическую стабильность нефтепродуктов.

Маслянистость и свойства экстремального давления (EP)

Под маслянистостью понимается образование прочной физико-химической адсорбционной пленки полярных веществ смазочного масла на поверхности металла в зоне трения, которая играет роль в устойчивости к высоким нагрузкам и антифрикционному износу.

EP-свойства означают, что полярные вещества в смазочном масле в зоне трения вступают в химические реакции трения и разлагаются при высокой температуре и нагрузке, реагируя с металлом поверхности, образуя мягкую (или пластичную) EP-пленку с низкой температурой плавления, обеспечивая тем самым устойчивость смазки к ударам, высокой нагрузке и высокой температуре.

Защита от коррозии и ржавчины

В результате окисления нефтепродуктов или действия присадок часто возникает коррозия стали и других цветных металлов.

Испытание на коррозию обычно включает в себя помещение фиолетовой медной полоски в масло и наблюдение за изменениями в меди после помещения ее в 100°C в течение 3 часов. Испытание на защиту от ржавчины проводится под воздействием воды и водяного пара, при этом на поверхности стали образуется ржавчина.

Устойчивость к ржавчине измеряется путем добавления 30 мл дистиллированной воды или искусственной морской воды к 300 мл испытуемого масла, помещения в него стального стержня, перемешивания при 54°C в течение 24 часов и наблюдения за появлением ржавчины на стальном стержне.

Нефтепродукты должны обладать свойствами защиты от коррозии и ржавчины. В стандартах на промышленные смазочные масла эти два пункта обычно являются обязательными для проверки.

Стойкость пены

Пеностойкость - это способность смазочного масла противостоять образованию пены при механическом перемешивании или аэрации.

Пена может создавать проблемы в системах смазки, например, снижать эффективность смазки и вызывать кавитационную эрозию. Пеностойкость смазочного масла обычно измеряется стандартизированным методом испытаний, а результаты испытаний используются для классификации уровня пеностойкости смазочного масла.

Гидролитическая стабильность

Гидролитическая стабильность - это стабильность нефтепродуктов под действием воды и металлов (в основном меди).

При высоком кислотном числе нефтепродукта или при наличии в нем присадок, которые при контакте с водой легко разлагаются на кислотные вещества, этот показатель может не соответствовать требованиям.

Метод измерения включает в себя добавление определенного количества воды в испытуемое масло, перемешивание с медным листом при определенной температуре, а затем измерение кислотности водного слоя и потери веса медного листа.

Стойкость эмульсии

При использовании промышленного смазочного масла часто неизбежно подмешивание в него охлаждающей воды.

Если эмульсионная стойкость смазочного масла низкая, оно будет образовывать эмульсию с водой в смеси, затрудняя отвод воды со дна бака циркуляционного масла, что может привести к ухудшению смазки.

Поэтому эмульсионная стойкость является важным физико-химическим свойством индустриального смазочного масла.

Обычно нефтепродукт энергично перемешивают с 40 мл испытуемого масла и 40 мл дистиллированной воды при определенной температуре в течение определенного времени, а затем наблюдают за временем разделения масляного слоя-водяного слоя-эмульсии на 40-37-3 мл.

Для индустриального трансмиссионного масла испытуемое масло смешивают с водой, перемешивают при определенной температуре и 6 000 об/мин в течение 5 минут, оставляют на 5 часов, а затем измеряют объем масла, воды и эмульсионного слоя.

Значение выброса воздуха

Это требование стандартов на гидравлические масла, поскольку в гидравлических системах, если воздух, растворенный в масле, не может быть своевременно удален, это повлияет на точность и чувствительность гидравлическая передача.

В тяжелых случаях оно может не соответствовать требованиям гидравлической системы. Метод измерения этого свойства аналогичен методу измерения пеностойкости, но при этом измеряется время выхода растворенного в масле воздуха (тумана).

Герметичность резины

Резиновые уплотнения широко используются в гидравлические системыМасла и нефтепродукты в машинах неизбежно контактируют с некоторыми уплотнениями.

Нефтепродукты с плохой герметичностью могут вызывать набухание, усадку, затвердевание и растрескивание резины, что отрицательно сказывается на их герметичности.

