Диссертация (1172972), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В то же время их предельно допустимые значения взависимости от эксплуатационных условий и конструкции могут изменяться.Качествомоторныхмаселнапрактикеоцениваетсяпоихработоспособности и, как следствие, по сроку смены. Под работоспособностьюпонимают способность масел выполнять свои основные функции, не оказываяпри этом существенного отрицательного влияния на состояние двигателя.
Припрочих равных условиях высокое качество масла обеспечивает повышеннуюработоспособность. В свою очередь, срок смены масла – это продолжительностьвыполнения маслом своих функций.Срок смены – период работоспособного состояния масла. Он определяетсявременем наработки от начала работы до момента, начиная с которого маслопереходит в неработоспособное состояние и подлежит замене [43].На практике установление работоспособности масла является довольнотрудоемкой и дорогостоящей задачей. В то же время указанная характеристика,21особенно на этапе разработки масел является крайне важной как с технической,так и с экономической точки зрения. Это объясняется тем, что низкий срок сменымасла является невыгодным, поскольку снижает экономичность его применения втехнике из-за существенного перерасхода.
Напротив, неоправданное увеличениесрока смены может отрицательно сказаться на надежности техники, что выразитсяв снижении безотказности, сохраняемости и других составляющих.Прогнозирование работоспособности масел, как правило, осуществляетсядвумя способами – применительно к конкретным условиям и в общем случаенезависимо от особенностей применения [44].В целом работы, которые базируются на комплексировании единичных илиблизких к ним показателей состояния моторного масла с последующимпрогнозированием по величине полученного таким образом комплексногопоказателя изменения состояния какого-либо элемента конструкции двигателя,относятся к одному из наиболее перспективных научных направлений.
Такаяпостановкавконечномсчетеповышаетнадежностьлюбогопрогноза,являющегося гарантом обеспечения бесперебойной эксплуатации оборудованнойДВС техники [45].В свою очередь, для повышения надежности прогнозных зависимостейследует постоянно и целенаправленно развивать соответствующие теоретическиеположения, на базе которых можно уточнять, дополнять и конкретизироватьпоказатели и технические характеристики, входящие в уравнения.Иныминеобходимостьсловами,практическиедальнейшегоразвитиясоображениянастойчивосоответствующихдиктуютположенийвнаправлении повышения надежности прогнозных зависимостей. В то же время схиммотологической точки зрения следует отдавать предпочтение оперативнойоценке,выстраиваяэксперимента [46].зависимостипорезультатамлабораторного221.5. Классификация моторных маселВ поршневых двигателях внутреннего сгорания (кроме авиационных)различного форсирования, конструкции, назначения и условий применения зарубежом используют моторные масла шести групп, различающихся качествомбазовых масел, составом и концентрацией присадок [47].Согласно ГОСТ 17479.1, отечественные товарные моторные маслаобозначаются буквой М с указанием класса вязкости (по ее значению при 100 °С)и группы по эксплуатационным свойствам – А, Б, В, Г, Д и Е с индексом 1 или 2,обозначающим применение их в бензиновых двигателях или дизелях.
Взависимости от жесткости работы ДВС масла подразделяют на группы: А – длянефорсированныхдвигателей,Б–малофорсированных,В–среднефорсированных, Г – высокофорсированных, Д – для высокофорсированныхдизелей, работающих в тяжелых условиях, Е – для малооборотных дизелей слубрикаторной системой смазки [48].Существуютпринятыевмеждународноммасштабеклассификациимоторных масел по уровню вязкости, а также уровню эксплуатационных свойстви области применения [49].1.5.1. Классификация моторных масел по вязкости SAEОбщество автомобильных инженеров (SAE) разработало и внедрилосистему классификации, основанную на измерениях вязкости масел. Эта система(Классификация вязкости SAE J300) в настоящее время насчитывает свышедесятка классов, или марок вязкости моторного масла.
Они приведены вТаблице 1.23Таблица 1 – Классы вязкости SAE для моторных масел (SAE J300, декабрь1999 г.)Максимальная динамическаявязкость (сП) при температуре(°С)КлассвязкостиSAEКинематическаявязкость (сСт) при100 °СМинимальнаядинамическаявязкостьпривысокойскоростисдвига (сП)при 150 °Си 106 с-1Проворачивания валаПрокачиванияМинимальнаяМаксимальная0W6200 при –3560000 при –403,8--5W6600 при –3060000 при –353,8--10W7000 при –2560000 при –304,1--15W7000 при –2060000 при –255,6--20W9500 при –1560000 при –205,6--25W13000 при –10 60000 при –159,3--менее 9,3менее12,5менее16,3менее16,3менее21,9менее26,12,620--5,630--9,340--12,540--12,550--16,360--21,91– для классов 0W-40, 5W-40 и 10W-40;2– для классов 15W-40, 20W-40, 25W-40 и 40.2,62,913,723,73,7Буква «W» в обозначении класса вязкости SAE значит, что масло пригоднодля применения при низких температурах (в зимних условиях). Такие масла24должны обладать соответствующей низкотемпературной вязкостью. Те классы,которые не содержат данного обозначения, предназначены для использования приболее высоких температурах (в летних условиях).
