Разделы: Машиностроение, Сельское хозяйство
Размещена 27.09.2015. Последняя правка: 25.09.2015.
Просмотров - 5865

Обоснование метода контроля качества моторного масла по его цвету

Вишняков Анатолий Владимирович

Магистр

Нижегородский государственный технический университет им Р.Е. Алексеева

-

Бердников Леонид Анатольевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильный транспорт» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева

УДК 665.6

В зависимости от типа двигателя, режимов его работы, качества применяемого масла и других факторов комплекс браковочных параметров моторного масла может быть различным. Основными из них являются вязкость, температура вспышки, плотность, температура вспышки, сульфатная зольность и др.

Методы контроля моторного масла предназначены для установления его предельного состояния и определения срока их службы. Это является основной задачей при решении проблемы повышения экономичности и увеличения ресурса двигателей. Все существующие методы контроля состояния моторного масла можно разделить на два вида: лабораторные и оперативные.

Лабораторные методы контроля стандартизированы ГОСТ и включают определение плотности, наличия осадков,  кислотного и щелочного чисел, кинематической вязкости, температуры вспышки.

Оперативные методы диагностики включают определение следующих показателей: вязкость, диэлектрическая проницаемость, электропроводимость, коррозионная активность, кислотные и щелочные числа, оптическая плотность др. Эти показатели отражают степень окисления масла, его загрязненность продуктами износа, топлива, охлаждающей жидкостью, продуктами деструкции присадок и их срабатываемость, а также концентрацию воды.

Результаты таких методов могут быть получены достаточно оперативно и с высокой точностью. К тому же  не предъявляются высокие требования с точки зрения профессиональных знаний к исполнителям, которые могут выполнять анализ и давать оценку качества смазочных масел. Поэтому данные методы довольно просты в плане технического решения, но в свою очередь обычно требуют использования специального оборудования для анализа качества масла.

Несмотря на  то, что оперативные методы обладают недостаточной информативностью по сравнению с лабораторными, их применение менее затратное с экономической точки зрения.

Анализ лабораторных и оперативных методов контроля состояния моторных масел в процессе их эксплуатации показал, что для первых требуется  создание на предприятиях лабораторий со специализированным оборудованием, а вторые не могут обеспечить достоверный контроль из-за необходимости применения большого количества датчиков. Однако часть оперативных методов может применяться в системе стандартных лабораторных методов. Кроме того, анализ показывает возможность обеспечения комплексного подхода для решения задач контроля качества моторных масел при эксплуатации транспортных средств.

Для контроля качества моторного масла возможно  введение универсального параметра, который будет указывать на необходимость замены масла. Одним из таких параметров является цвет. Цвет моторного масла изменяется на протяжении его наработки и зависит в совокупности от всех параметров, характеризующих эксплуатационные свойства масла. Корреляция характеристик масла с его цветом позволяет воссоздать  базу данных образцов цвета разнообразного ассортимента масел при различных их состояниях.

Применение данного метода заключается в сравнении цвета не работавшего свежего масла с цветом пробы масла, взятой на анализ в процессе эксплуатации транспортного средства. В качестве основных показателей, характеризующих пригодность смазочного материала, этот метод использует степень общего загрязнения продуктами окисления, эксплуатации и износа.  В совокупности цвет моторного масла в той или иной степени зависит от всех показателей.

Изменение цвета является одним из наиболее простых браковочных параметров моторного масла. Иногда масло уже после небольшого пробега двигателя и заливки свежего масла изменяет свой цвет. Хотя это не может оказывать серьезного влияния на работу двигателя, все же изменение цвета масла является поводом для потребителя предъявлять претензии к его качеству и стабильности. 

Изменение цвета масла до темно-коричневого в бензиновых двигателях обуславливается накоплением нагара. Нагар, образующийся при работе двигателя в результате неполного сгорания топлива в камере сгорания, прорывается через рабочую часть поршня и попадает в масло, загрязняя его. Небольшое количество нагара способно существенно изменить цвет масла. В бензиновых двигателях масло обычно загрязняется при работе двигателя на богатой смеси или при малом газе. В дизеле масло загрязняется при неправильной работе форсунок[1].

Чем выше степень окисления масла – тем темнее его цвет и тем быстрее моторное масло стареет. Старение масла напрямую зависит от его температуры во время работы и времени эксплуатации его в двигателе. В результате сложных химических реакций, где задействованы молекулы кислорода и углеводородных соединений, меняется химическая структура масла, что  влечет за собой изменение его цвета.

Масло в дизельных двигателях во время эксплуатации приобретает черный оттенок. Это происходит из-за растворения в нем частичек сажи, образующихся при горении дизельного топлива. Масла бензиновых двигателей приобретают темно-коричневый цвет без перехода в черный, так как при горении бензина сажа не образуется.

В современные моторные масла добавляют различные моющие присадки, задача которых - растворение продуктов неполного сгорания топлива. Растворяющиеся в процессе работы двигателя в масле мельчайшие частицы отложений являются причиной потемнения масла.

Помутнение цвета моторного масла вызывается присутствием в нем воды, которая попадает в результате конденсации влаги из продуктов сгорания смеси вследствие неудовлетворительного термостатического контроля или плохой вентиляции картера, а также негерметичности системы охлаждения. Помутнение обуславливается также образованием эмульсии масла с водой. В некоторых случаях присутствие влаги в масле может маскироваться сильным почернением от содержащихся в масле частиц нагара[1].

Важным параметром контроля качества масла является скорость и интенсивность изменения цвета масла. Скорость изменения цвета масла напрямую зависит от качества топлива и условий эксплуатации автомобиля. Чем ниже качество топлива, тем больше образуется отходов продуктов сгорания, масло темнеет быстрее и менять его нужно, соответственно, чаще. Например, при повышенных нагрузках на двигатель или низком качестве топлива моторное  темнеет заметно быстрее, поскольку в таких условиях в него попадает большее количество продуктов сгорания.

Хотя изменение цвета в основном свидетельствует о работе моющих присадок, но масла, быстро окрашивающиеся в темный цвет, не желательны для работы двигателя, так как могут быть причиной образования осадков. При высоком содержании (более 1 %) отложений в масле возникают нежелательные явления в работе двигателя, нарушается работа масляного фильтра, нарушается температурный режим двигателя, изменяется давление в системе смазки[1].

Для реализации метода контроля качества масла по его цвету необходимо исследование в лабораторных условиях изменения эксплуатационных характеристик большого ассортимента моторных масел в процессе эксплуатации и создание базы данных на основе этих исследований. Это возможно при корреляции показателей масел с его цветовыми параметрами. Измерение цвета моторных масел предусматривает использование высокоточного измерительного прибора, в качестве которого возможно использование различных колориметров.

1. Джорджи, Карл В. Моторные масла и смазка двигателей [Текст] / К. В. Джорджи ; Пер. с англ. Н. И. Кавериной и А. Б. Виппера. - Москва : Гостоптехиздат, 1959. - 528 с.

Комментарии пользователей:

20.03.2020, 21:52 Мирмович Эдуард Григорьевич Отзыв: Статья не относится к разделу "Сельское хозяйство", надо её переместить в "Технику" или "Машиностроение".

Оставить комментарий