Поэтому от нефтепродуктов требуется хорошая адаптация к резине. Стандарты гидравлических масел требуют определения индекса герметичности резины, который измеряется по изменению резинового кольца определенного размера после погружения в масло на определенный период.

Устойчивость к сдвигу

Нефтепродукты с добавлением улучшителей вязкости, во время использования, из-за механического сдвига, высокомолекулярные полимеры в масле сдвигаются, что приводит к снижению вязкости масла, нарушая нормальное смазывание.

Поэтому стабильность при сдвиге - это особое физико-химическое свойство, которое необходимо измерять для таких нефтепродуктов.

Существует множество методов измерения стабильности сдвига, включая ультразвуковой метод сдвига, метод сдвига форсунок, метод сдвига насоса Векслера и метод сдвига редуктора FZG. Эти методы в конечном итоге измеряют скорость снижения вязкости масла.

Растворимость

Растворимость обычно представлена анилиновой точкой. Пределы растворимости композитных присадок в маслах различных марок отличаются, причем предельное значение для малозольного масла больше, чем для перещелочного, а предельное значение для односортного масла больше, чем для многосортного.

Волатильность

Летучесть базового масла связана с расходом масла, стабильностью вязкости и окислительной стабильностью. Эти свойства особенно важны для многосортных и энергосберегающих масел.

Антикоррозийные характеристики

Это относится к конкретным физико-химическим свойствам, которыми должна обладать антикоррозийная смазка. Методы испытаний включают в себя мокрый тест, тест на солевой туман, тест со сложенными пластинами, тест на вытеснение воды, а также тест в ящике с лезвиями и тест на длительное хранение.

Электрические характеристики

Электрические характеристики - это уникальное свойство изоляционного масла, включающее в себя, главным образом, угол диэлектрических потерь, диэлектрическую проницаемость, напряжение пробоя и импульсное напряжение.

Степень очистки, содержание примесей и воды в базовом масле оказывают значительное влияние на электрические характеристики масла.

Специальные физико-химические свойства смазочных материалов

Помимо общих физико-химических свойств, смазка специального назначения обладает своими уникальными физико-химическими свойствами.

Например, смазка с хорошей водостойкостью требует испытания на водостойкость; низкотемпературная смазка требует испытания на крутящий момент при низких температурах; многоцелевая смазка требует испытаний на износостойкость при экстремальном давлении и предотвращение ржавчины; долговечная смазка требует испытаний на срок службы подшипников и так далее.

Для определения этих свойств существуют соответствующие методы испытаний.

Другие особые физико-химические свойства

Помимо общих свойств, каждый вид масла должен обладать своими уникальными специальными свойствами.

Например, тушильное масло требует определения скорости охлаждения; эмульгированное масло требует определения стабильности эмульгирования; масло для гидравлических направляющих требует определения коэффициента противоскольжения; распыляемое смазочное масло требует определения диффузии масляного тумана; холодильное масло требует определения температуры застывания; низкотемпературное трансмиссионное масло требует испытания на симуляторе холодного прокручивания и т.д.

Для обеспечения этих свойств требуется особый химический состав базового масла или добавление некоторых специальных присадок.

Заметки по использованию смазочного масла:

Хранение нефти:

Не храните масло в вертикальном положении на открытом воздухе во избежание загрязнения водой и мусором.

Для удобства извлечения масло можно хранить в помещении в вертикальном положении верхней частью вверх.

Затяните уплотнительную крышку, чтобы сохранить герметичность масляного бака.

Держите поверхность барабана чистой и четко маркированной.

Следите за чистотой пола, чтобы своевременно обнаружить разливы нефти.

Проведите инвентаризацию и используйте метод "первым пришел - первым ушел".

Для часто используемого масла используйте переключатель для управления потоком из бочки с маслом.

Храните новое масло отдельно от отработанного и не используйте емкость, в которой хранилось отработанное масло, для хранения нового масла во избежание его загрязнения.

Безопасность нефти:

Храните масло отдельно и не располагайте рядом с ним легковоспламеняющиеся материалы.

В зоне хранения масла запрещено курить и пользоваться открытым огнем.

Оборудуйте помещение как минимум двумя огнетушителями.

Не накапливайте масляную ветошь или чистящее масло после протирки оборудования во избежание возгорания.

