Что такое моющие свойства масел

Свойства моторных масел

Рассмотрим, какими же свойствами должно обладать хорошее масло, чтобы выполнять все функции, возложенные на него.

В двигателе внутреннего сгорания неизбежны высокотемпературные отложения. Умение их смывать — одно из важнейших свойств моторного масла. Но смыть недостаточно, частицы этих отложений необходимо измельчить и нейтролизовать. За это отвечают диспергирующие свойства масла.

Моюще-диспергирующие свойства характеризуют способность масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя, поддерживать продукты окисления и загрязнения во взвешенном состоянии. Чем выше моюще — диспергирующие свойства масла, тем больше нерастворимых веществ — продуктов старения может удерживаться в работающем масле без выпадения в осадок, и тем меньше нагаров и лакообразных отложений образуется на поверхности деталей. А вследствие этого — может достигаться более высокая допустимая температура в двигателе (степень форсирования ДВС).

В составах моторных масел в качестве моющих присадок используют сульфонаты, алкилфеноляты, алкилсалицилаты и фосфонаты кальция или магния. Рациональное сочетание этих зольных присадок друг с другом и с беззольными дисперсантами-присадками, обеспечивает уменьшение низкотемпературных отложений в двигателе и положительно влияет на скорость загрязнения масляных фильтров. Модифицированные термостойкие беззольные дисперсанты также способствуют уменьшению нагарообразования на поршнях и кольцах.

При работе ДВС на топливе с увеличенным содержанием серы, моющие присадки, повышающие в масле щелочное число, препятствуют образованию отложений на деталях двигателя путем нейтрализации кислот, образующихся из продуктов сгорания топлива.

Металлсодержащие моющие присадки повышают зольность масла, что может привести к образованию зольных отложений в камере сгорания, замыканию электродов свечей зажигания, преждевременному воспламенению рабочей смеси, прогару выпускных клапанов, снижению детонационной стойкости топлива. Поэтому сульфатную зольность моторных масел ограничивают верхним пределом. Ее допустимое значение зависит от типа и конструкции двигателя, расхода масла на угар, условий эксплуатации, (в частности, от вида применяемого топлива). Наименее зольные масла необходимы для смазывания двухтактных бензиновых двигателей, а также двигателей работающих на газе.

Антиокислительные свойства в значительной степени определяют стойкость масла к старению. Условия работы моторных масел в двигателях настолько жестки, что предотвратить их окисление полностью практически не возможно.

Окисление масла приводит к росту его вязкости и коррозионности, склонности к образованию отложений, загрязнению масляных фильтров и другим неблагоприятным последствиям (затруднение холодного пуска, ухудшение прокачиваемости масла).

Значительно затормозить процессы окисления масла можно соответствующей очисткой базовых масел от нежелательных соединений, присутствующих в сырье, использованием синтетических базовых компонентов, а также введением эффективных антиокислительных присадок.

Окисление масла в двигателе наиболее интенсивно происходит в тонких пленках масла на поверхностях деталей, нагревающихся до высокой температуры и соприкасающихся с горячими газами (поршень, цилиндр, поршневые кольца, направляющие и клапаны). В объеме масло окисляется менее интенсивно, так как в поддоне картера, радиаторе, маслопроводах температура ниже и поверхность контакта масла с окисляющей газовой средой меньше.

На скорость и глубину окислительных процессов значительно влияют загрязнения неорганического происхождения, которые накапливаются в масле в результате изнашивания деталей двигателя, (соединения меди, железа и других металлов, образующиеся в результате коррозии деталей двигателя). Еще больше на окисление масла влияют попадающие в него продукты неполного сгорания топлива. Они проникают в масло вместе с газами, прорывающимися из надпоршневого пространства в картер.

Стойкость моторных масел к окислению, повышается введением в его состав антиокислительных присадок. Наилучший антиокислительный эффект достигается при добавлении в масло присадок, обладающих различным механизмом действия. В качестве антиокислительных присадок к моторным маслам применяют диалкил и диарилдитиофосфаты цинка, которые улучшают противоизносные и антикоррозионные свойства. Их часто комбинируют друг с другом и с беззольными антиокислителями. Довольно энергичными антиокислителями являются некоторые моюще-диспергирующие присадки, в частности, алкилсалицилатные и алкилфенольные.

