Основные химмотологические требования к нефтяным маслам

Смазочные масла, применяемые практически во всех областях тех­ники, в зависимости от назначения выполняют следующие основные функции: уменьшают коэффициент трения между трущимися поверх­ностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы от коррозии, охлаждают трущиеся детали, уплотняют зазоры между сопряженными деталями, удаляют с трущихся поверхностей продукты изнашивания. Несмазочные масла служат рабочими жидкостями в гидгидравлических передачах, они являются электроизоляционной средой в трансформато­рах, конденсаторах, кабелях, масляных выключателях, используются для приготовления смазок, присадок и т. п.

Основными показателями качества всех смазочных масел являют­ся: вязкость и ее изменение с температурой (вязкостно-температурные свойства); температура застывания; устойчивость против окисления кислородом воздуха (химическая стабильность); смазочная способ­ность; защитные и антикоррозионные свойства. Кроме того, к различ­ным группам масел, например несмазочных, в зависимости от назна­чения предъявляются специфические требования.

В товарном ассортименте более 400 марок масел различного на­значения, однако широко распространено лишь ограниченное число марок.

Вязкость и вязкостно-температурные свойствамасел зависят от их фракционного и химического состава. С повышением темпера­туры кипения масел их вязкость возрастает. Остаточные масла более вязкие, чем дистиллятные. Парафиновые углеводороды нормального строения характеризуются наименьшей вязкостью. С разветвлением цепи их вязкость возрастает. Циклические углеводороды значительно более вязкие, чем парафиновые. При одинаковой структуре вязкость нафтенов выше, чем аренов. Наибольшую вязкость имеют смолисто-асфальтеновые вещества. Важнейшей характеристикой масел является изменение их вязкости с температурой.

Чем более полога температурная кривая вязкости, тем выше значе­ние ИВ и более качественно масло (современные масла должны иметь ИВ не менее 90). Индекс вязкости, наряду с температурой застыва­ния, определяет интервал температур, в котором работоспособно масло. Всесезонные масла, например, имеют более высокие значения ИВ, чем летние или зимние. Наибольшим ИВ обладают алканы нормального строения. Для циклических углеводородов характерно улучшение вяз­костно-температурных свойств с уменьшением цикличности молекул и увеличением длины боковых цепей. Для получения высокоиндекс­ных масел следует полностью удалять полициклические арены и нафтено-ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями и смолисто-асфальтеновые вещества.

Температура застывания маселзависит от содержания в них ту­гоплавких углеводородов, и прежде всего парафинов и церезинов. Вы­деляющиеся при низких температурах кристаллы твердых углеводоро­дов образуют пространственную структуру, что приводит к застыванию и потере подвижности масел. Поэтому из масел следует удалять, по­мимо низкоиндексных, и компоненты, ухудшающие их низкотемпера­турные свойства.

Химическая стабильность масел. В процессе длительной эксплуа­тации под воздействием кислорода воздуха образуются (особенно интен­сивно при высоких температурах и каталитическом влиянии различных металлов) и накапливаются в маслах различные продукты окисления и конденсации (оксикислоты, смолы, асфальтены, углистые отложения, лаки и др.), которые ухудшают их эксплуатационные свойства.

Наилучшей химической стабильностью обладают малоцикличные нафтено-ароматические углеводороды.

Смазочная способность маселявляется важнейшей их характери­стикой в условиях работы машин и механизмов при больших нагрузках и малых скоростях. Она определяет способность масла создавать на металлической поверхности весьма прочный, но очень тонкий смазоч­ный слой толщиной всего лишь 0,1-1,1 мкм,т.е. 50 …500 молекулярных слоев. Такой тип смазки получил название граничной смазки. Несмотря на ничтожно малую толщину такого слоя, износ материалов при гра­ничной смазке уменьшается в тысячи раз по сравнению с сухим трени­ем. Наилучшей смазочной способностью обладают смолисто-асфаль­теновые вещества, некоторые высокомолекулярные сероорганические и кислородсодержащие соединения, которые, с точки зрения других эксплуатационных показателей, в маслах нежелательны и подлежат удалению. Поэтому для улучшения смазочной способности в масла вводят специальные поверхностно-активные присадки.

Защитные и антикоррозионные свойства маселобусловливают­ся их способностью вытеснять воду с поверхности металла, удерживать ее в объеме смазочного материала и образовывать на нем прочные ад­сорбционные и хемосорбционные пленки, препятствующие развитию коррозионных процессов. Базовые нефтяные масла не способны дли тельно защищать металлы от коррозии. Их защитные свойства улучша­ют введением небольших количеств ингибиторов коррозии.

Трансмиссионные и осевые масла.Трансмиссионные масла ис­пользуются для смазки агрегатов трансмиссий транспортных машин и промышленных редукторов.

Агрегаты трансмиссий транспортных машин предназначены для передачи мощности от двигателя к движителю (колесу, гусенице, гребному валу и т. д.). Они подразделяются на механические и гидрав­лические. Механическая трансмиссия состоит обычно из сцепления, коробки передач, карданной передачи и ведущего моста.

Осевые маслапредназначены для смазывания осей колесных пар железнодорожных вагонов и тепловозов, тендеров паровозов с подшип­никами скольжения, подшипников электровозов и других узлов трения подвижного состава железнодорожного транспорта и некоторых про­мышленных механизмов.

Индустриальные масла.Доля индустриальных масел в общем объ­еме производства смазочных масел в бывшем СССР превышает 30 %. Их ассортимент велик и насчитывает более 90 наименований. В марках всех индустриальных масел цифра показывает значение кинематичес­кой вязкости при 50 °С. В зависимости от области применения они подразделяются на 2 группы - общего и специального назначения. Индустриальные масла общего назначения (табл. 1.14) служат для смазывания наиболее широко распространенных узлов и механизмов оборудования различных отраслей промышленности

Индустриальные масла специального на­значения обычно содержат присадки и предназначены для использо­вания в узких или специфических областях.

Энергетические масла(турбинные, компрессорные, трансфор­маторные и цилиндровые). Турбинные масла применяют для смазки и охлаждения подшипников, турбоагрегатов, маслонапорных установок гидротурбин, судовых паротурбинных установок и др.