Храните легковоспламеняющиеся специальные масла или химические растворители отдельно и помечайте их ярлыком "огнеопасно".

Меры предосторожности при использовании:

Проконсультируйтесь с экспертом по смазке и используйте смазочные материалы соответствующих спецификаций, сведя к минимуму количество типов используемых масел.

Укажите на простых схемах для каждой машины детали, которые необходимо смазывать, название масла, цикл смазки и т. д. и назначьте ответственного, чтобы избежать использования неправильного типа масла.

Очистите и протрите масло всасывающий насосПеред каждым добавлением масла в кастрюлю, маслосборник и другие емкости и инструменты.

Используйте специальные контейнеры для каждого типа масла и маркируйте их названием масла, чтобы избежать загрязнения.

Перед заменой масла промойте машины растворителями и не используйте водорастворимые чистящие средства.

После каждого добавления или замены смазочного масла составляйте протокол технического обслуживания оборудования.

Если обнаружено ненормальное состояние масла или оно выработало свой ресурс, необходимо отобрать образцы и отправить их в профессиональную компанию для проведения химического анализа.

Охрана окружающей среды и здоровье:

Не сбрасывайте отработанное масло непосредственно в канализацию или почву, чтобы не загрязнять окружающую среду.

Собирайте отработанное масло и отработанные жидкости в специальные бочки, а затем передавайте их уполномоченным государством предприятиям по переработке отходов. Не выбрасывайте их без разбора.

Людям с аллергией на коже или ссадинами следует избегать прямого контакта со смазочным маслом.

Не носите испачканную маслом одежду и не кладите испачканные маслом тряпки в сумку.

Не используйте грязные тряпки для вытирания масла с кожи, чтобы металлические осколки в тряпках не поцарапали кожу и не вызвали инфекцию.

Глоссарий технических терминов

Абразивный износ: Механический износ, вызванный относительным скольжением двух соприкасающихся поверхностей.

Присадка: Небольшое количество материала, добавляемое для улучшения смазывающих свойств.

Улучшитель адгезии: Присадка, добавляемая в масла и смазки для улучшения адгезии (например, полиизобутен).

Адгезионная смазка: Смазка с добавлением улучшителя адгезии для предотвращения отслаивания смазки под действием центробежной силы.

Антифрикционное (AF) покрытие, антиизносное (AW) покрытие: Широко используемые твердые смазочные материалы в виде сухой пленки, в том числе отверждаемые при комнатной температуре и при нагревании.

Формула содержит твердые смазочные материалы (так называемые "сырьевые материалы") и связующие материалы. См. "связующее вещество".

Антистарение: Старение материала, вызванное окислением, перегревом или присутствием некоторых металлов (таких как медь, свинец, серебро и т. д.), которое можно улучшить путем добавления определенных добавок (например, антиоксидантов).

ASTM: Американское общество по испытаниям и материалам.

Базовое масло: Основной компонент смазочных масел и консистентных смазок.

Связующее вещество: Нелетучая среда или формирующий агент, используемый для повышения прочности связи между частицами твердой смазки или степени адгезии между пленкой твердой смазки и поверхностью трения.

Крутящий момент при отрыве: Крутящий момент, необходимый для разрыва болтовое соединение.

Химическая инертность: (смазка) и некоторые вещества не вступают в химическую реакцию.

Коэффициент трения: Отношение силы трения между двумя соприкасающимися поверхностями к нормальной силе.

Низкотемпературные характеристики: Показатели температуры помутнения, температуры застывания и температуры затвердевания для смазочных масел, а также давление текучести по Кестерничу и испытания на крутящий момент при низких температурах для консистентных смазок.

Коллоид: Устойчивая жидкая суспензия частиц (размер частиц 10^-5~10^-7 см) в качестве растворителя (без осаждения частиц).

Комплексная смазка: Смазка, изготовленная на основе металлического мыла и различных кислот в качестве загустителей, особенно подходит для высоких температур и длительного использования.

Консистенция: Параметр консистентной смазки, подразделяемый на необработанное проникновение и обработанное проникновение, измеряемый в соответствии со стандартом NLGI (National Lubricating Grease Institute). Консистенция просто классифицируется на девять классов, таких как:

Плотность: масса (в г) смазочного материала на единицу объема (в см3) при 20°C.

