Смазочные масла
Под трением (внешним) понимают сопротивление относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательной к ним. Уменьшение потерь на трение и снижение интенсивности изнашивания поверхностей деталей – основное назначение смазочных материалов.
По наличию смазочного материала различают три вида трения: трение без смазки, граничное трение и жидкостное трение.
Трение без смазки – это трение двух твёрдых тел при отсутствии на рабочих поверхностях введённого смазочного материала.
Граничное трение возникает в том случае, когда рабочие поверхности разделены слоем смазки настолько малой толщины (менее 0,1 мкм), что свойства этого слоя отличаются от объёмных свойств, а сила трения зависит только от природы и состояния трущихся поверхностей. Режим граничного трения очень неустойчив, это предел работоспособности узла трения. Поведение граничных слоёв определяется взаимодействием молекулярных плёнок масла с поверхностью металла. Установлено, что толщина и прочность граничных слоёв зависит от химического состава масла и входящих в него присадок, особенностей, химической структуры и состояния поверхностей трения.
При жидкостном трении смазочный слой полностью отделяет взаимоперемещающиеся поверхности и имеет толщину, при которой проявляются нормальные объёмные свойства масла. Сила трения в этом случае определяется лишь внутренним трением слоёв в смазочном материале. Устойчивость смазочного слоя, необходимого для жидкостного трения, зависит от следующих факторов: конструкции узла трения, скорости взаимного перемещения трущихся поверхностей, удельного давления на них, вязкости смазочного материала, площади трущихся поверхностей, величины зазора между ними, температурного состояния узла трения и др.
Основные требования к качеству масел
Основными типами смазочных масел, применяемых на автотранспорте являются моторные и трансмиссионные масла, предназначенные для смазки, соответственно, двигателей и элементов трансмиссии. Форсирование нагрузочных и скоростных режимов работы автомобилей, уменьшение удельной ёмкости систем смазки приводят к росту температуры основных деталей. Вследствии этого, требования предъявляемые к смазочным маслам постоянно ужесточаются.
Основная функция, которую выполняют смазочные масла, - это снижение трения и износа деталей за счёт создания на их поверхностях прочной масляной плёнки. Одновременно масла должны обеспечивать:
уплотнение зазоров в сопряжениях, в первую очередь деталей цилиндропоршневой группы;
эффективный отвод тепла от трущихся деталей;
удаление из зон трения продуктов износа и других посторонних веществ;
снижение вибрации и шума шестерен и защита их от ударных нагрузок;
надёжную защиту рабочих поверхностей деталей от коррозионного воздействия продуктов окисления масла и сгорания топлива;
предотвращение образования всех видов отложений (нагары, лаки, зольные отложения, шламы) на деталях двигателя и элементов трансмиссии при работе на различных режимах;
высокую стабильность при окислении, механическом воздействии и обводнении, как в многообразных условиях применения, так и при длительном хранении;
малый расход масла при работе двигателя;
большой срок службы масла до замены без ущерба для смазываемого узла;
минимальное воздействие на резинотехнические уплотнительные материалы, лаки краски и пластмассы.
Для выполнения указанных функций масла должны удовлетворять ряду эксплуатационных требований:
- обладать оптимальными вязкостными свойствами (оптимальная вязкость в области рабочих температур, пологая вязкостно – температурная характеристика, малая вязкость в области низких температур);
иметь хорошую смазывающую способность (высокие противозадирные и противоизносные свойства);
обладать достаточной химической стойкостью;