Разработка научных основ химмотологической оценки автомобильных моторных масел тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, доктор наук Чудиновских Алексей Леонидович

• Чудиновских Алексей Леонидович
• доктор наук
• 2016

Оглавление диссертации доктор наук Чудиновских Алексей Леонидович

Введение

Цель работы и решаемые в ней задачи

Научная новизна

Практическая значимость работы

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Основные факторы, оказывающие влияние на изменение состояния моторного масла, и процессы, приводящие к снижению его качества

при работе в ДВС

1.1.1. Основные факторы, влияющие на изменение состояния масла

и двигателя

1.1.2. Процессы, протекающие в работающих моторных маслах

1.1.3. Физико-химические особенности основных процессов, приводящие к изменению состояния масла и двигателя

1.2. Основные факторы, определяющие выбор моторного масла

1.2.1. Напряженность работы моторного масла в ДВС

1.2.2. Влияние окружающей среды

Глава 2. Структурная схема работы

2.1. Основная задача, решаемая в области химмотологии моторных масел

2.2. Структурная схема построения исследований и проведения работы

Глава 3. Объекты исследований, методы и приемы оценки качества

моторных масел, используемые в работе

3.1. Объекты исследований

3.1.1. Принципиальное деление объектов исследований в химмотологии моторных масел по категориям сложности

3.1.2. Объекты исследований, используемые в работе

3.2. Методы и приемы оценки качества моторных масел

3.2.1. Существующая отечественная система испытаний моторных масел и ее использование в работе для оценки их качества

3.2.2. Основные методические принципы и приемы, применяемые

в работе

Глава 4. Совершенствование химмотологической оценки

моторных масел

4.1. Химмотологическая система и химмотологическая оценка

4.2. Исследование пусковых свойств и прокачиваемо сти моторных масел

4.2.1. Влияние моторных масел на холодный пуск двигателя и его последующую устойчивую работу при низких температурах окружающего воздуха

4.2.2. Разработка лабораторного метода оценки пусковых свойств моторных масел

4.2.3. Разработка лабораторного метода оценки прокачиваемости моторных масел

4.2.4. Изучение изменения пусковых свойств и прокачиваемости моторных масел с наработкой

4.3. Определение защитных свойств моторных масел

4.3.1. Особенности электрохимической коррозии элементов конструкции ДВС

4.3.2. Разработка моторного метода оценки защитных свойств моторных масел на ОЦУ НАМИ-1м

4.3.3. Исследование различных факторов, влияющих на защитные свойства моторных масел

4.3.4. Физико-химические особенности защитного действия моторных масел

4.4. Изучение экологической безопасности применения моторных масел

4.4.1. Требования, предъявляемые к обеспечению экологической безопасности эксплуатации автотранспортных средств (АТС )

в современных условиях

4.4.2. Разработка рекомендаций по обеспечению экологической безопасности применения моторных масел

Глава 5. Повышение эффективности химмотологической (оперативной)

оценки качества моторных масел

5.1. Возможное деление приборов лабораторной оценки качества,

используемых в практике химмотологии моторных масел

5.2. Определение условий повышения эффективности химмотологической

оценки моторных масел

5.3. Формирование комплекса методов лабораторной оценки (КМЛО)

автомобильных моторных масел, условия его использования и место в

общей системе оценки качества моторных масел

5.4. Научное обоснование и разработка методических приемов реализации

на практике принципа «Read-Across»

Глава 6. Описание изменения состояния моторного масла с наработкой

и его влияния на состояние ДВС

6.1. Определение информативности единичных показателей состояния моторных масел

6.2. Описание общего состояния работающих моторных масел

6.3. Разработка модели, связывающей состояние масла с состоянием ДВС

Глава 7. Представление моторного масла как элемента конструкции ДВС

7.1. Интерпретация моторного масла как аналога механической детали ДВС

7.2. Установление связи состояния моторного масла с общими показателями надежности ДВС

7.3. Выбор наиболее информативного показателя состояния моторного масла для прогнозирования надежности ДВС

Глава 8. Разработка высококачественных моторных масел для

существующей и перспективной автомобильной техники

8.1. Анализ современных тенденций в области разработки и производства современных отечественных моторных масел

8.2. Особенности разработки современных моторных масел

8.3. Изучение поведения дисперсантов в моторных маслах

8.3.1. Эффективность действия дисперсантов в моторных маслах

8.3.2. Влияние диспергирующей способности на образование отложений

8.4. Изучение поведения детергентов в моторных маслах

8.4.1. Особенности проявления щелочного запаса моторных масел

8.4.2. Влияние детергентов на стабильность системы

8.5. Разработка автомобильных моторных масел высших эксплуатационных

групп (Б5; Д3-Д5)

8.5.1. Принципиальная схема замещения импортных компонентов

(продуктов дальнего зарубежья) в составе автомобильных моторных масел

8.5.2. Корректировка композиции присадок и испытание моторного масла группы Б5

8.5.3. Корректировка композиции присадок и испытание моторного масла группы Д3

8.5.4. Корректировка композиции присадок и испытание моторных масел групп Д4^Д5

Глава 9. Разработка практических рекомендаций и предложений

Выводы

Литература

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка научных основ химмотологической оценки автомобильных моторных масел»

Введение

Период последнего 20-летия для химмотологии, как в целом и для других наук в отечественной практике, был отмечен определенной стагнацией, связанной с рядом объективных причин. В настоящее время химмотология постепенно успешно выходит из кризиса и активно набирает обороты, типичные для поступательного развития. Этому способствует, с одной стороны, активная востребованность химмотологии для решения конкретных практических проблем, а с другой - мощный фундамент в форме незыблемого монолита, некогда заложенного в работах отечественных ученых Папка К.К., Крейна С.Э., Семенидо Е.Г., Лосикова Б.В., Большакова Г.Ф., Черножукова Н.И., Браткова А.А., Шора Г.И., Синицына В.В., Виппера А.Б., Ара-бяна С.Г., Венцеля С.В., Гулина Е.И., Серегина Е.П., Гуреева А.А., Фукса Г.И. и др.

Внимание к химмотологии привлекает также то обстоятельство, что она призвана, прежде всего, решать поставленные задачи в крайне сжатые сроки с использованием незначительного количества испытуемого продукта, обеспечивая тем не менее достаточно объективную оценку и удовлетворительную надежность получаемых результатов.

Идеология оперативной химмотологической проверки, ранее продекларированная ее основателем Папком К.К., в рыночных условиях приобретает особую актуальность и имеет определяющее значение. Это в значительной степени относится к химмотологии моторных масел, моторные испытания которых достаточно продолжительны по времени и, главное, крайне дороги.

Химмотология моторных масел в общей интерпретации, как известно, устанавливает связь между качеством масел и надежностью ДВС, реализуемую на практике в форме рационального и эффективного применения. В более детальном виде химмотология моторных масел рассматривает связь между коллоидно-химическим строением масел, физико-химическими процессами, протекающими в них под влиянием различного рода внешних воздействий, и состоянием узлов и деталей ДВС, влияющих на его надежность.

Исторически химмотология моторных масел развивалась с двух сторон в направлении движения навстречу друг другу, а именно от «двигателя» и от «масла».

В направлении развития «от двигателя» большой вклад в химмотологию моторных масел внесли Арабян С.Г., Григорьев М.А., Венцель С.В., Мохнаткин Э.М., Резников В. Д., Бунаков Б.М., Непогодьев А.В., Микутенок Ю.А. и др., а в направлении развития от масла - Папок К.К., Шор Г.И., Виппер А.Б., Фукс И.Г., Матвеевский Р.М., Буяновский И. А. и др.

Для обеспечения исследования и построения эксперимента химмотология моторных масел, как и трибология, оперирует такими понятиями как система, которая в общем виде представляет макроскопический материальный объект, отделенный от внешней среды реальными или воображаемыми границами и являющийся предметом особого рассмотрения. Применительно к химмотологии моторных масел следует рассматривать систему, представляющую собой масло, находящееся в неразрывной динамической связи с элементами конструкции ДВС и условиями эксплуатации техники, образуя между собой единую целостность или единство. При этом понятие «химмотологическая система» гораздо шире, чем устоявшееся понятие «трибологиче-ская система», поскольку в первом случае не ограничиваются рассмотрением только процесса трения и изнашивания. В такой постановке развитие химмотологии моторных масел реализуется, прежде всего, через совершенствование их химмотологиче-ской оценки, которая представляет собой оперативное определение качества, обеспечивающее возможность обязательного соотнесения полученных результатов непосредственно с состоянием отдельных смазываемых узлов и деталей в форме, как минимум, содержательного описания для осуществления прогнозирования надежности ДВС.