Вязкость таких маселизмеряется при температурах 100 °С и 150 °С при высокой скорости сдвига.Всесезонные масла, например, SAE 5W-40, SAE 10W-40 и т.д., широкораспространены, так как имеют достаточно малую вязкость, чтобы обеспечиватьлегкое проворачивание вала двигателя при низких температурах, но при этомдовольно высокую вязкость, чтобы надежно защитить двигатель при высокихтемпературах в условиях эксплуатации. При этом важно осознавать, чтоклассификация по вязкости SAE определяет только вязкостный уровень масел, ноничего не говорит о том, в каком двигателе его применять [50].Улучшение характеристик двигателей новых моделей обусловливаетнеобходимость пересмотра классификации.
Например, в 2009 г. Обществоавтомобильных инженеров установило новый высокотемпературный классвязкости SAE 16 [51]. А в 2015 г. Обществом автомобильных инженеровдобавлено еще два новых класса вязкости моторных масел SAE 8 и SAE 12,предназначенных для использования в перспективных двигателях с повышеннойтопливной экономичностью [52].1.5.2. Классификация моторных масел Американского института нефти (API)В 1970 г. Американским институтом нефти (API), Американскимобществом по испытаниям материалов (ASTM) и Обществом автомобильныхинженеров (SAE) совместно была разработана совершенно новая сервиснаяклассификация моторных масел API, дающая возможность определять и выбиратьмоторные масла на основе рабочих характеристик и типа агрегатов, для которыхони предназначены.Следует отметить, что системы классификации моторных масел API иклассификации вязкости моторных масел SAE никак не взаимосвязаны. При этомони обе являются необходимыми для точного определения характеристик масла25таким образом, чтобы потребитель мог выбрать масло, отвечающее требованиямдля двигателя [53].Для унификации маркировки с целью облегчения выбора покупателямимоторногомасла,соответствующегорекомендациямпроизводителейавтомобилей, Подкомитет по смазочным материалам Американского институтанефти создал знак классификации API, который приведен на Рисунке 2.
Данныйсимвол используется для указания на таре сервисной категории или категорийAPI (в верхней части знака), класса вязкости SAE (по центру) и маркировки«Energy Conserving» (внизу), если продукт обладает такими свойствами.Рисунок 2 – Знак классификации APIМеждународный комитет по стандартизации и одобрению смазочныхматериалов (ILSAC) имеет также свой знак маркировки (Рисунок 3).Рисунок 3 – Символ сертификации по стандартам ILSACДанный символ дает возможность определить соответствие моторногомасла гарантийным требованиям Daimler, Ford и General Motors, а также японскихавтопроизводителей [54].261.5.3. Классификация моторных масел АСЕАACEA– это Ассоциация Европейских Производителей Автомобилей –организация, созданная для лоббирования интересов автопроизводителей.
Однимиз направлений ее деятельности стал выпуск требований по применениюмоторных масел в двигателях, производимых компаниями, входящими в даннуюорганизацию.В настоящий момент в ее состав входят такие концерны, как Daimler-Crysler,BMW, Fiat, DAF, GM-Europe, Ford, MAN, Jaguar Land Rover, PSA Peugeot Citroen,Porshe, SAAB-Scania, Renault, Toyota, Volvo, Volkswagen.Одна из последних редакций классификации моторных масел ACEAпринята в 2004 году. Согласно этой классификации, моторные масла длябензиновых и дизельных двигателей легковых автомобилей по АСЕА объединеныв одну категорию.
Но, ввиду того, что не все новые марки масел, которыеклассифицируются по нынешней классификации АСЕА, могут применяться вдвигателях более ранних годов выпуска, производители моторных масел попрежнему указывают на упаковках масла ранее присвоенные классы попредыдущей редакции 2002 г.В редакции классификации ACEA 2004г. моторные масла подразделяютсяна три категории:А/В – моторные масла для бензиновых двигателей и дизелей.
В даннуюкатегорию вошли все разработанные ранее классы А и В (до 2004 года А – масладля бензиновых двигателей, В – для дизелей). В настоящий момент в даннойкатегории существует четыре класса: A1/B1-04, A3/B3-04, A3/B4-04, A5/B5-04.С – масла для бензиновых двигателей и дизелей, соответствующихужесточенным экологическим требованиям Euro-4. Данные моторные масласовместимы с катализаторами и сажевыми фильтрами. В настоящий моментсуществует три класса в этой категории: С1-04, С2-04, С3-04.Е – масла для нагруженных дизелей тяжелого транспорта.
Данная категориясуществовала с момента введения классификации (с 1995 г.). В 2004 году27добавлены два новых класса Е6 и Е7, а также исключены два устаревших класса[55].1.5.4. Классификация моторных масел ААИАссоциация автомобильных инженеров России (ААИ) в 1998 годупредложила рекомендательный стандарт по классификации моторных маселРФ [56]. Действующий межгосударственный стандарт ГОСТ 17479.1 не давалреальную картину по эксплуатационным свойствам масел.Предложенный стандарт Ассоциацией автомобильных инженеров Россиивводит классификацию моторных масел, построенную по принципу основныхзарубежных классификаций – классификация ACEA (ассоциация европейскихпроизводителей автомобилей), американская классификация API.