Противоизносные свойства моторного масла зависят от химического состава базового масла, общего состава присадок и вязкостно-температурных характеристик масла. Это в основном и определяет температурные пределы его применяемости (защита деталей от износа при холодном запуске двигателя и максимальных температурных нагрузках).

При работе на топливе с высоким содержанием серы, а также в условиях, способствующих образованию азотной кислоты из продуктов сгорания (газовые двигатели, дизели с высоким наддувом), важнейшей характеристикой способности масла является предотвращение коррозионного износа поршневых колец и цилиндров.
Множественность факторов, влияющих на износ деталей в ДВС и принципиальные различия режимов трения, затрудняют оптимизацию противоизносных свойств моторных масел. Придание маслу максимальной нейтрализующей способности и введение в его состав дитиофосфатов цинка, часто оказывается достаточным для предотвращения коррозионно-механического изнашивания и избежание задиров. Однако тенденция к применению маловязких масел, для достижения экономии топлива и уменьшения расхода на угар, требует улучшения противоизносных свойств масел. Это достигается введением специальных присадок, содержащих серу, фосфор, галогены, бор, а также беззольные дисперсанты, содержащие противоизносные фрагменты.

Большое влияние на износ оказывает наличие в масле абразивных загрязнений. Их наличие в свежем масле не допускается, а масло, работающее в двигателе, должно подвергаться очистке в фильтрах, центрифугах, сепараторах. Высокие диспергирующие свойства масла так же уменьшают вред, оказываемый действием абразивных частиц.

Антикоррозионные свойства моторных масел зависят от состава базовых компонентов, концентрации и эффективности антикоррозионных, антиокислительных присадок и деактиваторов металлов. Антикоррозионные присадки защищают антифрикционные материалы, образуя на их поверхности прочную защитную пленку. Антиокислители препятствуют образованию агрессивных кислот, а присадки-деактиваторы предохраняют поверхности металлов от коррозионного разрушения. Минеральные масла из малосернистой нефти, с высоким содержанием парафиновых углеводородов, наиболее подвержены коррозионности в процессе старения. Их углеводороды, в ходе окисления, образуют органические кислоты, которые взаимодействуют с цветными металлами и их сплавами.

Вязкостно-температурные свойства — одна из важнейших характеристик моторного масла. От этих свойств зависит в каком диапазоне температур окружающей среды, данное масло сможет обеспечить запуск двигателя без предварительного подогрева, беспрепятственное прокачивание насосом по всей системе, надежное смазывание, очистка и охлаждение деталей двигателя при наибольших допустимых нагрузках.

Даже в умеренных климатических условиях, диапазон изменения температуры масла от холодного пуска зимой до максимального прогрева, в подшипниках коленчатого вала или в зоне поршневых колец составляет от -30° до +150°С. Вязкость масел в этом интервале температур изменяется многократно.

Летние масла, имеющие достаточную вязкость при высокой температуре, обеспечивают легкий запуск двигателя при температуре окружающей среды не ниже 0°С. В свою очередь зимние масла, обеспечивающие холодный пуск при отрицательных температурах, имеют недостаточную вязкость при высокой температуре. Таким образом, сезонные масла независимо от их наработки (пробега автомобиля) необходимо менять дважды в год, или использовать так называемые «всесезонные» масла.

Вязкостно-температурные свойства «всесезонных» масел таковы, что при отрицательных температурах они подобны зимним, а в области высоких температур — летним. Вязкостные присадки относительно мало повышают вязкость базового масла при низкой температуре, но значительно увеличивают ее при высокой температуре.

В отличие от сезонных, «всесезонные» масла изменяют вязкость под влиянием не только температуры, но и скорости сдвига, причем это изменение временное. С уменьшением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость возрастает, а с увеличением — снижается. Этот эффект больше проявляется при низкой температуре, но сохраняется и при высокой, что имеет два позитивных последствия: большее снижение вязкости в начале проворачивания холодного двигателя стартером, облегчая его запуск, а в прогретом двигателе, небольшое снижение вязкости масла в зазорах между поверхностями трения деталей, уменьшает потери энергии на трение и дает экономию топлива.