В данном случае, как один из возможных вариантов, совершенствования химмо-тологической оценки, является представление масла как элемента конструкции ДВС. При этом интерпретация, как часто бывало ранее, не должна носить декларативный характер, а выражена соответствующей математической зависимостью (моделью), с помощью которой возможно осуществлять соответствующее прогнозирование.

Попытки напрямую перенести на масло, без учета специфики его поведения, показатели надежности, типичные для механической детали, предпринятые в сороковые - пятидесятые годы, окончилось неудачно. В дальнейшем эти попытки, диктуемые насущной необходимостью, были без желаемого успеха возобновлены в семидеся-

тые - восьмидесятые годы. Они заканчивались, в основном, на содержательном уровне, в т.ч. в виде констатации определенной аналогии между техническими характеристиками масла и механической детали без какого-либо последующего продуктивного развития.

В общем случае рассмотрение моторного масла как элемента конструкции на практике не является искусственной самоцелью, а позволяет уровнять шансы при их подборе друг к другу в различного рода расчетах.

Учитывая изложенное, основной акцент в работе был сделан на изучении возможностей формирования устойчивых количественных связей между результатами, характеризующими поведение моторных масел, и данными по состоянию узлов и деталей ДВС, т.е. между качеством масла и надежностью ДВС. При этом содержательное описание сохранялось исключительно как фон для углубленного анализа изучаемой системы.

Повышение качества отечественной промышленной продукции является постоянной и долгосрочной задачей, которая не теряет своей актуальности со временем. Это в полной мере относится к ГСМ и, в особенности, к моторным маслам.

В настоящее время отечественная автомобильная промышленность развивается как путем внедрения в производство более совершенных разработок, так и путем использования передовых зарубежных технологий. При этом современные ДВС требуют высококачественных моторных масел для обеспечения их заданной надежности и технических характеристик.

К сожалению, отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью масла такого уровня качества выпускаются исключительно на зарубежных присадках, поскольку отечественные не обладают требуемой эффективностью действия. Их технические возможности ограничиваются преимущественно применением в стандартных маслах, т.е. продуктах, требования к качеству которых регламентированы действующей отечественной нормативной документацией. Для выработки моторных масел, отвечающих требованиям современной и перспективной техники, отечественная промышленность импортирует практически весь ассортимент и объем необходимых присадок (протокол N° 44 Правления Ассоциации Нефтепереработчиков и Нефтехимиков от 16.07.10 г.). В частности, НК «Лукойл» заказывает в странах дальнего зарубежья 60% присадок, а 40% приходится на остальные отечественные компании.

Кроме того, для обеспечения экологической безопасности и снижения загрязнения окружающей среды определенные требования предъявляются к составу современных моторных масел, а именно, они должны иметь низкую сульфатную зольность, а также пониженное содержание таких элементов как сера и фосфор (масла типа Low SAPS). Эти требования, в случае необходимости, выполняются пока путем использования специальных зарубежных присадок.

В связи с этим Правительством РФ поставлена общая задача по импортоза-мещению в составе выпускаемой продукции зарубежных составляющих на отечественные. Применительно к ГСМ это требование реализуется в необходимости разработки собственных высокоэффективных присадок различного функционального назначения, полностью исключив, тем самым, или, по крайней мере, значительно ограничив зависимость отечественной нефтеперерабатывающей промышленности от импорта.

Внедрение любой продукции в производство предполагает серьезную проверку ее качества на этапах разработки и организации промышленного выпуска. При этом на первый план выступает надежность контроля качества продукции на различных этапах ее жизненного цикла для исключения любых нежелательных последствий. Возможность контроля подтверждается также постановлением Правительства РФ от 11.10.12 №1036 «Об особенностях оценки соответствия оборонной продукции, поставляемой по гособоронзаказу». При этом в Постановлении отдельно выделяются ГСМ и, особенно, химмотологическая составляющая качества, непосредственно определяющая эффективность применения продукции в технике.

Учитывая изложенное, данная работа является крайне актуальной по постановке и поднимаемой в ней проблематике (в теоретическом и практическом плане), а полученные в ходе выполнения работы результаты имеют несомненное практическое значение, поскольку позволяют наметить эффективные пути решения стоящих задач в части разработки новых моторных масел и импортозамещения, а также выделить наиболее эффективные оперативные способы контроля качества продукции, как ставящейся (опытной), так и уже поставленной (товарной) на производство в различных условиях применения.

Цель работы и решаемые в ней задачи

Цель работы - сформировать эффективный подход к математической форме интерпретации моторного масла как элемента конструкции двигателя, повысив, тем самым, значимость химмотологической оценки. Обеспечить надежное прогнозирование состояния ДВС по результатам поведения масла путем установления устойчивых количественных связей между состоянием масла и состоянием отдельных механических деталей двигателя.

Это позволит вплотную подойти к решению основной задачи в области химмотологии моторных масел, заключающейся в установлении формализованных связей между качеством масла и надежностью двигателя.

В свою очередь, такая постановка дает возможность в крайне ограниченные сроки, при использовании незначительного количества испытуемого образца, успешно решать многие конкретные практические вопросы, сохраняя высокую объективность разрабатываемых рекомендаций и предложений, и в перспективе позволит осуществлять подбор моторного масла к двигателю расчетным путем аналогично любой механической детали двигателя.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие частные задачи, а именно:

• разработать, в отличие от стендовых, более оперативные методы оценки ряда важных эксплуатационных свойств моторных масел, а именно, оценки их пусковых свойств, прокачиваемости, защитных свойств и экологической безопасности;

• регламентировать требования к методам, обеспечивающим надежность определения, и сформировать на базе оперативных методов комплекс методов лабораторной оценки (КМЛО) автомобильных моторных масел, пригодный для объективной химмотологической оценки в сжатые сроки моторных масел и выработки на этом основании конкретных практических рекомендаций и предложений;

• представить по сути моторное масло как элемент конструкции двигателя, описав изменение состояния масла и связав его с изменением состояния основных

узлов и деталей ДВС в форме соответствующих зависимостей, позволяющих прогнозировать образование в двигателе различного рода отложений, износа и т.п.;

• определить возможность замены в маслах высших эксплуатационных групп функциональных присадок дальнего зарубежья на аналогичные по назначению присадки, полученные из более доступного сырья (изучить возможность импортозаме-щения в производстве моторных масел повышенного уровня качества), и на этом основании разработать серию высококачественных отечественных моторных масел для АТС (автотранспортных средств).

Некоторые из указанных задач вытекают из необходимости формирования определенных теоретических положений как основы в решении практических проблем, в то время как другие, в постановочном варианте, являются следствием соответствующих правительственных постановлений и программ, действовавших на тот период времени в качестве обязательных руководящих документов.

Научная новизна

Разработаны теоретические положения, которые дают возможность, по сути, рассматривать моторное масло как элемент конструкции ДВС и связывать на этом основании математическими зависимостями характеристики качества масла с показателями надежности двигателя, что позволяет рассчитывать применимость масла в двигателе подобно любой механической детали.

Предложены модели старения моторных масел, позволяющие по состоянию последних расчетным путем прогнозировать образование в двигателе низко- и высокотемпературных отложений, а также износа отдельных его узлов и деталей без проведения длительной моторной проверки, т.е. модели, дающие возможность интерпретировать состояние масла в форме, обеспечивающей ее сопоставимость с изменением состояния элементов конструкции ДВС.

Разработаны научные основы повышения эффективности химмотологической оценки моторных масел, реализуемые в регламентировании требований к лабораторным методам, направленным на обеспечение большей надежности определения

состояния масла в двигателе; обоснованы принципы и пути совершенствования методологии химмотологии моторных масел.

Сформулированы научные основы нормирования предельных значений показателей состояния работающих моторных масел и принципы их оперативного прогнозирования.

Практическая значимость работы

Целенаправленно скорректирована и особо выделена роль и значимость хим-мотологической проверки моторных масел путем разработки и активного использования ускоренных и оперативных методов оценки, позволяющих объективно определять (прогнозировать) возможное влияние масла на двигатель без проведения длительных моторных или стендовых испытаний. В свою очередь, это дает возможность, не исключая моторную проверку, использовать данный подход на этапе создания новых масел, в частности, для надежной отбраковки образцов для последующих стендовых испытаний, а также для разработки объективных практических рекомендаций и предложений в крайне сжатые сроки и т. п.

