Урок 17. Моторні та транмісійні оливи

Оливи знижують тертя і ступінь зношення тертьових деталей. Вони мають забезпечувати:

- безперебійне надходження до місця тертя;

- надійне охолоджування тертьових поверхонь деталей;

- виведення продуктів зношення із зони тертя;

-      надійний захист від корозії;

-     запобігання утворенню відкладень (нагар, смола, зола, шлаки) на деталях двигуна;

-     високу стабільність при окисленні у різних умовах застосування і зберігання;

-      низькі затрати оливи під час роботи двигуна;

- тривалий термін служби;

-     мінімальну токсичність під час зберігання та експлуатації.

Головними компонентами моторних олив є мінеральні оливи, які добувають з мазуту.

Мазут — це залишок після первинної перегонки нафти.

У мінеральних оливах, які одержують з мазуту, крім вуглеводнів, є шкідливі речовини — нафтенові кислоти, сірчані сполуки та смолисто-асфальтенові речовини.

За способом виробництва оливи поділяють на дистилятні та залишкові.

Дистилятні оливи одержують внаслідок вакуумної перегонки мазуту з продуванням водяної пари. З мазуту виділяють не менше трьох дистилятів, які вміщують вуглеводні з температурою кипіння 300—500 °С. Залишок після відбирання олив називається гудроном.

Характерною особливістю дистилятних олив є їхні високі в’язкіснотемпературна і термоокисна стабільності.

Залишковими оливами називаються очищені гудрони. Вони містять більше смолисто-асфальтових вуглеводнів, тому їх ретельно очищають кількома способами.

Для виготовлення моторних олив використовують дистилятні і залишкові оливи, або їх суміші у різних співвідношеннях.

Якість оливи оцінюється наявністю специфічних властивостей —в’язкіснотемпературних, змащувальних, захисних і антикорозійних, а також присадок.

У процесі зберігання, транспортування та функціонування у двигунах олива зазнає глибоких хімічних змін — окислення, полімеризації, розкладу, розщеплення, забруднення тощо.

Стабільність оливи оцінюють через її термостійкість і термоокиснення. 

Термостійкість — це здатність нафтопродукту протистояти хімічним перетворенням під впливом високої температури.

Термоокиснення — це термостійкість нафтопродукту при наявності кисню.

Маркування олив

Маркування олив засноване на комбінації літер і цифр, у якій літера М вказує на те, що це моторна олива. Цифра після літери М позначає в’язкість оливи (мм2/с) при температурі 100°С або клас в’язкості (літера «з» — олива загущена). Літери А, Б, В, Г, Д, Е, що стоять після цифри, означають групу оливи:

А — для нефорсованих двигунів, що працюють на малосірчаному паливі;

Б — для малофорсованих двигунів, що працюють на паливі з вмістом сірки до 0,5 %;

В — для середньофорсованих двигунів, що працюють на паливі з вмістом сірки 0,21 — 0,5 %;

Г — для високофорсованих двигунів;

Д—для високофорсованих дизельних двигунів, що працюють у важких умовах;

Е — для дизельних тихохідних двигунів з лубрикаторною системою змащування, які працюють на важкому паливі з вмістом сірки до 3,5 %.

Літерами А, Б, В, Г без індексів маркують універсальні оливи, призначені одночасно для карбюраторних і дизельних двигунів. Індекс 1 — олива для карбюраторних двигунів, індекс 2 — для дизельних двигунів. Наприклад, М-8А, М-8Б, М-8Г2, М-4з/8Б2.

Кожна група олив має специфічні властивості, які залежать від присадок, що вводяться до неї, — мийних, протиокисних, антикорозійних, протиспрацьовувальнихта ін. Чим вища група оливи, тим більше в ній присадок:

> у групі А — незначна кількість протиокисних, антикорозійних і депресійних;

> у групі Б — від 3 до 5 % мийних, протиокисних, антикорозійних;

> у групі В — від 4 до 7 % мийних, протиокисних, антикорозійних і протимийних;

> у групі Г— від 7 до 12 % того самого комплексу, що і в групі В; ^ у групах Д, Е —від 18 до 25% того самого комплексу (оливи цих груп мають високу лужність).

В’язкісні властивості загущених олив позначаються дробом, де знаменник характеризує робочу в’язкість базової оливи при температурі 100 °С, а чисельник — в’язкість загущеної оливи притемпературі 100 °С ( наприклад, М-63/10В2, де з — загущена).