Характеристиками вязкостно-температурных свойств служат кинематическая вязкость, динамическая вязкость, а также индекс вязкости — безразмерный показатель пологости вязкостно-температурной зависимости, рассчитываемый по значениям кинематической вязкости масла, измеренной при 40° и 100°С. Синтетические базовые компоненты имеют индекс вязкости 120-150, что дает возможность получать на их основе всесезонные масла с очень широким температурным диапазоном работоспособности.

К низкотемпературным характеристикам масел относят температуру застывания, при которой масло не течет под действием силы тяжести, т. е. теряет текучесть. Она должна быть на 5-7°С ниже той температуры, при которой масло должно обеспечивать прокачиваемость. В большинстве случаев застывание моторных масел обусловлено образованием в объеме охлаждаемого масла кристаллов парафинов.

Температура застывания масла указывает только на возможность перелить масло из канистры в картер двигателя, не прибегая к предварительному подогреву. Однозначной взаимосвязи температуры застывания масла с его пусковыми свойствами на холоде не существует.

Температура вспышки. Если масло нагревать, то его пары образуют с воздухом смесь. Температуру, при которой эти пары способны воспламениться, называют температурой вспышки. Температура вспышки связана с фракционным составом масла и структурой молекул базовых компонентов. При прочих равных условиях высокая температура вспышки предпочтительна. Она существенно снижается по сравнению с исходным значением, если в процессе работы масло разжижается топливом из-за неисправностей двигателя. В сочетании со снижением вязкости масла, понижение температуры вспышки служит сигналом для поиска неисправностей системы подачи топлива, системы зажигания или карбюратора.

Сульфатная зольность. При сгорании масла образуется зола, которая, в свою очередь, состоит из солей и минералов, находящихся в масле во взвешенном состоянии. При очистке базового масла зольность должна быть минимальной и составляет порядка 0,005% и меньше. Однако, при введении необходимых для качественного масла присадок, зольность резко возрастает и достигает 1-1,5%. Сульфатная зольность масла в процессе работы двигателя, почти не изменяется и в нормативной документации ограничена верхним пределом. Это обусловлено тем, что излишне зольное масло может способствовать повышенному износу деталей, вследствие абразивного воздействия на поверхности трения, а также приводить к преждевременному воспламенению рабочей смеси из-за образования отложений в камере сгорания и неблагоприятно влиять на работоспособность свечей зажигания.

Базовые масла практически беззольны. Довольно высокая сульфатная зольность моторных масел в основном, обусловлена наличием в их составе моющих присадок, содержащих металлы. Эти присадки необходимы для предотвращения нагара и лакообразования на поршнях, кольцах, клапанах и придания маслам способности нейтрализовывать кислоты. Чем больше щелочное число, тем большее количество кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива, может быть переведено в нейтральное соединение. В противном случае эти кислоты вызвали бы коррозионный износ деталей двигателя и усилили процессы образования различных углеродистых отложений. При работе масла в двигателе, щелочное число неизбежно снижается. Такое снижение имеет допустимые пределы, по достижении которых масло считается утратившим свою работоспособность. Поэтому, при прочих равных условиях, предпочтительнее масло у которого щелочное число выше.

Что такое моющие свойства масел

Тема 8.1

Классификация масел

Моторные масла

Условия работы и причины старения

Старение масла происходит вследствие загрязнения его пылью, продуктами износа, сгорания топлива и физико-химических изменений углеводородов.

Старение масла может вызвать:

— закоксовывание поршневых колец;

— заклинивание клапанов в направляющих втулках;

— сокращение проходных сечений маслоприемников насосов, фильтров, каналов смазочной системы;

— повышение коррозии деталей;

Старение масла происходит вследствие загрязнения его пылью, продуктами износа, сгорания топлива и физико-химических изменений углеводородов.

Старение масла обусловлено его работой, которая происхо­дит в условиях высоких термических и динамических нагрузок и сопровождается такими факторами, которые вызывают глубокие физико-химические изменения свойств материала и ухудшение их эксплуатационных показателей. К этим факторам относятся: использование наддува; форсирование скоростных и нагрузоч­ных режимов работы двигателя; уменьшение удельной емкости смазочной системы.

В зависимости от температуры, при которой происходит окисление масла, могут образовываться шламы, лаки и нагар.