Одновременно практическим результатом проведенных исследований явилась разработка:

- государственных и отраслевых стандартов на моторные масла;

- межведомственных методик оценки эксплуатационных свойств моторных масел;

- дополнений к КМКО (комплексам методов квалификационной оценки) моторных масел;

- рецептур состава высококачественных отечественных автомобильных масел, полученных путем импортозамещения и т.п.

В результате проведения данной работы на защиту выносятся:

- разработка теоретических положений, позволяющих рассматривать моторное масло как полноправный элемент конструкции ДВС и представленных в виде соответствующих моделей, дающих возможность оперативно прогнозировать изменение состояния моторного масла с наработкой и его влияние на надежность двигателя;

- обоснование приемов и способов, направленных на совершенствование методологии химмотологии моторных масел (собственно химмотологической оценки), и формирование на основании этого КМЛО автомобильных моторных масел;

- принципы и приемы импортозамещения основных зарубежных функциональных присадок в составе композиций, реализованные в форме разработки серии высококачественных автомобильных моторных масел, прошедших с положительными результатами полный цикл испытаний и к настоящему времени освоенных отечественной промышленностью;

- моторный метод определения защитных свойств моторных масел, а также оперативные (лабораторные) методы оценки пусковых свойств, прокачиваемости масел и экологической безопасности их применения.

Достоверность полученных данных подтверждается их оценкой разными методами и последующими результатами моторной проверки.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Основные факторы, оказывающие влияние на изменение состояния моторного масла, и процессы, приводящие к снижению его качества при работе в ДВС

1.1.1. Основные факторы, влияющие на изменение состояния масла и двигателя

В общем случае на старение работающих моторных масел и состояния ДВС оказывают влияние различные факторы, которые разными авторами систематизированы в виде блок-схем, представленных на рис. 1-3. Все факторы можно разделить на эксплуатационные, климатические и конструкционные [1-5].

Для более объективной оценки поведения масла в ДВС следует исследовать сложную макросистему. Например, применительно к моторным маслам для дизелей предлагается рассматривать схему М-Д-МС (масло - двигатель - внешняя масляная система).

Комплексы М-Д-МС - это замкнутые функциональные системы, в которых маслу отводится роль реагента, подверженному сложным физико-химическим превращениям, определяющим его работоспособность и текущее техническое состояние двигателя; двигателю - роль реактора; внешней масляной системе - роль хранилища реагента и средства активного управления им. При таком подходе состояние масла в заданный момент времени и степень его воздействия на двигатель определяются факторами, действующими в конкретных комплексах М-Д-МС [6,7].

1.1.2. Процессы, протекающие в работающих моторных маслах

При работе двигателей внутреннего сгорания в маслах активно развиваются термохимические процессы, приводящие к снижению их качества вследствие срабатывания присадок и накопления в маслах продуктов превращений (нерастворимые продукты - органические и неорганические кислоты и др.).

Старение моторных масел в значительной степени зависит от особенностей конструкции двигателя и специфики рабочего процесса, протекающего в нем. Так, например, в дизелях важную роль в термохимических превращениях масла играют

Рис. 1. Факторы, влияющие на работоспособность моторных масел в автотракторных

двигателях

Рис. 2. Факторы старения моторных масел при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания

ПРОРЫВ ГАЗОВ

НАГАРООБРАЗОВАНИЕ

образование продуктов изнашивания

ПОПАДАНИЕ ПЫЛИ

ПОПАДАНИЕ ТОПЛИВА

ОБВОДНЕНИЕ

да

с

и И

<г ч

5 и н

ш <

¡5 (-4

£ к

№ «

Р-

<

I-

и

£

ЗАГРЯЗНЕНИЕ

ОКИСЛЕНИЕ

СРАБАТЫВАНИЕ ПРИСАДОК

Оч ¡5 РС

№

Е-

и Но

Р-

О

£ <

©

КАЧЕСТВО МАСЛА

» КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДВИГАТЕЛЯ

г

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

КАЧЕСТВО РЕМОНТА

Рис. 3. Факторы, влияющие на процессы старения масла в двигателе

продукты неполного сгорания топлива, сажа, содержание серы в топливе и т.п. (рис. 4), а в бензиновых двигателях - окислы азота, продукты превращения топлив, содержащих антидетонаторы и т.д. (рис.5) [8].

В более детализированном виде эта схема может быть иллюстрирована рис.6 [9].

Таким образом, в двигателе к числу определяющих факторов, оказывающих основное влияние на старение моторного масла, относятся его качество, а также кон -струкция двигателя и условия эксплуатации.

Дизельный двигатель Топливо

Продукты неполного сгорания топлива

Сгорание

Предплазменные продукты

I

Низкомолекулярные

H O + SO + SO + NO окисленные мономеры

2 2 3 x

Сажа

продук+ты окисления

Смола и ла к

Отложения

Рис. 4. Схема образования отложений в дизеле

Бензиновый двигатель

Топливо

Масло

I

I

Сгорание топлива и прорыв картерных газов

Высокая температура

I

I

Отложение лака на поршнях

Кольцевой пояс поршней

Насыщение масла газообразными окисленными мономерами +N0 + О.

Продукты окисления углеводородов масла

I

Образование жидкой фазы Отложение нагара и лака

окисленных мономеров в масле

на деталях двигателя

I

Конденсация и полимеризация жидкой фазы с образованием продуктов, нерастворимых в масле

Твердые углеродистые продукты, смолы

Лак

Топливо Масло

Неорганические продукты

I

Н О

2

Низкотемпературный

шлам

Рис. 5. Схема образования отложений в бензиновом двигателе

Продукты сгорания топлива Прорыв газов в картер

N0 +0 +Н О+НС+СО+СО +С

2 2 2 2

1

Продукты превращения топлива содержащие РЬ, Б, N

Воздействие на пленку масла в зоне поршневых колец

Воздействие на масло в картере

I

Окисление масла в присутствии катализатора и окислов

Процессы, протекающие на боковой поверхности поршня

_Нерастворимые в масле

продукты + окисленные — мономеры + азотсодержащие эфиры

а, в нитраты со средней молек. массой 150-200

Полимеризация

Углеводородо-содержащие соли свинца

Промежуточные — продукты-предвестники образующихся отложений

Реакции на поверхности металла

Твердые продукты неорганического происхождения

Высокотемпературные отложения на боковой поверхности поршня

Поверхностно-активные полимеры

Осадки

Отложения

Рис.6. Особенности образования отложений в бензиновом двигателе (сочетание процессов и продуктов превращения)

1.1.3. Физико-химические особенности основных процессов, приводящие к изменению состояния масла и двигателя

Все процессы, протекающие в маслах, в условиях их применения, можно разделить на окисление, различного рода термические превращения и седиментацию. Указанные процессы вносят основной вклад в изменение состояния моторных масел, сопровождаемое снижением качества последних. В свою очередь, результаты этих процессов сказываются на снижении надежности основных узлов и деталей двигателя через образование различного рода отложений, износ и коррозию деталей (рис. 7).

Рис. 7. Основные процессы, протекающие в моторных маслах в условиях применения, результаты которых влияют на надежность двигателя

Примеси, попавшие в масло извне (охлаждающая жидкость, вода, твердые частицы), как правило, в разной степени ускоряют развитие тех или иных нежелательных процессов, что в конечном итоге приводит к снижению надежности двигателя.

Превращения масла выражаются в окислении, термических превращениях и потери коллоидной стабильности, а также реализуются в процессах, оказывающих непосредственное влияние на надежность двигателя (образование отложений, изнашивание и коррозия). Они представляют наибольший интерес для химмотологов. На их изучение необходимо обращать особое внимание.

Все процессы могут протекать либо последовательно, либо параллельно. В зависимости от условий применения они имеют разное влияние на конечный

результат, а именно, изменение состояния моторного масла и состояния двигателя. Рассматриваемые процессы могут быть связаны между собой и взаимозависимыми.

Принимая во внимание, что все перечисленные выше процессы подробно рассмотрены в специальной литературе, а именно, в трибологии, коллоидной и физической химии, в теории коррозии металлов и сплавов и т.п., остановимся лишь на их самых общих моментах, объясняющих поведение моторных масел при их работе в ДВС.

