Диссертация (1172972), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ПрисадкиВработеиспользовалиськакопытныеобразцыотечественныхфункциональных присадок, так и зарубежные товарные образцы.Загущающие полимерные присадки:- сополимер этилена и пропилена Paratone 8900 (Oronite) [99],- сополимер этилена и пропилена Promix VX35,- сополимеры стирола и бутадиена SV 150 и SV 260 (Infineum) [100].Моюще-диспергирующие, антиокислительные и противоизносные присадки:44- высокощелочной сульфонат кальция отечестенный ССК. Получен на основеалкилбензола.
Его свойства приведены в Таблице 9.Таблица 9 – Свойства присадки ССКФизико-химическиесвойстваМинимумТипичноезначениеМаксимумВязкость кинематическая при 100 °С, сСт80,0150Плотность при 60 °С, кг/м31110-Температура вспышки, °С180196-Щелочное число, мг КОН/г300315350Содержаниесульфонатакальция, % масс.28,029,0-Содержаниемасс.10,511,5-Содержание сульфатной золы, % масс.39,048,0Содержание мех. примесей0,080,08Содержание воды, % масс.0,060,15кальция,%- нейтральный сульфонат кальция (НСК). Свойства присадки приведены вТаблице 10.Таблица 10 – Свойства нейтрального сульфоната кальцияПоказательРезультатМетод испытанийВязкость кинематическая, мм2/с28,84ГОСТ 33Зольность сульфатная, % (мас.)9,05ГОСТ 1217204ГОСТ 4333Температуратигле, °Свспышкивоткрытом45ПоказательРезультатМетод испытанийЩелочное число, мг КОН/г16,7ГОСТ 11362Массовая доля кальция, % (мас.)2,63ГОСТ 13538 [101]- высокощелочной фенолят кальция (ВФК).
Свойства приведены в Таблице 11.Таблица 11 – Свойства высокощелочного фенолята кальцияНазначениеУлучшаетнейтрализующиесмазочных маселФизико-химическиесвойстваТипичноезначениеМаксимумВязкость кинематическая 60при 100 °С, сСт200250Плотность при 60°С, кг/м31078-Температура°С208-286320Содержание сульфатной золы, % масс.34,039,0Содержание мех. примесей0,080,10Содержание воды, % масс.0,030,10ЩелочноеКОН/гМинимумимоющие, антикоррозионнысвойства евспышки, 170число,мг 250- сукцинимид борированный (СБ). Беззольный сукцинимидный дисперсант,полученный на основе полиизобутилена с молекулярной массой 1000 имодифицированный бором.
Свойства приведены в Таблице 12.46Таблица 12 – Свойства присадки СБФизико-химическиесвойстваМинимумТипичноезначениеМаксимумВязкость кинематическая при 100 °С, сСт80,0200Плотность при 60 °С, кг/м3895-Температура вспышки, °С160210-Щелочное число, мг КОН/г10,015,0-Содержание азота, % масс.1,01/25-Содержание бора, % масс.0,30,40,8Содержание мех.
примесей-0,0550,060,030,10Содержание воды, % масс.-сукцинимидвысокомолекулярный(СВ).Беззольныйсукцинимидныйдисперсант, полученный на основе полиизобутилена с молекулярной массой 1000.Свойства присадки приведены в Таблице 13.Таблица 13 – Свойства присадки СВФизико-химические свойстваЗначениеВязкость кинематическая при 100 °С, сСт60Плотность при 60 X кг/м3890Температура вспышки, °С220Щелочное число, мг КОН/г23Содержание азота, % масс.1,45Цвет при разбавлении 15:853,5Кислотное число, мг КОН/г2,0Содержание мех. примесей0,05547Физико-химические свойстваЗначениеСодержание воды, % масс.0,06Активное вещество, % масс.42- диалкилдитиофосфат цинка (Д-1).
Раствор в минеральном масле. Длинарадикала 5 атомов углерода. Свойства приведены в Таблице 14.Таблица 14 – Свойства присадки Д-1Физико-химическиесвойстваМинимумТипичноезначениеМаксимум11,516,0-Плотность при 20°С, кг/м3-1131-Температура вспышки, °С165194-Содержание цинка, % масс.8,89,29,6Содержание фосфора, %масс.7,88,28,5рН раствора присадки, рН5,56,1--1,53,50,030,09Вязкость кинематическаяпри 100 °С, сСтЦвет15:85приразбавленииСодержание воды, % масс.[102]- диалкилдитиофосфат цинка с длиной радикала 3 атома углерода(Д-2).
Свойстваприведены в Таблице 15.48Таблица 15 – Свойства присадки Д-2НазначениеУлучшаетнейтрализующиесмазочных маселФизико-химическиесвойстваимоющие, антикоррозионнысвойства еМинимумТипичноезначениеМаксимум602002501078-170208-250286320Содержание сульфатной золы, % масс.34,039,0Содержание мех. примесей0,080,10Содержание воды, % масс.0,030,10Вязкость кинематическаяпри 100 °С, сСтПлотность при 60°С, кг/м3Температура°СЩелочноеКОН/гвспышки,число,мгВ качестве зарубежных аналогов отечественных моюще-диспергирующихприсадок использовались присадки OLOA246s (нейтральный сульфонат, Oronite),Hybase C-300 (высокощелочной сульфонат) и Lz6499 (высокощелочной фенат).Кроме вышеперечисленных присадок, в работе были задействованы зарубежныефенольный антиоксидант Irganox L 135 (BASF), аминный антиоксидант Naugalube680 (Chemtura) и антикоррозионная присадка Irgamet 39.2.1.3.