Очиститель: поверхностно-активное вещество, которое используется для удаления остатков и отложений с поверхностей.

Дисперсия: способность жидкости диспергировать нерастворимые вещества.

Значение DN: эталонное значение для смазки, используемой в подшипниках качения, которое рассчитывается путем умножения диаметра подшипника (в мм) на скорость вращения (в оборотах в минуту).

Температура каплепадения: температура, при которой смазка переходит из полутвердого состояния в жидкое, и является показателем термостойкости смазки.

Динамическая вязкость: также известная как абсолютная вязкость, это свойство отражает внутреннее сопротивление между молекулами жидкости при протекании смазочного масла через трубу или зазор.

Присадка EP (extreme pressure): химическое вещество, которое улучшает способность смазочного материала выдерживать большие нагрузки и высокие температуры, тем самым повышая износостойкость масел и консистентных смазок.

Тест Emcor: тест на коррозионную стойкость для водостойких смазок, который включает в себя запуск по крайней мере двух подшипников, смазанных смазкой, в воде в течение примерно недели, при этом значение коррозионной стойкости варьируется от 0 до 5 (0 означает отсутствие коррозии, а 5 - сильную коррозию).

Эфирное масло: соединение кислоты и спирта, используемое в качестве смазочного материала и для производства консистентных смазок.

Температура вспышки: самая низкая температура, при которой смесь паров масла и воздуха может воспламениться при контакте с пламенем.

Фторсиликоновое масло: силиконовое масло, содержащее в своей молекулярной структуре атомы фтора.

Фреттинг-износ: вид механо-химического износа, вызванный микроперемещением между двумя контактирующими поверхностями, в результате чего на поверхности трения образуются питтинги и накапливаются окислы.

Трение: сопротивление тангенциальному движению, возникающее при перемещении двух объектов относительно друг друга на границе их контакта.

Консистентная смазка: смазочная среда, состоящая из базового масла и загустителя.

Ингибитор: добавка, используемая в смазочных материалах для замедления старения и коррозии.

Температура застывания: самая высокая температура, при которой образец масла не движется в заданных условиях испытания, выраженная в градусах Цельсия.

Температура застывания: самая низкая температура, при которой образец масла может течь в заданных условиях испытания, выраженная в градусах Цельсия. Это стандартный показатель, используемый для измерения низкотемпературной текучести смазочных масел, и обычно он немного выше, чем температура застывания.

Перспективы развития смазочных материалов

В ближайшие 10 лет спрос на смазочные материалы в Азиатско-Тихоокеанском регионе достигнет 15,5 млн тонн, при этом на Китай придется 40% регионального спроса.

К 2020 году спрос на смазочные материалы на китайском рынке удвоится, а потребление может превысить американское.

Быстрый рост спроса на автомобильные масла и тенденция к переходу на автомобильные масла высокого класса приведут к тому, что индустрия смазочных материалов вступит в период бурного развития.

По мере того как спрос на автомобильные смазочные материалы будет расти год от года, качество смазочных материалов также достигнет прорыва, а высококлассные смазочные материалы будут напрямую соответствовать международным стандартам.

Означает ли высокая вязкость смазочного материала хорошее качество?

Как правило, когда рабочая скорость деталей высока, нагрузка на поверхность деталей может быть меньше, а вязкость соответствующего смазочного материала ниже (например, шпиндельного масла).

И наоборот, вязкость соответствующего смазочного материала будет выше (например, трансмиссионного масла). Разумеется, при выборе смазочных материалов следует руководствоваться требованиями поставщика к выбору смазочных материалов.

Однако качество смазочных материалов включает в себя множество показателей, помимо вязкости, поэтому одна лишь вязкость не может использоваться для оценки качества смазочных материалов.

Смазочное масло

Смазочное масло, также известное как консистентная смазка, представляет собой нелетучий маслянистый смазочный материал, обычно получаемый из нефти или добываемый из животных и растительных масел.

Существует три основных типа смазочных масел по их источнику: животные и растительные масла, нефтяные масла и синтетические масла.

На долю нефтяного смазочного масла приходится более 97% от общего объема потребления, поэтому под смазочным маслом часто подразумевается нефтяное смазочное масло.