Окислению, в особенности при высоких температурах, подвергаются, в основном, ингредиенты базового масла (термоокислительные превращения). При этом промоторами процесса окисления могут быть продукты термического или термоокислительного превращения функциональных присадок, а также продукты (частицы) износа и коррозии (каталитическое окисление).

В основу окисления положена преимущественно система цепных реакций, в которых участвуют активные частицы, взаимодействующие с исходной молекулой и порождающие новые активные частицы и т.п. Цепные реакции, в которых в результате взаимодействия образуется одна новая активная частица, получили название неразветвленных (по Боденштейну). Вместе с тем цепные реакции, в которых в результате взаимодействия образуются две и более активные частицы, относят к разветвленным (по Семенову Н.Н.) [10-14].

Процесс окисления, как правило, описывается сочетанием указанных реакций и в результирующем виде представляет собой зарождение цепей ^ продолжение цепей ^ вырождение цепей ^ их обрыв.

Учитывая сложность состава моторных масел, помимо радикального, возможно окисление (превращение) масла параллельно по ионному и ион-радикальному механизмам.

Углубленное изучение окисляемости масел в зависимости от их химического состава (Крейн С.Э.) позволило сориентироваться в основах, наиболее стойких к термоокислительным превращениям. Кроме того, полученные закономерности, характерные для объема масла, впоследствии были с успехом использованы для прогнозирования поведения масла в тонком слое на нагретой металлической поверхности,

например, на боковой поверхности поршня. К снижению качества моторного масла приводят загрязнения, появляющиеся в процессе его работы в ДВС [15-18].

Существует два основных источника загрязнений моторного масла: продукты неполного сгорания, попадающие в масло из камеры сгорания, а также газы и летучие соединения, которые из картера нагнетаются во впускную магистраль в качестве меры, препятствующей загрязнению окружающей среды. Эти газы взаимодействуют друг с другом и маслом с образованием сажи, коксовых отложений, лака и шламов.

Частицы сажи представляют из себя углеводородные фрагменты, частично «лишившиеся» атомов водорода и содержащие достаточно большое количество кислорода и серы. Частички сажи прочно соединяются друг с другом и полярными соединениями, содержащимися в масле. Сажа имеет тенденцию к образованию скоплений (обычно в камере сгорания), имеющих рыхлую хлопьеобразную текстуру. Твер -дые коксовые отложения (нагары) образуются в результате карбонизации жидкого моторного масла и топлива при контакте с горячими поверхностями. Содержание углерода в таких отложениях обычно меньше, чем в саже; в их состав также входят маслянистые соединения и зола. Местами скопления коксовых отложений являются головка поршня, верхние перемычки, поршневые канавки и штоки клапанов.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Чудиновских Алексей Леонидович, 2016 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Мещерин Е.М., Назаров В.Н., Нафтулин Н.С. Современные методы исследования, прогнозирования и оптимизации эксплуатационных свойств моторных масел. - М.: ЦНИИТЭНефтехим. 1990. - 64 с.

2. Рязанов Л.С., Ворожихина В.Н., Вольский Э.П., Моисеев В.Д. Химия и технология топлив и масел, - 1985. - № 11 - с. 29-30.

3. Чуршуков Е.С., Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Современные способы и средства регенерации отработанных масел. - М.: ЦНИИТЭНефтехим. 1987. - 75 с.

4. Коваленко В.П., Финкельштейн З.Л. Смазочные и гидравлические масла для угольной промышленности. - М.: Недра 1991. - 300 с.

5. Лашхи В.Л., Меджибовский А.С., Мещерин Е.М., Шор Г.И. Повышение работоспособности моторных масел в условиях эксплуатации. - М.: ГОСНИТИ 2003. - 52 с.

6. Микутенок Ю.А., Шкаренко В.А., Резников В.Д. Смазочные системы дизелей. - Л-д: Машиностроение. 1986. - 126 с.

7. Сомов В.А., Бенуа Г.Ф., Шепельский Ю.Л. Эффективное использование моторных масел на речном флоте. - М.: Транспорт. 1985. - 231 с.

8. Григорьев М.А., Бунаков Б.М., Долецкий В И. Качество моторного масла и надежность двигателей. - М.: Из-во Стандартов, - 1981. - 231 с.

9. Chia Soon Ku, Stephen M.H. Lubric Eng. - 1984. - v 40. - No 2, - pp. 75-83.

10. Штерн В.Я. Механизм окисления углеводородов в газовой фазе. - М.: Из-во АН СССР. 1960. - 495 с.

11. Эмануэль Н.М., Денисов Е.Т., Майзус З.К. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. - М.: Наука. 1965. - 375 с.

12. Теоретические основы химмотологии. под ред. Браткова А.А. - М.: Химия. 1985. - 315 с.

13. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. М.: Химия. 1985. - 590 с.

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. - М.: Высшая школа. 1978. - 367 с.

Большаков Г.Ф. Образование гетерогенной системы. - Новосибирск: Наука СО. 1990. - 246 с.

Черножуков Н.И., Крейн С.Э. Окисляемость минеральных масел. - М.: Гостоп-техиздат. 1955. - 372 с.

Черножуков Н.И., Крейн С.Э., Лосиков Б.В. Химия минеральных масел. - М: Гостоптехиздат. 1959. - 415 с.

Tung S.C., Totten E.G. Automotive Lubricants and Tecting. - SAE Ynt. 2012. - 495 p. Капустин В.М., Тонконогов Б.П., Фукс И.Г. Технология переработки нефти. Ч.3. - М.: Химия. 2014. - 325 с.

Заславский Ю.С., Артемьева В.П. Новое в трибологии смазочных материалов. - М.: Нефть и газ. 2001. - 478 с.

Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. - М.: Физматгиз. 1963. - 472 с.

Крагельский И.В. Трение и износ. - М.: Машиностроение. 1968. - 480 с. Матвеевский Р.М., Лашхи В.Л., Буяновский И.А, и др. Смазочные материалы. - М.: Машиностроение. 1989. - 218 с.

Матвеевский Р.М. Температурная стойкость граничных смазочных слоев. - М.: Наука. 1971. - 226 с.

Доценко А.И., Буяновский И. А. Основы триботехники. - М.: Инфра-М. -2014. - 336 с.

Поверхностные свойства твердых тел, под ред. Грина М. - М.: Мир. 1972. -432 с.

Фукс И.Г., Буяновский И.А. Введение в трибологию. - М.: Нефть и газ. 1995. -276 с.

Венцель С.В. Применение смазочных масел в двигателях. - М.: Химия. - 1979. -238 с.

Гуреев А. А., Иванова Р.Я., Щеголев Н.В. Автомобильные эксплуатационные материалы. - М.: Транспорт. 1974. - 278 с.

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

Хачиян А.С., Морозов К.А. и др. Двигатели внутреннего сгорания. - М.: Высшая школа. 1985. - 320 с.

Школьников В.М., Шехтер Ю.Н., Фуфаев А.А. и др. Масла и составы против износа автомобилей. - М.: Химия. 1988. - 93 с.

Богданова Т.И., Шехтер Ю.Н. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии. - М.: Химия. 1984. - 247 с.

Розенфельд И. Л. Ингибиторы коррозии. - М.: Химия. 1977. - 349 с. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э., Тетерина Л.Н. Маслорастворимые ПАВ. - М.: Химия. 1978. - 301 с.

Бронштейн Л.А., Школьников В.М. и др. Оценка качества и прогнозирование свойств РК-масел. - М.: ЦНИИТЭНефтехим. 1987. - 70 с. Гинцбург Б.Я. Тепловая напряженность ДВС. Труды НИЛД. 1958. № 6. Бунаков Б.М., Лашхи В.Л., Чудиновских А.Л. Повышение эффективности химмотологической оценки качества автотракторных моторных масел -М.:МГУ1999.-87 с.

Лашхи В. Л., Чудиновских А.Л., Первушин А.Н. Изменение состояния работающего моторного масла и его влияние на надежность ДВС. - М.: МГУ. 2005. - 52 с. Никифоров О.А., Данилова Е.В. Рациональное использование моторных масел в судовых дизелях. - Л.: Судостроение. 1986. - 96 с.

Сафонов А.С., Ушаков А.И., Золотов В.А., Братчиков К. Д. Моторные масла для автотракторных двигателей. - СПб: НПИКИЦ. 2004-200 с. Сафонов А.С., Ушаков А.И., Гришин В.В. Химмотология горюче-смазочных материалов. - СПб: НПИКЦ. 2007 - 488 с.

