ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛЬНЫХ МАСЕЛ И ИХ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены требования, касающиеся таких свойств масел как динамическая вязкость, устойчивость к термоокислению, детергентно-дисперсные свойства. Двигатель внутреннего сгорания - это сложный теплонапряженный агрегат. Окисление масла в различных температурных диапазонах и его контроль необходимы для надежности двигателя.

ABSTRACT

This article discusses the requirements concerning such properties of oils as dynamic viscosity, resistance to thermal oxidation, detergent-dispersed properties. An internal combustion engine is a complex heat-stressed unit. The oxidation of oil in various temperature ranges and its control are necessary for the reliability of the engine.

Ключевые слова: Двигатель, теплоемкость, термокислительная способность, дизельное топливо, надежность, нагар, минеральные масла, вязкость, дисперсность.

Keywords: Engine, heat intensity, thermal oxidative ability, diesel oil, reliability, carbon deposits, mineral oils, viscosity, dispersion.

В последние годы имел место рост спроса в основном на транспортные топлива. В структуре потребления транспортных топлив рост спроса на дизельное топливо был выше, чем на автобензин за счет дизелизации автопарка. Важным направлением совершенствования структуры автомобильного парка, обеспечивающим снижение расхода топлива, загрязнения окружающей среды, является дизелизация парка. На автотранспорте расход топлива на единицу грузооборота для автомобилей с дизельными двигателями более чем в 2 раза ниже, чем с бензиновыми. В СНГ и в Узбекистане реализуется программа дизелизации пока только грузовых автомобилей и автобусов, но во многих зарубежных странах дизельные двигатели все более широко применяются и на легковых автомобилях [1]. 

Характерной особенностью развития дизелей следует считать широкое применение газотурбинного наддува и совершенствование рабочего процесса в целях улучшения степени использования рабочего объема цилиндра, повышение экономичности и снижение удельного веса двигателей. Перспективы дальнейшей форсировки дизелей путём применения газотурбинного наддува имеют следствием некоторое повышение теплонапряженности двигателей и поэтому вызывают необходимость предъявления повышенных требований к качеству применяемых смазочных масел.

Таким образом, решение задач развития дизелестроения, требует значительного повышения качества применяемых смазочных масел [2,4].

Теплонапряженность дизеля. Температура поверхностей цилиндро-поршневой группы двигателя, с которым масло находится в постоянном контакте, имеет решающее значение для скорости его окисления и последующего термического разложения, т.е. для процессов нагарообразования, коррозии и износа. Чем выше  температура поршня в районе боковой поверхности кольцевых канавок, тем более интенсивно происходит термическое разложение с образованием нагаре и лака, в результате чего теряется подвижность поршневых колец и ухудшается теплопроводность поршня.

Рисунок 1. Показано типичное распределение температур поршня

Теплопроводность двигателя зависит от целого ряда конструктивных факторов и особенностей рабочего процесса (коэффициент избытка воздуха, организация теплоотвода и т.д. ), но в общем теплонапряженность возрастает с повышением среднего эффективного давления[3].

По рисунку №1 можно рассмотреть что для указанных типов двигателей максимальная температура днища поршня колеблется в довольно широких пределах, но температура в районе верхнего поршневого кольца не превышает 250⁰С. Применение газотурбинного  наддува обычно несколько повышает температуру поршня. Например, при наддуве двигателя Ч10,5/13 на 0,5 атм. максимальная температура днища поршня возрастает с 225 до 235-237⁰С, а температура в районе верхнего поршневого кольца – с 212 до 230⁰С. Например, изменение температуры поршня двигателя  6Ч 23/30 при форсировке его с 600 до 900 л.с. путем применения газотурбинного наддува.

Теплонапряженность двигателя могла бы быть характеризована непосредственными данными по измерению температуры боковой поверхности поршня, в особенности температурами в районе верхних поршневых компрессионных  колец, где происходит наиболее интенсивное нагаро-лакообразование.

Таким образом, чем выше коэффициент полезного действия единицы дизельного двигателя, тем сложнее становится его конструктивные строение и параметры. Как мы рассмотрели выше это непосредственно влияет на повышение его тепло-напряжённости и тем самым предъявляет более жесткие требования на дизельные моторные масла. В особенности эти требования касаются таких свойств масел как динамическая вязкость, устойчивость к термоокислению, детергентно-дисперсные свойства и т.д.

В последние годы в нашей республике интенсивно повышается парк грузовых автомобилей и спецтехники за счёт импорта из-за рубежа, а также за счёт отечественных брендов как MAN и IZUSU которые оснащены дизельными двигателями с высокого коэффициента давления в камере сгорая, впоследствии высокой температурой тоже.

Это ставит перед нами задачу улучшения качества отечественных смазочных масел за счёт повышения качества базовых масел до уровня 2 и 3 группы, использование  более инновационных технологии компаундирования с применением эффективных пакетов присадок. В этом направление ведутся несколько научных работ в лаборатории «Химия и технология переработки нефти» Бухарского инженерно-технологического института с Ферганским НПЗ и уже получены результаты с дальнейшим внедрением в производство.

Список литературы:

1. Указ Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 года № ПФ-4947 «Стратегия дальнейшего развития Республики Узбекистан».
2. Чудиновских А. Л. Докторская диссертация. УДК 665.765-404 + 665.7.035 Разработка научных основ химмотологической оценки автомобильных моторных масел.: Москва 2016.
3. Фукс И.Г., Спиркин В.Г., Шабалина Т.Н. «Основы химмотологии».: Москва 2004
4. Информационно-аналитический обзор: Современное состояние нефтеперерабатывающей промышленности и рынка нефтепродуктов в государствах – участниках СНГ: Москва, 2015 год.