Он в основном используется для уменьшения трения между движущимися частями и выполняет другие функции, такие как охлаждение, герметизация, антикоррозийная обработка, предотвращение ржавчины, изоляция, передача энергии и удаление примесей в машинном оборудовании.

Смазочное масло производится путем использования в качестве сырья фракций смазочного масла и остаточных фракций установок перегонки сырой нефти, а затем подвергается таким процессам, как деасфальтизация растворителем, депарафинизация растворителем, рафинация растворителем, водородная рафинация или кислотно-основная рафинация, отбеливание и т.д., для удаления или уменьшения содержания таких компонентов, как вещества, образующие свободный углерод, вещества с низким индексом вязкости, вещества с низкой устойчивостью к окислению, парафин и химические вещества, влияющие на цвет готового продукта.

Получается квалифицированное базовое масло для смазки, которое после смешивания и добавления присадок превращается в смазочный продукт.

Основными характеристиками смазочного масла являются вязкость, окислительная стабильность и смазывающая способность, которые тесно связаны с составом фракций смазочного масла. Вязкость - важный показатель качества, отражающий текучесть смазочного масла.

Различные условия эксплуатации предъявляют разные требования к вязкости. Смазочное масло с высокой вязкостью следует выбирать для оборудования с большими нагрузками и низкими скоростями.

Стабильность к окислению - это способность нефтепродуктов противостоять окислению в условиях эксплуатации под воздействием температуры, кислорода воздуха и катализа металлами.

После окисления в нефтепродукте образуются углеродоподобные вещества, состоящие в основном из мелких асфальтенов, вязкие лакоподобные вещества или пленки, или вязкие водосодержащие вещества в зависимости от условий использования, что снижает или теряет его пригодность к применению.

Смазывающая способность указывает на противоизносные характеристики смазочного масла.

Функции смазочного масла

Смазочное масло - это жидкий смазочный материал, используемый в различных видах оборудования для уменьшения трения, защиты механизмов и деталей, и в основном служит для смазки, охлаждения, предотвращения ржавчины, очистки, уплотнения и буферизации.

Смазочное масло составляет 85% всех смазочных материалов, и существует множество типов и марок. Ежегодное мировое использование составляет около 38 миллионов тонн. Общие требования к смазочному маслу следующие:

(1) Антифрикционные и противоизносные, снижающие сопротивление трению для экономии энергии, уменьшающие износ для продления срока службы механической части и повышающие экономическую эффективность;

(2) Охлаждение, требующее отвода тепла трения от машины в любое время;

(3) Герметизация, требующая предотвращения утечек, защиты от пыли и предотвращения утечки газа;

(4) Антикоррозийная и антикоррозийная защита, требующая защиты поверхности трения от разрушения маслом или внешней коррозии;

(5) Чистая промывка, требующая удаления грязи из зоны трения;

(6) Рассеивание и амортизация нагрузок, рассеивание нагрузок, амортизация и уменьшение ударов и сотрясений;

(7) Передача кинетической энергии, например, гидравлические системы, двигатели с дистанционным управлением и бесступенчатые трансмиссии.

Состав смазочного масла

Смазочное масло обычно состоит из двух частей: базового масла и присадок. Базовое масло - это основной компонент смазочного масла, определяющий его основные свойства.

Присадки могут компенсировать и улучшать недостатки базового масла, наделять его новыми свойствами и являются важным компонентом смазочного масла.

Хранение смазочного масла

Бочковое и канистровое смазочное масло следует хранить на складах, чтобы избежать влияния климата.

Открытые бочки со смазочным маслом должны храниться внутри склада. Бочки с маслом должны быть уложены горизонтально, а оба конца бочки должны быть зажаты деревянными клиньями для предотвращения скатывания.

Кроме того, необходимо регулярно проверять бочки с маслом на предмет утечек и четкости маркировки на поверхности бочек.

Если бочка должна храниться вертикально, рекомендуется перевернуть ее так, чтобы крышка бочки была обращена вниз, или слегка наклонить бочку, чтобы дождевая вода не скапливалась на поверхности бочки и не заливала крышку. Вода оказывает негативное воздействие на любое смазочное масло.

На первый взгляд может показаться, что вода не может проникнуть через неповрежденную крышку бочки и попасть внутрь, но бочки с маслом, хранящиеся на открытом воздухе, подвергаются воздействию интенсивного солнечного света днем и прохладной погоды ночью.