Шламы — это густые мазеобразные липкие темного цвета продукты, образующиеся при невысоких температурах (как пра­вило, не более 120 °С), выпадающие из масла в виде осадка и со­здающие отложения в картерах, масляных магистралях, фильт­рах и пр.

Шламы состоят на половину или на две трети из масла, а остальное — вода (5—35 %), топливо, продукты окисления, пыль, продукты износа.

Удаляются шламы из двигателя путем промывки его мало­вязким маслом или специальными промывочными жидкостями.

Лаки представляют собой прочные тонкие пленки толщиной 50—200 мкм с гладкой поверхностью, образующиеся на горячих деталях двигателя при температуре порядка 250 °С, где наряду с испарением часть масла окисляется и разлагается, превращаясь в твердый осадок. Лаковые отложения состоят из углерода (до 85 %), водорода, кислорода и имеют цвет от светло-желтого до черного.

В качестве растворителя лаков применяют бензол, хлоро­форм, ацетон и щелочные растворы.

Нагар — это твердая углеродистая масса с шероховатой по­верхностью, чаще черного цвета, образующаяся в камере сгора­ния, где температура более 2000 °С.

При работе на этилированном бензине нагар на 50 % состоит из соединений свинца. Основными элементами, образующими нагар при работе на неэтилированном бензине, являются угле­род (до 75 %), кислород (до 20 %) и водород (до 5 %).

В составе отработавшего масла всегда больше кислот, его коррозионность выше, а моющие свойства по сравнению со све­жим маслом того же сорта хуже. Качество работающего масла ухудшается из-за попадания в него воды. Особенно интенсивно идет образование воды при низких температурах, когда водяные пары соприкасаются с холодными стенками картера.

Эксплуатационные свойства

Смазочные свойства моторных масел имеют большое значение для нормальной работы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя. В цилиндропоршневой группе, где возникают наибольшие силы трения, высокие смазочные свойства масел во многом определяют ресурс двигателя до его капитального ремонта. Не меньшее значение имеет постоянное наличие надежной масляной пленки в зоне контакта опорных и шатунных шеек коленчатого вала с подшипниками скольжения. Смазочные свойства моторных масел определяют испытаниями на стендах или автомобилях. В лабораторных условиях они оцениваются на четырехшариковой машине (рис. 1) при заданных осевых нагрузках, определяя индекс задира, критическую нагрузку, нагрузку сваривания и показатель износа. В испытываемое масло помещается неподвижная обойма с тремя закрепленными шариками, расположенными в горизонтальной плоскости. Над обоймой вращается шпиндель с закрепленным в нем четвертым шариком. Шарик в патроне находится в центре между трех других шариков и, вращаясь, может прижиматься к ним с заданной нагрузкой.

Рис. 1. Рабочий узел четырехшариковой машины трения:

1 — неподвижные шарики (3 шт.); 2 — вращающийся шпиндель с шариком; 3 — масло

Показатель износа, критическую нагрузку и индекс задира определяют по диаметрам пятен износа каждого из трех нижних шариков и добиваются понижения износа сопрягаемых деталей, изменяя состав масла. Для этого противозадирные и противоизносные свойства масел повышают добавлением к ним соответствующих присадок, создающих на поверхности металла трущихся деталей прочные пленки, кроме того, регулируют вязкость масла.

Моющие свойства — способность масла обеспечивать необ­ходимую чистоту деталей двигателя и противостоять лакообразованию на горячих поверхностях, а также препятствовать прили­панию углеродистых отложений.

Диспергирующие свойства определяют способность масла препятствовать слипанию углеродистых частиц, удерживать их в состоянии устойчивой суспензии и разрушать крупные частицы продуктов окисления.

Антиокислительные свойства определяют стабильность масла.

Противокоррозионные свойства оцениваются уровнем потерь массы металла, контактирующего с маслом в определенных условиях.

Присадки применяют для придания маслам новых свойств или изменения показателей. Многофункциональные присадки улучшают одновременно несколько свойств масел.