Спиркин В.Г., Фукс И.Г., Татур И.Р. и др. Химмотология ч.11. М: Изд. центр РГУ НГ им. И.М.Губкина. 2014 - 265 с.

Данилов А.М. Введение в химмотологию. М: Техника. 2003 - 464 с. Бурячко В.Р., Гук А.В. Автотракторные двигатели. Рабочие циклы. СПб: НПИКЦ. 2005 - 292 с.

Федоров М.И., Золотов В. А. Классификация и применение моторных масел. М: Диалог. 1999 - 147 с.

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. Орлина А.С. и Круглова М.Г. М: Машиностроение. 1980 - 288 с.

Тракторные дизели. Справочник. Под ред. Взорова Б.А. М: Машиностроение. 1981 - 535 с.

Лышко Г.П. Топливо и смазочные материалы. М: Агропромиздат. 1985 - 336 с. Лашхи В.Л., Лейметер Т., Меджибовский А.С., Шор Г.И. Срабатываемость присадок в моторных маслах. - М: ГОСНИТИ. 2002. - 51 с.

Никифоров А.Н. Научные основы использования топлива и смазочных материалов в сельском хозяйстве. - М: ВО Агропромиздат. - 1987. - 247 с. Арабян С. Г. Химия и технология топлив и масел. - 1971. - № 6. - 51-54 с. Федоров М.И., Золотов В. А. Классификация и применение моторных масел. -М.: Диалог. 1999. - 147 с.

Федоров М.И., Лашхи В. Л. Нефтепереработка и нефтехимия. - 1992. - № 10. -с. 25-28.

Григорьев М.А., Ефремов В.Н., Артемьев В.А. Химия и технология топлив и масел. - 1976 - № 9. - с.51-53.

Антропов Б.С., Артемьев В.А., Бойков Д.В. Автомобильная промышленность. -1989. - № 2. - с. 17-18.

Артемьев В.А., Бойков Д.В., Григорьев М.А. Автомобильная промышленность. - 1989. - № 1. - с. 20-22.

Золотов В.А., Пименов Ю.М. Нефтепереработка и нефтехимия. - 1993. -№ 11. - с. 44-49.

Григорьев М. А., Тимашев В. П., Бунаков Б.М. Автомобильная промышленность. - 1985. - № 4. - с. 7-9.

Нигмауллин Р.Г., Хафизова А.Г., Пелецкий С.С. и др. Мир нефтепродуктов. -2012. - № 2. - с. 31-36.

Альтшулер М.А., Виппер А.Б., Журба А.С. Двигателестроение. - 1988. - № 1. -с. 26-29.

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

Папок К.К. Химмотология топлив и смазочных масел.-М.:Воениздат. 1980. -192 с.

Двойрис Л.И. Двигателестроение. - 1985. - № 8. - с. 56-58. Двойрис Л.И., Бондарев В.К., Кривелевич Л.М., Жадан Ю.Н. Двигателестроение. - 1984. - № 9. - с. 36-40.

Никифоров О.А., Козарев Л.М., Богданов Г.Б. Двигателестроение. - 1979. -№ 2. - с. 35-36.

Бенуа Г.Ф., Россинский Н.А., Голиков К.Н., Бенуа Д.Г. Двигателестроение. -1989. - № 11. - с. 35-37.

Бенуа Г.Ф., Голиков К.Н., Изв. ВУЗов Двигателестроение. - 1989. - № 11. -с. 35-37.

Артемьев В.А. Химия и технология топлив и масел. - 1998. - № 5. - с. 24-26. Аксельруд Г. А., Альтшулер М.А. Введение в капиллярно-химическую технологию. - М.: Химия. 1983. - 263 с.

Двойрис Л.И. Двигателестроение. - 1984. - № 9. - с. 36-40.

Пильщиков В.Л., Рыбаков К.В. Техника в сельском хозяйстве. - 1985. - № 11. -

с. 36-38.

Чихос Х. Системный анализ в трибонике. - М.: Мир. 1982. - 352 с. Гришин Н.Н., Гутенев Б.С., Лашхи В.Л., Прокопьев И.А. Порядок допуска к производству и применению в РФ топлив, масел, смазок и специальных жидкостей. М:Росстандарт.1997-80с

Лашхи В.Л., Фукс И.Г. Константин Карлович Папок. М: ЦНИИТЭНефтехим. 1991 - 24 с.

Лашхи В.Л., Гришин Н.Н., Волгин С.Н. Перспективы развития химмотологии. М: ФГУП «25 ГосНИИ Минобороны России» 2008 - 55 с. Григорьев М. А., Бабкин Г. А., Венцинтов Н. В. Автомобильная промышленность. - 1983. № 6. с. 7-8.

Белов П. С., Виппер А. В., Заворотный В. А. и др. Производство и применение моторных масел на синтетической основе. М.: ЦНИИТЭнефтехим. - 1979. -45 с.

77. Schilling A.Automobile engine lubrication. Oxford, Science publication (G.B.) LTD. 1972.- 221 p.

78. Stewart R. M., Seiby T. W. - SAE -Technical Paper Series. № 800543. - 18 p.

79. Квайт С. M., Менделевич Я. А., Петров В. А. и др. «Труды НИИавтоприбор». -1978. вып. 37. с. 80-98.

80. Rossi A., Brandone В., Lourdan G. - Pompability des huils moteurs a basse techniques - 1979. - № 261. - p. 91-103.

81. Clevenger J. E., Richrads H. F. - SAE Technical Paper Series. - 1-983. - № 831716, -13 p.

82. Holdack-Janssen H. « MTZ». - 1985. 46. - № 2. - р.73-75.

83. Holdack-Janssen H., Newes H. - Erdol und Kohle. - 1983. Bd.36. № 8. S. 385.

84. Stover W.H., Thompson M., Smith Y.M. SAE Techn. Papser. - 1984. № 841013. рр. 9.

85. Моисейчик А.Н. Пусковые качества карбюраторных двигателей. М.: Машиностроение. - 1968. - 133 с.

86. Боровских Ю.И., Вояков Е.В., Брусенцов В.М., Квайт С.М. «Труды НИИавто-прибор». вып. 37. с. 33-54. - 1976.

87. Miller B. J. - SAE Technical Paper Series, - 1974. № 740120, - 18 p.

88. Dancy J. H., Marshall H. Т., Oliver C. R. - Ibid, № 810798, - 9 p.

89. Арабян С. Г., Виппер А. Б., Холомонов И. А. Масла и присадки для тракторных и комбайновых двигателей. М.: Машиностроение, - 1984. - 208 с.

90. Мс Millan М. L., Murphy С. К. - SAE Technical Paper Series, - 1978. №780374. -15 p.

91. Den Herder M. I., Harnach J. W. Wester E. IF. - SAE Technical Paper Series, - 1978. № 780375. - 5 p.

92. Briss H. K. - Schmiertechnik und Tribologie, - 1979. Bd. 26, № 5, S. 163 - 166.

93. Bonton J. - Informations chimie, - 1984. № 249, p. 169 - 172.

94. Holdack-Janssen H., Newes H. - Erdol und Kohle, - 1983. Bd. 35, № 7, s. 311-315.

95. Holdack-Janssen H. - Schmiertechnik und Tribologie, - 1981. № 5, s. 205-210.

96. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э. Поверхностно-активные вещества из нефтяного сырья. - М.: Химия. 1971. - 488 с.

97. Улиг Г.Г., Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. - Л.: Химия. 1989. - 455 с.

98. Прейс Г.А., Дзюб А.Г. Трение и износ. - 1980. т.1. № 2. С. 217-235.

99. Григорьев М. А., Бунаков Б.М., Павлиский В.М. Особенности изнашивания автомобильных двигателей на пониженных тепловых режимах. Тр. НАМИ. М.: Наука. - 1972. 295 с.

100. Шор Г. И. Механизм действия и экспресс-оценка качества масел с присадками. - М.: ЦНИИТЭНефтехим. 1996. -108 с.

101. Хенней Н. Химия твердого тела. - М.: Мир. 1971. - 223 с.

102. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел. Под ред. Парфита Г. и Рочестера К. - М.: Мир. - 1986. - 489 с.

103. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. М.: Мир. 980. -488 с.

104. Караулов А.К., Худолий Н.Н. Автомобильные масла. Киев: Журнал Радуга.-2000.-436 с.

105. Балтенос Р, Сафонов А.С., Ушаков А.И., Шергалис В. Моторные масла. М. -С-Пб. АльфаЛаб. 2000. - 272 с.