Маркування закордонних моторних олив проводиться відповідно до міжнародного стандарту SAE (Спілки інже-нерів-автомобілістів). В індексі оливи після абревіатури стандарту йде цифра, яка означає середню в’язкість у секундах Сейболта, поділену на два. Якщо далі стоїть літера W, то це зимова олива, а якщо її немає, то літня (наприклад, SAE ЗО — літня олива: SAE 15W — зимова).

Оливи, які використовуються увесь сезон, позначають при маркуванні дробом або через дефіс. Наприклад, у марках оливи SAE 15W/40 або SAE 15W-40 перша цифра означає в’язкість при температурі 18 °С, друга — при температурі 100 °С.

Класифікація олив за якістю дається згідно з АРІ (Асоціацією інженерів американського інституту нафти) або CCMC (Комітетом будівників автомобілів держав спільного ринку). Найчастіше дається одне й друге маркування. Але комітету CCMC уже не має, а замість нього — Асоціація конструкторів європейських автомобілів (АСЕА).

Згідно з класифікацією АРІ, оливи для бензинових двигунів позначаються літерою S — сервіс, для дизельних — літерою С — комерційна категорія машин. Оливи категорії С призначені для двигунів, що здійснюють міжнародні перевезення.

У кожній категорії залежно від режиму роботи оливи поділяються на класи, які позначаються також літерами латинського алфавіту: для бензинових двигунів — А, В, С, Д, Е, F, G, H, І, для дизелів — А, В, С, Д, Е, F, G.

Наведений порядок літер характеризує якість оливи за зростанням. Отже якість олив індексується двома літерами, які означають категорію і клас оливи: SA, SE, CA, CD.

На відміну від вітчизняних олив, які виробляються окремо для бензинових і дизельних двигунів, закордонні фірми виготовляють універсальні оливи, що позначаються дробом: SE/СД або СД/SE. Відміна наведених позначень полягає в тому, що перші літери означають оливи, кращі для бензинових двигунів, другі — для дизелів. Вибирають за індексом, який стоїть на першому місці.

Згідно з класифікацією європейської співдружності CCMC або АСЕА, оливи для бензинових двигунів позначають літерою G, а для дизельних — літерою Д. Якість оливи для бензинових і для дизельних двигунів позначається цифрами — 1, 2, 3, 4, 5.

Для легкових автомобілів з дизельним двигуном за класифікацією CCMC (АСЕА) у позначеннях перед літерами Д ставиться літера P: CCMC РД, CCMC РД2.

Відповідно до стандартів та вимог промислових організацій, таких як Американський нафтовий інститут (API), Європейська асоціація автовиробників (ACEA), Японська організація автомобільних стандартів (JASO) та Товариство інженерів автомобільної промисловості (SAE), встановлюються конкретні норми для управління характеристиками і продуктивністю мастильних матеріалів. Кожна норма визначає технічні вимоги, фізичні властивості (наприклад, в'язкість), результати випробувань двигуна та інші критерії для розробки мастильних матеріалів і олив. Наші мастильні матеріали відповідають всім основним чинними нормам, стандартам та класифікаціям.

SAE:

SAE створили класифікацію мастильних матеріалів для характеристики в'язкості при високих і низьких температурах. Класи складаються з двох чисел, між якими стоїть буква W (для зимового класу), наступним чином: xxW-yy.

• Перше число (хх) вказує на в'язкість оливи при низьких температурах (олива повинна залишатися рідкою при холодних температурах, щоб залишатися ефективною).

• Друге число (yy) вказує на в'язкість оливи при високих температурах (вимірюється при 100 ° С).

API:

Стандарт API класифікує оливи відповідно до ряду критеріїв, включаючи властивості (наприклад, миючі, зносостійкі, антикорозійні і т.д.), типи використання і продуктивності. Норми API передбачають, що коли олива призначена для газового двигуна, використовується буква «S», а для дизельного двигуна - буква «С». Чим раніше знаходиться друга буква по порядку в алфавіті, тим вища якість оливи. Наприклад, для газового двигуна, серед позначень «API SE», «API SF» або «API SH», оливою найвищої якості є «API SH».

ACEA:

ACEA розробили стандарт, який має форму коду (категорії / класу).

Існує три категорії ACEA:

• Дві для легких транспортних засобів (категорії А або B для газових або дизельних двигунів / і категорія С для газових і дизельних двигунів, що відповідають стандарту Євро 4).

• Одна категорія для промислових дизельних двигунів, більш конкретно призначена для вантажних автомобілів (категорія Е).

JASO:

Ознакою відповідності JASO є етикетка JASO, що присвоюється після аналізу оливи. Коли мастильний матеріал успішно проходить всі тести, Японська організація автомобільних стандартів видає сертифікат і номер акредитації. Цей номер повинен з'явитися на упаковці у вигляді відповідного логотипу.