Присадки применяют для придания маслам новых свойств или изменения показателей. Присадки могут быть:

— антиокислительные — повышают антиокислительную устойчивость;

— противокоррозионные — защищают металлическую поверхность от коррозионного воздействия кислото- и серосодержащих продуктов;

— моюще-диспергирующие — способствуют снижению отложения продуктов окисления на металлических поверхностях;

— противоизносные, противозадирные и антифрикционные — улучшают смазочные свойства;

— депрессорные — понижают температуру застывания;

— вязкостные — улучшают вязкостно-температурные свойства;

— антипенные — предотвращают вспенивание.

На преодоление сил трения в двигателях внутреннего сгорания уходит около трети расходуемого топлива. С помощью антифрикционных присадок и подбора оптимальной вязкости моторного масла можно добиться снижения расхода топлива максимально на 4,5 %.

В настоящее время существует широкий спектр дополнительных присадок к моторным маслам для автомобиля. Следует знать, что ни одна из присадок не может продлить срок службы моторного масла, но может способствовать хорошей обкатке нового или отремонтированного двигателя, снижению износа деталей и расхода топлива, продлению времени эксплуатации изношенного двигателя. Однако следует соблюдать осторожность и не пользоваться непроверенными средствами, особенно, если реклама обещает снижение расхода топлива на 15—20 %, расход масла — 40—50 % и износ на 40—60 % и более. С помощью смазочных веществ такого эффекта добиться невозможно.

Так как современные моторные масла являются сложными, хорошо сбалансированными растворами в минеральных маслах многих химических веществ, то введение в него какого-то нового химически активного вещества может привести к непредсказуемым последствиям и требует тщательной проверки.

В табл. 1 приведен перечень присадок к моторным маслам, которые Волжский автомобильный завод после соответствующих испытаний допустил к применению.

Таблица 1. Присадки к моторным маслам, допущенные Волжским автомобильным заводом

Классификация моторных масел и их обозначение

Согласно принятой классификации масел, всем моторным маслам присвоен индекс, и они разделены на классы и группы в зависимости от их вязкости и эксплуатационных свойств.

По эксплуатационным свойствам (наличие и вид присадок) масла делят на следующие группы:

А — для нефорсированных двигателей;

Б — для малофорсированных двигателей;

В — для среднефорсированных двигателей;

Г — для высокофорсированных двигателей;

Д — для дизелей, работающих в тяжелых условиях.

Таблица 2. Классы моторных масел по кинематической вязкости

По типу двигателя маслам присваивается цифровой индекс:

1 — для карбюраторных, 2 — для дизелей. Масла универсальные не имеют индекса.

По вязкости масла подразделяются на три класса: летние, зимние, всесезонные. Летние масла нормируются значением ки­нематической вязкости при температуре 100 °С, зимние — при 100 и при —18 °С. Всесезонные масла обозначаются дробью: в числителе указывается класс вязкости зимнего, а в знаменате­ле — летнего масла.

Маркировка моторных масел включает в себя: букву «М» — принадлежность к моторным маслам; цифру — класс кинемати­ческой вязкости (при обозначении дробными цифрами в числи­теле указывается класс вязкости масла при температуре —18 , а в знаменателе — при 100 °С).

Прописные буквы указывают на группу масла по эксплуатационным свойствам, индекс 1 — для карбюраторных двигателей, 2 — для дизелей. Используют и до­полнительные индексы: рк — рабоче-консервационные масла; з — масло, содержащее загущающую присадку; цл — для цирку­ляционных и лубрикаторных смазочных систем; 20 и 30 — зна­чение щелочного числа и т. д.

Примеры обозначения масел:

М-8-В₁: М — моторное; 8 — класс вязкости; В — по эксплуа­тационным свойствам относится к группе В (среднефорсированные двигатели); индекс 1 — предназначено для карбюраторных двигателей.

М-10-Г_2К: М — моторное; 10 — класс вязкости; Г — по эксплуатационным свойствам относится к группе Г (высоко­форсированные двигатели); индекс 2 — предназначено для ди­зелей; индекс К — масло предназначено для автомобилей мар­ки «КамАЗ».

М-бз/10-В: М — моторное; 6 и 10 — классы вязкости; буква «з» означает, что масло имеет загущающую присадку, улучшаю­щую вязкостно-температурные свойства, и предназначено для всесезонного или зимнего применения; В (без индекса) — масло универсальное и предназначено как для карбюраторных двигате­лей, гак и для дизелей.