106. Большаков Г.Ф. Физико-химические основы применения топлив и масел. -Новосибирск: Наука СО. 1987. - 208 с.

107. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Любинин И.А. Смазочные материалы в техносфере и биосфере. Киев: Атика-Н. 2012. - 290 с.

108. Фукс И.Г., Евдокимов А.Ю., Лашхи В.Л. и др. Экологические проблемы рационального использования смазочных материалов. - М.: Нефть и газ. 1993. - 162 с.

109. Гуреев А. А. Химия и технология топлив и масел. 1989. - № 8. - с. 2-7.

110. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Шабалина Т.Н., Багдасаров Л.Н. Смазочные материалы и проблемы экологии. - М.: Нефть и газ. 2000. - 424 с.

111. Фукс И.Г., Спиркин В. Г., Шабалина Т.Н. Основы химмотологии. - М.: Нефть и газ. - 2004. - 389 с.

112. Резников В.Д., Кондратьев В.М. Расход моторных масел в двигателях. - М.: ЦНИИТЭНефтехим. - 1983. - 52 с.

113. Большаков Г.Ф. Экологические проблемы в нефтехимии. Томск: Томский научный центр СО АН СССР. 1989. № 31. - 112 с.

114. Бунаков Б.М., Соколов В. В., Первушин А.Н. и др. Журнал ААИ. 2005. - № 5. -с. 44-47.

115. Лашхи В .Л,, Захарова Н.Н. Химия и технология топлив и масел. 1992. - № 11. -с. 37-40.

116. Takashi Y., Takada M., Masahiko N. SAE Tech. Pap. № 892110. 1989. - с. 59-65.

117. Dobson. G. R., Pikew C. Erdol und Kohle. 1983 Bd 36 № 5 s. 216-224.

118. Цветков О.Н. Поли-а-олефиновые масла: Химия. Технология, применение. -М.: Техника. 2006. - 190 с.

119. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука. - 1976. - с. 36-46.

120. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. - М.: Химия. 1985. - 448 с.

121. Пименов Ю.М. Основы системного анализа и моделирования в химмотологии. С-Пб. ВАТТ. - 1998. - 267 с.

122. Месаревич М., Такахара Я. Общая теория систем математическое описание. -М.: Мир. 1978. - 311 с.

123. Киперман С.Л. Основы химической кинетики в гетерогенном катализе. - М.: Химия. 1979. - 349 с.

124. Энтелис С.Г., Тигер В.П. Кинетика реакций в жидкой фазе. - М.: Химия. 1973. -416 с.

125. Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. - М.: Мир. 1964. - 456 с.

126. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. - М.: Мир. 1979. - 279 с.

127. Венцель С.В., Миронов Е.А. - Химия и технология топлив и масел. - 1987. -№ 2. - с. 16-18.

128. Гленсдорф П., Пригожин Н. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флюктуаций. - М.: Мир. 1973. - 280 с.

129. Штакеленберг Д.И., Сычев М.М. Самоорганизация в дисперсных системах. -Рига: Зинатна. - 1990. - 175 с.

130. Свелин Р.А. Термодинамика твердого состояния. - М.: Металлургия. 1968. -313 с.

131. Сюняев З.И., Сюняев Р.З., Сафиева Р.З. Нефтяные дисперсные системы. - М: Химия. 1990. - 224 с.

132. Фукс Г.И. Коллоидная химия нефти и нефтепродуктов. - М.: Техника. - 2001. -96 с.

133. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. - М.: Химия. 1988. - 256 с.

134. Чередниченко Г.И., Фройштетер Г.Б., Ступак П.М. Физико-химические и тепло-физические свойства смазочных материалов. - Л-д.: Химия. - 1986. - 223 с.

135. Лашхи В. Л., Фукс Г.И. Коллоидная стабильность композиций присадок в смазочных маслах. - М.: ЦНИИТЭНефтехим. 1988. - 72 с.

136. Туманян Б.П. Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем - М.: Техника. 2000. - 335 с.

137. Сафиева Р.З. Физикохимия нефти. - М.: Химия. 1998. - 448 с.

138. Зимон А. Д. Адгезия пленок и покрытий. - М.: Химия. 1977. - 351 с.

139. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. - М.: Высшая школа. 1988. - 238 с.

140. Пеловко А.М. Основы теории надежности. - М.: Наука. 1964. - 447 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ОЦЕНКА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОКИСЛЯЕМОСТИ МАСЕЛ ПРИ

ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Метод распространяется на моторные масла и предназначен для лабораторной оценки их работоспособности.

Метод основан на определении изменения оптической плотности испытуемого образца масла в результате интенсивного перемешивания в приборе при высокой температуре (230°С) в контакте с воздухом. Оптическая плотность определяется на синем (Дс) и красном (Дк) светофильтрах. Величина Дс характеризует накопление в масле в процессе окисления общего количества дисперсной фазы, а Дк - исключительно крупных формирований.

Одновременно могут регистрироваться щелочное и кислотное числа масла, изменение его вязкости и др. показатели.

Аппаратура, реактивы, материалы

Прибор для интенсивного перемешивания масел (рис. 1);

В

43*

Рис А Прибор для интенсивного перемешивания масел устройство для очистки нагара (рис. 2);

контактный термометр до 360°С типа ТПК, ГОСТ 9871-75; контрольный термометр типа ТНГ, ГОСТ 400-80; автотрансформатор лабораторный, ГОСТ 23064-78; фотоэлектроколориметр типа ФЭК-М с комплектом кювет,

расстояние между рабочими гранями которых 5 мм;

весы аналитические типа ВЛА-200-М, ГОСТ 24104-80Е; весы технические типа ВЛТ-1кг-1, ГОСТ 19491-74; бумага наждачная типа 13А5,14А6; ГОСТ 6456-75; бумага фильтровальная лабораторная, ГОСТ 12026-76; стеклянная мензурка мерная на 20 мл; пинцет;

пипетка стеклянная;

бензин-растворитель для резиновой промышленности.

/

-«Г

/////////////

6

Рис. 2. Устройство для очистки нагара

Подготовка к испытанию

Собирают прибор согласно рис. 1. На установке для очистки нагара (рис. 2) чистят стаканы (5 штук) из нержавеющей стали и 5 медных стержней. Очистку поверхностей стержней и стаканов проводят следующим образом. Стержень 4 надевают па валик 3, включают тумблер на корпусе привода вращения 1 и проводят несколько раз наждачной бумагой по поверхности вращающегося стержня. Включают тумблер и после прекращения вращения мотора снимают стержень с валика. Стакан вставляют в зажимную втулку 2, включают тумблер на корпусе привода 1 и вкладывают наждачную бумагу в прорезь держателя 6. Вводят держатель внутрь вращающегося стакана и проводят им по боковой поверхности к донышку до появления металлического блеска. Затем выключают тумблер и после прекращения вращения мотора вынимают стакан из зажимной втулки.

Включают прибор в электросеть. После нагрева корпуса печи до 230±2°С (503±2 К) вставляют стаканы с образцом масла в гнезда печи, стаканы закрывают крышками. Блок привода стержней опускают вниз до упора, при этом стержни должны войти внутрь стаканов через отверстия в крышках (расстояние стержней до дна 5±0,5 мм), включают привод вращения стержней и осуществляют перемешивание в течение 1 ч. После этого электродвигатель отключают, поднимают блок привода вращения стержней вверх до упора и из каждого стакана берут пробу масла при температуре обработки для измерения оптической плотности. Для этого в рабочую кювету пипеткой вносят одну каплю отработанного масла, доливают бензином (профильтрованным) до цифровой отметки, тщательно перемешивают и определяют оптическую плотность полученной системы в соответствии с инструкцией к фотоэлектроколориметру. После замера оптической плотности продолжают обработку масла в приборе, до тех пор, пока £) (среднее значение оптической плотности по пяти стаканам) не станет равной 0,5.

Проведение испытания

Одноцилиндровая карбюраторная установка НАМИ - 1м

Установка НАМИ-1м представляет собой универсальный инструмент, позволяющий эффективно оценивать моющие, диспергирующие, антикоррозионные, защитные и антиокислительные свойства моторных масел, а также эксплуатационные свойства топлив. Установка может быть использована для исследований рабочего процесса, а также в учебных целях.

Заложенные в установке конструктивные решения позволяют реализовывать широкий диапазон условий испытаний, способствующих сокращению их длительности и обеспечивающих объективную информацию об эксплуатационных свойствах горючесмазочных продуктов.