Это тепловое расширение и сжатие может повлиять на давление воздуха внутри ствола.

Днем давление воздуха внутри ствола немного превышает атмосферное, а ночью приближается к вакууму.

Такое изменение давления между днем и ночью может вызвать эффект "дыхания". Часть воздуха внутри ствола "выдыхается" днем, а ночью "вдыхается".

Если крышка бочки погружена в воду, то вода неизбежно попадет в бочку вместе с воздухом, и со временем количество воды, смешанной с маслом, будет значительным.

При извлечении масла бочку с маслом следует положить горизонтально на деревянную подставку соответствующей высоты, на крышке бочки установить кран для слива масла, а под кран подставить емкость, чтобы не капало.

Как вариант, бочку с маслом можно поставить вертикально, а для отбора масла через трубу, вставленную в крышку бочки, использовать ручной насос.

Наливное масло, хранящееся в масляных резервуарах, неизбежно загрязняется конденсатом и примесями, которые со временем скапливаются на дне резервуара, образуя слой шламоподобного материала, загрязняющего смазочное масло.

Поэтому дно резервуара должно быть вогнутым или наклонным, а для своевременного слива остатков необходимо установить сливную пробку. В пределах возможного внутренняя поверхность резервуара для масла должна регулярно очищаться.

Температура оказывает большее влияние на консистентную смазку, чем на смазочное масло. Длительное воздействие высоких температур (например, солнечного света) может привести к разделению компонентов масла в консистентной смазке.

Поэтому бочки с консистентной смазкой следует хранить внутри склада, горловиной вверх.

Отверстие в бочке для хранения смазки больше, что облегчает проникновение загрязнений и воды.

После использования крышку бочки следует сразу же плотно закрыть.

Следует избегать хранения смазочного масла в слишком холодных или слишком горячих помещениях, поскольку это оказывает неблагоприятное воздействие на масло.

Смазочное масло Базовое масло

Базовые масла для смазочных материалов можно разделить на две основные категории: минеральное базовое масло и синтетическое базовое масло. Минеральное базовое масло широко используется и составляет большую часть (более 95%) потребления смазочных масел, но в некоторых специфических областях применения необходимы смазочные материалы с синтетическим базовым маслом, что привело к быстрому развитию синтетических базовых масел.

Минеральное базовое масло добывается из сырой нефти. Основные процессы производства базового масла для смазочных материалов включают атмосферную дистилляцию, деасфальтизацию растворителем, рафинирование растворителем, депарафинизацию растворителем и отделку глиной или гидрогенизацией.

В 1995 году Китай пересмотрел стандарт на базовые масла для смазочных материалов, в основном изменив метод классификации и добавив два специальных стандарта на базовые масла с низкой температурой застывания и глубокой рафинации. Важнейшим аспектом производства минеральных смазочных масел является выбор наилучшей сырой нефти.

Химический состав минерального базового масла включает смесь углеводородов с высокой температурой кипения и высокой молекулярной массой, а также неуглеводородные смеси.

В его состав обычно входят алканы (прямоцепочечные, разветвленные и многоцепочечные), циклоалканы (однокольцевые, двухкольцевые и многокольцевые), ароматика (однокольцевая ароматика, многокольцевая ароматика), циклоалкильная ароматика, а также неуглеводородные соединения, такие как кислород, азот, сернистые органические соединения, а также коллоидные и асфальтеновые соединения.

В прошлом крупные иностранные нефтяные компании классифицировали базовое масло на парафиновое базовое масло, нафтеновое базовое масло и промежуточное базовое масло в зависимости от свойств сырой нефти и технологии переработки.

С 1980-х годов, с развитием моторных масел, смазочные масла стали маловязкими, всесезонными и универсальными.

К индексу вязкости базового масла выдвигаются более высокие требования, и прежний метод классификации базовых масел не может адаптироваться к этой тенденции.

Поэтому крупные зарубежные нефтяные компании сейчас обычно классифицируют базовые масла по индексу вязкости, но строгого стандарта не существует.

В 1993 году API классифицировал базовые масла по пяти категориям (API-1509) и включил их в систему EOLCS (API Engine Oil Licensing and Certification System).