С 1993 года наряду с классификацией по ГОСТу применяется и мировая система классификации. В этом случае масла классифицируются по вязкости – SAE (Содружество американских инженеров) и по условиямэксплуатации или уровню качества, разработанному Американским нефтяным институтом ( API ).

Согласно SAE масла подразделяются на три категории: летние, внесезонные, зимние. Летние маркируются: 20, 30, 40, 50 (вязкость в секундах Сейболта при температуре 98,9 °С); зимние – 10 W , 15 W , 20 W , 25 W (цифры означают вязкость в секундах Сейболта, а « W » — первая буква английского слова « Winter » — зима); внесезонные (загущенные) масла имею двойную нумерацию. Например, 10 W /50 означает, что данное масло при температуре минус 17,8 °С соответствует по вязкости SAE 10, а при температуре 98,9 °С – SAE 50.

Классификация масла по уровням эксплуатации API подразделяет масла на две категории: S – категория «Сервис» (для карбюраторных двигателей) и С – коммерческая категория (для дизелей). При этом для карбюраторных двигателей применяют маркировку SA , SB , SC , SD , SE , SF , а для дизелей – CA , CB , CD . Таким образом, вторая буква обозначает степень качества масла. В настоящее время за рубежом выпускают масла только групп SF и SG для бензиновых двигателей, а для дизелей – CC , CD , CE .

Большинство современных масел универсальны, т.е. применимы как для бензиновых двигателей, так и для дизелей. Такие масла имеют двойное обозначение – SF / CC , SF / CD , CG / CD , SG / CE и др., где на основное назначение указывают первые буквы.

В определенных условиях отработавшие масла собирают и регенерируют. В маркировку таких масел добавляют букву «Р», например, М-8-Б₁Р.

Соответствие отечественных и зарубежных моторных масел по условиям эксплуатации и уровню качества

Что такое моющие свойства масел

Условия скольжения в таких условиях трущихся поверхностей ухудшаются. Масло поступает к узлам в недостаточном количестве.

В смазочных материалах с хорошей стойкостью к окислению, образование нежелательных отложений замедляется.
Это объясняется высоким качеством базового масла и наличием комплекса присадок, ингибирующих окисление.

Антиокислительные, моющие и диспергирующие присадки замедляют образование отложений. Моющие присадки (или «детергенты») в основном являются солями органических кислот. Диспергирующие присадки не содержат металлов и имеют большую молекулярную массу, чем детергенты.

В число конечных продуктов сгорания топлива и разложения масла входят органические и неорганические кислоты, альдегиды, кетоны и другие окисленные вещества.

Кислоты предрасположены разъедать металлические поверхности и вызывать коррозионный износ. Моющие агенты, в особенности щелочные, нейтрализует кислоты с образованием солей. Хотя это и ослабляет коррозионное действие кислот, растворимость образующихся солей в масле остается низкой.

Кроме моющих добавляются диспергирующие присадки. Эти присадки имеют больший молекулярный вес и способны удерживать загрязнения во взвешенном состоянии.

Моющие агенты ограничивают ржавление, коррозию и образование смолистых отложений в двигателе. Некоторые детергенты обладают в дополнение к моющим свойствам антиокислительные и выступают как модификаторы трения.

• Нейтрализовать кислые побочных продукты окисления и термического разложения масла
• Удержать нейтральные, но высокополярные окисленные вещества во взвешеном состоянии
• Предотвратить образование высокотемпературных отложений

Состав и типы моющих присадок

Моющие агенты являются металлическими солями органических кислот. Как и большинство других присадок, в своем составе содержат поверхностно — активные и олеофильные группы.

Детергенты имеют короткую углеводородную цепочку (в отличие от дисперсантов) с сильной полярной частью с молекулярным весом в среднем 150−300 г./моль. Наиболее часто-встречающиеся ионы металлов — кальций и магний. Натрий и барий используется реже. Дополнительные щелочные свойства моющим присадкам придают гидроксиды или карбонаты металлов, или их смесь.

Количество соединения металла может быть стехиометрическим (в точности достаточным для полной нейтрализации кислоты) или избыточным. Стехиометрические количества дают нейтральные соли, часто называемые нейтральными моющими агентами. Если металл при реакции присутствует в избытке, то образующиеся моющие агенты называются щелочными или сверхщелочными.