Установка характеризуется компактностью, минимальным расходом сменных деталей, эксплуатационный материалов и испытуемых образцов. Основные сменные узлы и детали унифицированы с двигателей ЗиЛ-130.

Установка является основой для квалификационной и классификационной оценки моторных масел, а также периодического контроля при их производстве.

Техническая характеристика установки

Тип двигателя одноцилиндровый,

четырехтактный, с искровым зажиганием

Диаметр цилиндра/ход поршня, мм

100/95

Рабочий объем, л

0,746

Степень сжатия

6,5 - 7,5

Максимальная мощность, кВт

14

Номинальная частота вращения, мин

-1

3200

Тепловые режимы проведения испытаний:

по охлаждающей жидкости С

25-120

по маслу С

25-150

Масса двигателя, кг

400

г«=:та,

2 0

Ъ

гЪю

■- У

ГОСУДАРСТВЕН НАЯ МЕЖДУВЕДОМСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ИСПЫТАНИЮ ТОПЛИВ, МАСЕЛ, СМАЗОК И СПЕЦИАЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ГОССТАНДАРТЕ

117И9. Москва. Лсннискнй проспект, д. •

Тел. [phone] РЕШЕНИЕ

Zf.0I.82 кг. 23/1-^/

Заместителю Министра автомобильной промышленности

т. Зашинджагяну Е.А.

Г Ас¿¿а,-.и

V/ V/

Об утверждении метода оценки защитных свойств масел на (установке НАШ-1м.

Учитывая предложение комиссии научной экспертизы по квалификационной оценке консервационных и рабоче-консервационных материалов (председатель т. Чуршуков Е.С.):

1. Утвердить в качестве квалификационного "Метод определения защитных свойств моторных масел на одноцилиндровой карбюраторной установке НАМК-1м\ разработанный НАШ и в/ч 74242, во исполнение решения Госкомиссии от 19 мая 1980 г. (протокол № I) тема 35, прошедший метрологическую экспертизу по 1-.му этапу.

2. Включить в "Комплекс методов квалификационной оценки консервационных масел" для оценки защитных свойств -рабоче-консервационных моторных масел. Для накопления статистических данных определение по указанному методу обязательно. До утверждения норм браковочным признаком не считать.

3. Обязать НАШ и в/ч 74242:

- провести работы по накоплению экспериментальных данных

по оценке защитных свойств рабоче-консервационных моторных масел методом,указанным в п. I настоящего решения, разработать временные нормы и представить их на рассмотрение в комиссию научной экспертизы (председатель т. Чуршуков Е.С») в I кв. 1984 г. ;

- обеспечивать заинтересованные организации текстом метода, указанного в п. I настоящего решения.

Первый заместитель Председателя Госстандарта

А.М.Никифоренко

№

Зак, 417"

Лабораторная установка ТКБ-НАМИ для оценки моющих свойств

моторных масел

Установка ТКБ - НАМИ может эффективно использоваться для лабораторной экспресс оценки уровня моющий свойств товарных моторных масел на заводах-изготовителях, а также у потребителей для входного контроля. Установка обладает широкими возможностями для исследования влияния отдельных присадок и композиций на моющие, термоокислительные и некоторые другие свойства масел. Установка ТКБ - НАМИ может быть использована для оценки свойств базовых масел.

Установка состоит из привода с двухсторонним винтом и специальной гайкой, двух рабочих секций, в которых монтируются оценочные элементы (цилиндры), внутри которых расположены специальные нагревательные элементы.

Суть метода состоит в окислении тонкого фиксированного динамического слоя масла, наносимого подвижным двухсекционным кольцом на образующую цилиндра, температура которой изменяется по высоте с постоянным градиентом.

Об уровне моющих свойств судят по количеству и качеству нагаро- и лакоотложений, определяемых экспертным путем по 10-ти балльной шкале.

Техническая характеристика установки

Температура верха оценочного регулируемая,

элемента, С с автоматическим

поддержанием 200 - 400

Температура масла, С регулируемая

140-350

Количество испытуемого масла, мл 175 -350 (в одной секции)

Продолжительность испытаний, ч 2,5 - 8,0 Количество испытательный секций, шт. 2

Установка позволяет производить экспресс - оценку уровня свойств товарных масел групп В, Г, Д.

Помимо оценки моющих свойств товарных масел, установка может быть использована для исследования антикоррозионных и антиокислительных свойств, а также испаряемости базовых и товарных масел.

УТВЕРЖДАЮ

Вице-президент Ассоциации автомобильных инженеров д.т.н., проф.

Заслуженный деятель науки

РЕШЕНИЕ

о применении в рамках ААИ Комплекса методов лабораторной оценки

В целях повышения оперативности оценки свойств моторных масел для автомобильной техники сформирован Комплекс методов лабораторной оценки моторных масел (КМЛО).

КМЛО регламентирует перечень испытательных лабораторных приборов и установок для оценки качества моторных масел с целью прогнозирования их возможного поведения непосредственно в ДВС.

Комплекс включает приборы, моделирующие поведение элементов конструкции ДВС или процессы протекающие в работающих моторных маслах, при сохранении определенного баланса между теми и другими.

КМЛО может быть использован на этапе создания масел и оптимизации их композиций, при разработке оперативных рекомендаций и предложений по эффективному и рациональному применению масел указанного назначения в двигателях.

моторных масел (КМЛО).

Генеральный директор ЗАО фирма «НАМИ-ХИМ»

А.Л.Чудиновских

Ok

Сумеснае

таварыства з абмежаванай адказнасцю

«ЛЛК-НАФТАН»

211440, Г>) Ьваподоик-1, В1цебская юбласць Рэспубл1ка Беларусь, УНП 39040] 182

Тэлефон [phone], фахс [phone]

www.llk-naflan.by; E-mail: [e-mail]

Р/р 3012210456019 у "ПрЬрбанк" ААТ ЦБП202 г.Полацк, ЕЖ 153001749

Адрас банка: 211400, г.Полацк, вул.Е.Полацкай, 1а, Вщебская вобласць, (^>спу6л1ка Беларусь

Совместное общество с ограниченной ответственностью

«ЛЛК-НАФТАН»

211440, г. Новополоцк-1, Витебская область Республика Беларусь, УНП 390401182

Телефон [phone], факс [phone]

www.lik-naftan.by; E-mail: [e-mail]

Р/й 3012210456019 в"Приорбанк" ОАО ЦБУ 202 г.Полоцк, БИК 153001749

Адрес банка: 211400, г.Полоик, ул.Е.Полоцкой, 1а, Витебская область, Республика Беларусь

SJ- /А Av/Ь- №

на №

ад

СПРАВКА О разработке пакетов присадок и организации промышленного производства моторных масел высших эксплуатационных групп с их вовлечением.

В рамках работ по исключению или ограничению вовлечения в производство ГСМ продуктов дальнего зарубежья СООО «ЛЛК-НАФТАН» совместно с ЗАО фирма «НАМИ-ХИМ» были разработаны пакеты на основе собственных моюще-диспергирующих присадок к моторным маслам разных эксплуатационных групп и всесторонне изучена эффективность их действия.

В дальнейшем с использованием указанных пакетов были получены моторные масла гр.Б5, гр.ДЗ и гр.Д4+Д5, которые с положительными результатами прошли лабораторную оценку, а также моторные и стендовые испытания, в т.ч. на автомобильных заводах.

В настоящее время организовано промышленное производство моторных масел указанных групп под различными торговыми марками на предприятиях НК «ЛУКОЙЛ».

В разработке пакетов присадок, апробации эффективности их действия и в организации испытаний моторных масел, полученных с их вовлечением, активное участие принял Чудиновских Алексей Леонидович.

Генеральный директор

М.О.Бабушкин

Приложение 10 СТО ААИ 003-05

СТАНДАРТ

Ассоциации автомобильных инженеров Российской Федерации

МАСЛА МОТОРНЫЕ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Классификация, обозначение и общие технические требования

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает рекомендуемую классификацию и обозначение, а также общие технические требования к моторным маслам для автомобильных двигателей.

Положения настоящего стандарта являются рекомендательными для всех ведомств, организаций и предприятий Российской Федерации независимо от формы собственности, осуществляющих производство моторных масел для автомобильных двигателей, а также выпускающих и эксплуатирующих эти двигатели.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты и документы:

ГОСТ 9.030-74 Резины. Метод испытаний на стойкость в напряженном состоянии к воздействию жидких агрессивных сред

ГОСТ 33-2000 Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.