ISO:

ISO пропонує міжнародний проект специфікації, три категорії ISO- L-EGB, ISO-L-EGC and ISO-L-EGD в порядку зростання вимог.

ILSAC:

Міжнародний комітет зі стандартизації та затвердження мастильних матеріалів (ILSAC) відповідає за створення специфікацій мастильних матеріалів для легкових автомобілів. Специфікація GF-5 вищезазначеного комітету була введена в жовтні 2010 року.

Вона була розроблений для:

• покращення економії і підтримки пального протягом довгого часу.

• забезпечення захисту нових технологій двигунів.

• захисту систем доочищення.

Нова специфікація має більш жорсткі вимоги:

• Підвищена економія пального.

• Захист систем доочищення (особливо на поршнях) і загального зносу.

Трансмісійні оливи

Трансмісійні оливи використовують для змащування агрегатів силової трансмісії та коробок передач автомобілів і тракторів.

Вимоги до трансмісійних олив:

> зниження ступеня спрацювання деталей трансмісії;

> зменшення витрат енергії, яка передається;

> відведення тепла та виведення із зони тертя продуктів спрацювання та інших домішок, які забруднюють оливу;

> зниження вібрації і шуму шестерень і захист їх від ударних навантажень.

За рівнем напруженості роботи зубчастих передач трансмісійні оливи можна поділити на такі групи:

• універсальні,

• загального призначення,

•  для гіпоїдних передач та ін.

Маркування трансмісійних олив не має єдиного принципу. Певні оливи маркують першими літерами слів, що вказує на їхнє призначення. Цифри у марці — це значення кінематичної в’язкості оливи (мм2/с) при температурі 100 °С.

Згідно з ГОСТ 23652-79 встановлюються вісім марок трансмісійних олив: ТСп-14,5, ТСп-15, ТСп-10, ТСп-14, ТАп-15В, ТСп-15К, ТСп-14гип, ТАД-17И.

ГОСТ 174179.2-85 передбачає за критеріями в’язкості чотири класи (9,12,18, 34), а за експлуатаційними властивостями — п’ять груп: ТМ-1, ТМ-2, ТМ-3, ТМ-4, ТМ-5.

Термін роботи до заміни трансмісійної оливи для легкових автомобілів становить 60—75 тис. км, для вантажних — 24— 75 тис. км пробігу, але замінювати її слід не рідше як один раз за рік.

У США і в деяких країнах західної Європи використовують такі види трансмісійних олив: за в’язкістю — SAE, за умов застосування — АРІ.

Оливи SAE 75W, SAE 80W, SAE 85W і відповідні сорти олив SAE80W/90, SAE80W/140, SAE85W/140, що використовуються увесь сезон, рекомендуються для використання як зимові або у всі сезони у країнах з холодним кліматом.

Оливи з підвищеними протизадирними властивостями позначають індексом ЕР або НД. Наприклад, замінником оливи ТАД-17И може бути олива SAE 80W/90a6o Spirax НД 90.

Синтетичні оливи у загальному обсязі виробництва незначні, але через низку переваг їх випуск щорічно збільшується. Сучасні закордонні легкові машини працюють на синтетичних оливах.

Однією з основних переваг синтетичних олив є високий індекс в’язкості — від 140(діефірні)до500(вторинновугле-цеві), що забезпечує легкий запуск двигуна при від’ємних температурах. Крім того, синтетичні оливи порівняно з мінеральними мають:

> меншу схильність до утворення низькотемпературних відкладень (шламів);

> високі показники в’язкості (у 3—5 разів вищі, ніж у мінеральних оливах), що забезпечує умови гідродинамічного змащування;

> кращу термічну стабільність;

> незначну схильність до утворення високотемпературних відкладень.

Термін служби синтетичних олив у 5—10 разів довший за термін служби мінеральних. Деякі оливи служать 80—100 тис. км без заміни і характеризуються:

> кращими протиокисними й диспергувальними властивостями та механічною стабільністю;

> однаковими або кращими протиспрацьовувальними й протизадирними властивостями;

> меншими витратами оливи на вигоряння (30 — 40 %);

> меншими витратами палива (на 4—5 %), що зумовлюється оптимальнішими умовами тертя.

Вартість синтетичних олив у 2—3 рази вища від вартості мінеральних, але з урахуванням їх переваг і великого терміну служби вони перспективні не лише з експлуатаційного, а й з економічних поглядів.

Створюючи композиції синтетичних олив з присадками та суміші мінеральних і синтетичних олив з присадками, можна одержувати оливу й технічні рідини, що відповідають усім вимогам сучасної та перспективної техніки.

ПЕРЕВІР СЕБЕ