Нейтральные детергенты в основном имеют TBN (общее щелочное число) 90 и менее.
Сверхщелочные детергенты имеют TBN 200−500.

Большинство моющих присадок являются сверхщелочными — они содержат коллоидную дисперсию неорганического основания — каждая частица имеет ширину всего несколько нанометров и становится растворимой в масле благодаря присутствию полярных групп.

Привычными полярными группами в молекулах моющих агентов являются сульфонаты, фенолята, карбоксилаты, салицилаты.

Основными типами для моторных масел являются сульфонаты, фенолята и силицилаты. Остановимся на них подробнее.

Моющие свойства масел для двигателей.

Детергентно — диспергирующим (моющим) свойством масла называют его способность препятствовать слипанию углеродистых частиц и удерживать их в состоянии устойчивой суспензии, что значительно снижает процессы образования лаковых отложений и нагара на горячих поверхностях деталей двигателя.

При использовании масел с хорошими диспергирующими свойствами детали двигателей выглядят чистыми, как бы вымытыми, отсюда и появление термина «моющие».

Диспергирующие свойства масел оценивают в баллах от 0 до 6 по методу ПЗВ. Образование лаковых отложений на деталях двигателя, работающего на маслах с моющими присадками, уменьшается в 3-6 раз, т.е. с 3-4,5 до 0,5-1,5 балла.

Моющие присадки бывают зольными и беззольными. Зольные присадки содержат бариевые и кальциевые соли сульфикислот (сульфонаты), а также алкилфеноляты щелочноземельных металлов бария и кальция. Масла с зольными присадками в количестве 2-10 %, сгорая, образуют золу, прилипающую к поверхности деталей. Беззольные моющие присадки не образуют золы при сгорании масел, так как не содержат металлов.

Противоизносные свойства масел для двигателей.

Противоизносные (смазывающие) свойства характеризуют способность масла препятствовать износу поверхностей трения. Образующаяся нетрущихся поверхностях прочная пленка исключаетне посредственный контакт деталей. Высокие Противоизносные свойства масла особенно востребованы при небольших частотах вращения коленчатого вала, когда высоки удельные нагрузки, а также когда геометрические формы или размеры деталей имеют существенные отклонения, что чревато задирами, схватыванием и разрушением трущихся поверхностей. Противоизносные свойства масла зависят от его вязкости, вязкостно- температурной характеристики, смазывающей способности, чистоты масла.

С повышением температуры масла адсорбционный слой ослабляется, а при достижении критической температуры 150-200 °С, на грани прочности пленки и сухого трения, разрушается. Масла с высокими противоизносными свойствами способны формировать для предупреждения изнашивания такой режим трения, который исключает непосредственный контакт трущихся поверхностей металлов. Поэтому возможное в данном случае изнашивание вызывается цикличностью нагрузок на отдельных участках поверхностей трения и усталостными разрушениями металла (усталостные трещины в галтелях коленчатых валов).

О смазывающей способности («маслянистости») масла судят по его химическому составу, вязкости, наличию присадок. На маслянистость влияют содержащиеся в маслах и обладающие высокими поверхностно-активными свойствами смолистые вещества, высокомолекулярные кислоты, сернистые соединения.

Правильный выбор вязкости масла в значительной мере влияет на скорость изнашивания. Высоковязкие масла при низкой температуре загустевают и плохо поступают к трущимся поверхностям деталей. В то же время пуск и прогрев двигателя на менее вязких (жидких) маслах облегчается, режим жидкостного трения наступает быстрее.

Для снижения потерь на трение в моторные масла вводят антифрикционные присадки, основой которых служат беззольные органические соединения, содержащие благородные элементы (никель, кобальт, хром, молибден). Малорастворимые поверхностно-активные вещества такого типа образуют в узлах трения многослойные защитные пленки с внедрением легирующих металлов в зону трения. Особое место при этом принадлежит молибдену, атомы которого способны связывать атомы железа и образовывать структуры, стойкие к питтингу (местному выкрашиванию металла), фреттинг-коррозии и др. Более того, только этот металл образует в результате окисления поверхностных слоев оксиды, температура плавления и твердость которых на порядок ниже, чем у металла поверхности трения.