ГОСТ 9827-75 Присадки и масла с присадками. Метод определения содержания фосфора.

ГОСТ 12417-73 Нефтепродукты. Метод определения сульфатной золы ГОСТ 17479.1 -85 Масла моторные. Классификация и обозначение ГОСТ 20991-75 Масла моторные. Метод оценки склонности масел к образованию отложений при низких температурах

ГОСТ 20994-75 Масла моторные. Метод оценки склонности масел к образованию отложений при высоких температурах

СТО ААИ 004-98 Масла моторные для автомобильных двигателей. Метод оценки антиокислительных свойств масел и склонности к образованию высокотемпературных отложений

Приложение 11 СТО ААИ 000-00

СТАНДАРТ

Ассоциации автомобильных инженеров Российской Федерации

МАСЛА МОТОРНЫЕ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Метод оценки

склонности масел к образованию высокотемпературных отложений

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод оценки склонности моторных масел к образованию высокотемпературных отложений на деталях при работе двигателя ВАЗ-21114 на повышенном тепловом режиме.

Положения настоящего стандарта являются рекомендуемыми для всех ведомств, организаций и предприятий Российской Федерации независимо от формы собственности, осуществляющих производство и испытания моторных масел для автомобильных двигателей, а также выпускающих и эксплуатирующих эти двигатели.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты и документы:

ГОСТ 33-82 Нефтепродукты. Метод определения кинематической вязкости и расчет динамической вязкости

ГОСТ Р 51105-97 Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин.

СТО ААИ 000-13

СТАНДАРТ Ассоциации автомобильных инженеров Российской Федерации

МАСЛА МОТОРНЫЕ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Метод оценки склонности масел к образованию низкотемпературных отложений и противоизносных свойств

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод оценки склонности моторных масел к образованию низкотемпературных отложений на деталях и оценки его противоизносных свойств при работе двигателя на пониженном температурном режиме.

Положения настоящего стандарта являются рекомендуемыми для всех ведомств, организаций и предприятий Российской Федерации независимо от формы собственности, осуществляющих производство и испытания моторных масел для автомобильных двигателей, а также выпускающих и эксплуатирующих эти двигатели.

1 СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Сущность метода ВАЗ-05(11) состоит в проведении испытания моторного масла на стойкость:

- к образованию низкотемпературных отложений на деталях двигателя;

- к образованию нагаров и лаковых отложений на поршнях двигателя;

- к износу сопряженных деталей двигателя.

Испытание, моторно-стендовое, проводится на двигателе ВАЗ-21114 при пониженной температуре и переменном режиме в течение 180 часов.

2 ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Добровольная система сертификации автомобильных топлив, смазочных

материалов и специальных жидкостей

(Система ААИ ГСМ)

Согласно ст.20 Федерального закона от 27.12.2002г. N° 184-ФЗ «О техническом регулировании^» в Российской Федерации действуют обязательная и добровольная сертификация продукции, услуг и др. При этом - сертификат системы ГОСТ Р - не является документом о качестве.

Объектами добровольной системы сертификации, как правило, является продукция, эксплуатационные свойства (характеристики) которой превышают требования национальных стандартов. Это требует разработки новых методов испытаний, которые постоянно обновляются и модернизируются при установлении новых, более жестких требований к качеству сертифицируемой продукции.

В рамках Ассоциации автомобильных инженеров разработана система добровольной сертификации автомобильных горюче-смазочных материалов. Это система взаимодействует с Системой сертификации ГОСТ Р (раздел «Правила проведения работ в системе сертификации механических транспортных средств и прицепов»), дополняя и развивая ее. Система «ААИ ГСМ» зарегистрирована в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии под номером РОСС RU. K 136.04 АЖ00.

Сертификация в «Системе ААИ-ГСМ» осуществляется в целях:

- содействия потребителям в компетентном выборе автомобильных нефтепродуктов;

- защиты потребителя от недобросовестности изготовителя;

- продвижения на рынок РФ продукции, соответствующей передовым национальным и международным требованиям;

- подтверждения показателей качества продукции, заявленных производителем.

Сертификация в «Системе ААИ ГСМ» проводится по инициативе заявителей для подтверждения соответствия продукции техническим условиям, рецептурам, требованиям нормативных документов Ассоциации автомобильных инженеров и.т.д. Документом, подтверждающим соответствие изделий требованиям «Системы ААИ ГСМ» является «Сертификат», который регистрируется в Реестре Системы. Объекты сертификации приведены в таблице.

№ Наименование продукции

1 Бензин

2 Топливо дизельное

4 Масла моторные

6 Масла трансмиссионные (для подвижной техники)

8 Присадки к смазочным материалам

9 Присадки к топливу

Нормативную базу подтверждения показателей качества автомобильных нефтепродуктов при сертификации в Системе «ААИ ГСМ» составляют стандарты ААИ на автомобильные нефтепродукты и методы испытаний, а также технические требования и руководящие документы на эти виды продукции производителей техники: ОАО «АВТОВАЗ», ОАО «КАМАЗ», ОАО «Автодизель» и др.

Система «ААИ ГСМ» является открытой для участия в ней предприятий и организаций разных форм собственности, заинтересованных в деятельности Системы.

Объективность и достоверность сертификации автомобильных нефтепродуктов в Системе «ААИ ГСМ» обеспечивается участием в этих работах органов по сертификации и испытательных лабораторий, располагающих поверенными средствами измерений и аттестованным испытательным оборудованием, наличием аттестованных методов испытаний, обеспечивающих оценку характеристик автомобильных нефтепродуктов в соответствии с требованиями нормативных документов ААИ. К работе привлекаются аттестованные по данному виду продукции эксперты системы сертификации ГОСТ Р.

Работы по сертификации автомобильных ГСМ в системе «ААИ ГСМ» проводятся специализированными подразделениями ведущих автозаводов: АВТОВАЗ, КАМАЗ, АВТОДИЗЕЛЬ, ЗМЗ, координацию этих работ осуществляет ЗАО «НАМИ-ХИМ».

Система «ААИ ГСМ» уделяет серьезное внимание разработке новых методов испытаний топлив и масел, формализуемых в виде стандартов ААИ и обеспечивающих внедрение новых, более совершенных сортов горюче-смазочных материалов.

На горюче-смазочные материалы, прошедшие испытания в Системе «ААИ ГСМ» с положительными результатами, выдается свидетельство и они могут маркироваться зарегистрированным знаком соответствия.

Российские производители техники в инструкциях по эксплуатации предписывают применять ГСМ, отвечающие требованиям Системы «ААИ ГСМ», производители нефтепродуктов, со своей стороны, вводят эти требования в техническую документацию на выпускаемые продукты.

ПОЛОЖЕНИЕ

о порядке проведения в Системе ААИ испытаний топлив, моторных и трансмиссионных масел, специальных жидкостей для эксплуатации современных легковых автомобилей.

В связи с необходимостью обеспечения автомобильной техники, производимой и эксплуатируемой в России, качественными горючесмазочными материалами ЗАО «НАМИ-ХИМ» и автозаводы отрасли постоянно проводят комплексные испытания новых и модернизированных автомобильных топлив и смазочных материалов для установления их соответствия требованиям перспективной техники.

Основные положения этой работы формализованы в «Системе добровольной сертификации автомобильных топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей», разработанной Комитетом ААИ по ГСМ. Система зарегистрирована 26.11.2004г. Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии под № РОСС БШ.К 136.04АЖ00. Система базируется на стандартах ААИ, которые предусматривают использование методов испытаний ГСМ, разработанных автозаводами.

В современных условиях нефтяные компании России ориентируются на выпуск автомобильных нефтепродуктов, отвечающих установленным требованиям и имеющим одобрения в Системе ААИ-ГСМ.

Одобрение ААИ на моторные масла выдается только по результатам испытаний по СТО ААИ 003-05 «Масла моторные для автомобильных двигателей. Классификация, обозначение и общие технические требования» и при наличии положительного заключения ведущего производителя техники.

Так устанавливается следующий порядок проведения работ по моторным маслам для двигателей легковых автомобилей.

- ОАО «АВТОВАЗ» и ЗАО «НАМИ-ХИМ» рассматривают поступающие предложения по проведению испытаний нефтепродуктов для легковых автомобилей, определяя необходимый объем испытаний и сроки их проведения;