Композиции и пакеты присадокСостав экспериментальных композиций («полупакета» и полного пакета),разработанных в процессе исследования по подбору состава моторного маслакатегории SL по API, приведен в главе 4. В качестве зарубежного аналога длясравнения выбран пакет OLOA 54000 фирмы Oronite. При проведении49исследования по подбору состава основы для моторного масла категории SNиспользовался пакет присадок lz 21101 фирмы Lubrizol [103].2.1.4.
Загрязнители моторного маслаВ качестве загрязнителя, моделирующего оксиды азота, образующиеся вкамере сгорания из атмосферного воздуха [104; 105], была выбрана разбавленнаяазотная кислота [106] в концентрации 1 н. Выбор был обусловлен тем, что вгораздо большем количестве при сгорании топлива образуется вода, и действиеоксидов азота на моторное масло осуществляется при его обводнении, такимобразом оксиды азота влияют на масло будучи растворенными в воде в низкойконцентрации.Посколькунаиболееактивнымхимическимсоединением,образующимся при взаимодействии смеси оксидов азота с водой, является азотнаякислота, именно ее водный раствор можно рассматривать как модельныйзагрязнитель.2.2. Методы исследованияОценку физико-химических и эксплуатационных свойств масел проводилистандартными и специальными исследовательскими методами.К числу основных методов исследования относились высокотемпературноекаталитическое окисление по Г.И.
Шору, измерение оптической плотности наприборе КФК-3-01, определение вязкости по ГОСТ 33, так же определялся ряддругих показателей.2.2.1. Лабораторный метод на установке высокотемпературного каталитическогоокисления (ВКО)Прототипом установки, позволяющей максимально моделировать реальныеусловия работы ДВС, особенно в зоне верхнего поршневого кольца, являютсяустановки, разработанные Г.И. Шором, в которых задана высокая скорость50вращения внутреннего стержня-электрода относительно образца масла, налитогов цилиндрический стальной стакан [107].Масла в двигателях работают при различных температурах, в различныхгальванопарахиподвоздействиеминыхфакторов,влияющихнаихповерхностные и объемные свойства.
Установить закономерности превращениймасла являются сложной задача даже при испытаниях на моторных стендах.Для моделирования старения моторного масла в условиях эксплуатациииспользовались одно- и пятишпиндельная установки.Отличие одношпиндельной установки от пятишпиндельной заключается вменьшем времени выхода на требуемый температурный режим, а также вразмещении вращающегося стержня (Рисунок 4). В пятишпиндельной установкестержень размещается в неподвижном обогреваемом стакане коаксиально. Водношпиндельной он размещается на расстоянии 1,5 мм от внутреннейповерхностистенкиобогреваемогостальногостакана,вращающегосявнаправлении, противоположном стержню.
В двигателе расстояние междупорщнем и цилиндром минимальное, и моторное масло подвергается в этой зоненаибольшей термомеханической нагрузке в силовом поле гальванопар из разныхметаллов,выступающих,помимопрочего,вкачествекатализатороввысокотемпературных превращений масел в двигателе. Данное обстоятельствоважно для понимания механизма нагарообразования.51Рисунок 4 – Перемешивающие ячейки установки ВКОА – одношпиндельной; Б – пятишпиндельной1 – вращающиеся стержни; 2 – стальные стаканчики; 3 – нагревательный элемент;4 – испытуемый образец масла; 5 – устройство для вращения стальногостаканчикаИспользование обеих установок позволяет оперативно и квалифицированноисследовать превращения масла в ДВС. С помощью них стало возможным нетолько имитировать эти процессы в широком температурном диапазоне, но иисследовать объѐмно-поверхностные превращения масел и контактирующих сними металлов с учетом присутствия загрязнителей, например, таких, как сажа[11].Проведение испытаний.а) пятишпиндельная установка- алюминиевый стержень и стальной стаканчик предварительно очищают доблеска наждачной бумагой и протирают растворителем (бензин или нефрас);- пять стальных стаканчиков заполняют по 20 мл испытуемого масла;- вставляют стакан с маслом в гнездо корпуса и нагревали до температуры227-230 ºС;- по достижении заданной температуры опускают блок привода и включаютпривод вращения стержней;- масло окисляется в течение различных заданных промежутков времени от20 мин до 3 ч при температуре около 230 ºС;- по окончании окисления отбираются пробы для оценки физикохимических показателей качества масла.52б) одношпиндельная установкаОтличия от окисления в пятишпиндельной установке заключаются вколичестве используемых стаканов (один вместо пяти), а, следовательно, и врасходе испытуемого образца (20 г вместо 100), температура проведения процессасоставляет около 240 ºС, а время окисления составляет 10, 20 и 30 минут.2.2.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
