Как проверить состояние масла

Значение качества моторного масла для надежной и долговечной работы двигателей внутреннего сгора. ния (ДВС) по мере повышения их энергонасыщенности и стоимости неуклонно повышается. В то же время по мере изнашивания ДВС требования к рабочим свойствам масла несколько меняются: нужно повышать вязкость, м-оющее-диспергирующие и антикоррозионные свойства.

При разработке, подготовке к производству, при производстве масла подвергаются комплексу различных испытаний по многочисленным стандартным и другим методам контроля физико-химических и моторных показателей в лабораторных, стендовых и эксплуатационных условиях. После освоения производства разработчики и производители масла контролируют его при производстве и при периодических контрольных испытаниях.

Оборудование для анализа масел и технических жидкостей

При техническом обслуживании и текущем ремонте машин также необходимо контролировать масла, но только по их рабочим свойствам для диагностирования ДВС, предотвращения его ускоренного изнашивания и аварий, а также для своевременной смены масла. К основным рабочим свойствам масла относятся:

– антиизносные и антизадирные (в лабораторных и стендовых условиях по стандартным методам, а в эксплуатации, косвенно, через спектральный анализ масла и его вязкости),

– антифрикционные, снижающие коэффициент трения деталей, механиче.ские потери и расход топлива на привод ДВС и его смазку (прямая их проверка в эксплуатации затруднительна; косвенная – по вязкости),

– моюще-диспергирующие, обусловливающие уменьшение или предотвращение лако- и нагарообразования на теплонапряженных деталях ДВС (стандартными методами в лабораторных, стендовых и специальных эксплуатационных испытаниях; в рядовой эксплуатации косвенная проверка по щелочному числу и по «капельной пробе»),

– нейтрализующие, обусловливающие нейтрализацию кислых продуктов сгорания сернистых топлив для уменьшения их коррозионного действия на детали ДВС (по стандартным методам при специальных испытаниях; косвенно – по щелочному числу),

– антикоррозионные и защитные, обусловливающие предотвращение коррозии деталей ДВС и уменьшение агрессивного действия самого масла на цветные сплавы подшипников ДВС (по стандартным методам при специальных испытаниях; в эксплуатации – по спектральному анализу масла).

Эти показатели являются главными, определяющими качество моторных масел, обеспечивающими надежную и долговечную работу ДВС.

Важным показателем является вязкость масла, несколько повышающаяся от окисления, загрязнения и обводнения, но резко снижающаяся от разжижения топливом при неисправностях ДВС. У всесезонных масел на основе жидкой базы с загущающими присадками вязкость резко снижается на 25-50% в первые же десятки часов работы, что скрывают производители и поставщики масел. Поэтому вязкость, обусловливающая давление в системе смазки, следует проверять при признаках снижения давления, переходить на более вязкое масло для изношенных ДВС, а порой и регулировать клапаны системы смазки для уменьшения перепуска масла в картер и тем самым увеличения его подачи в ДВС. 1

Показатели масла	Способы проверки, требования и нормативы	Применяемые средства
. Моюще диспергирующие свойства	А. "Капельная проба" масла. Нанести в теплом месте каплю горячего масла из работающего мотора на квадрат 50х50 мм фильтровальной бумаги для химлабораторий. Положить бумагу горизонталь. но на кольцо так, чтобы ее середина ничего не касалась. Оценивать через 15 . 20 мин по рекомендациям на рисунке. Б. Определение щелочного числа масла по экспресс.методу ГосНИИ 25 МО РФ в лабо. раторных условиях. Допустимо не менее 3 мг КОН на грамм масла.	Бумага фильтровальная по ГОСТ 11026 или простая низкосортная писчая неплотная или даже газет. ная бумага. Простейшая титровальная уста. новка и химреактивы.
2. Загрязненность абразивными мехпримесями	А."Капельная проба" масла. Б. Растирание капли масла между стеклянными или металлическими пластинами. Трески стеклянных пластин, их царапины и блестки свидетельствуют об опасном загрязнении масла. В. Центрифугирование лабораторной центрифугой.	См. выше. Стеклянные или металлические пластины 50х50 мм, толщиной 4 . 5 мм
3. Разжижение топливом	А. Температура вспышки паров масла при нагревании пробы масла 70 . 100 миллили. тров в металлическом тигле до 200 . 235 0С. После достижения 170 0С поочередно проводить пламя спички за 2 сек на высоте 12 . 14 мм над зеркалом масла. Допускаемая температура на короткий период работы масла 180 0С. Явная вспышка па. ров масла при 170 0С . масло разжижено чрезмерно. Целесообразно проверки по п. 3 и 5 совмещать.	Электроплитка с закрытой спи. ралью или другой нагреватель; тигель на 100 мл; термометр до 250 0С на держателе
4. Вязкость (при разжижении топливом или деструкции загущающих присадок)	А. Измерять время падения шариков (из шарикоподшипников) в двух стеклянных труб. ках, разных по диаметру (9,5.12,0 мм). Заранее определить эти времена для свежих масел с известными вязкостями. Строго обеспечивать равенство температур контроля для свежих и контролируемых масел. Длина трубок или двух сверлений в прозрачной пластине не менее 150 мм, оптимально 200 мм. Снижение времени падения на 15 % в обоих трубках свидетельствует о недопу. стимом уменьшении вязкости.	Стеклянные трубки с внутренним диаметром 9,5 . 12 мм или пла. стина со сверлениями 10,00 мм. Шарики диаметром 7.94 мм (9.52 или 10,00 мм) для разных трубок
5. Обводненность	А. "Капельная проба" масла. Б. Кипячение до 180 0С 50 . 100 миллилитров пробы масла, взятой из нижнего слоя картера ДВС. Проверять совместно с определением температуры вспышки по п. 3. По мере увеличения концентрации воды она проявляется потрескиваниями нагревае. мого масла, или вспениванием мелкими пузырьками, или бурлением крупны. ми пу. зырьками, интенсивным кипением и, в крайнем случае, внезапным выбросом масла, чреватым ожогами лица и глаз. Допустимо одно потрескивание на один миллилитр масла. Интенсивное потрескива. ние, шипение, вспенивание, бурление, кипение масла не допускаются; бурление кру. пными пузырьками или взрыв капли - масло брак. В. Опустить в масло нагретый металлический предмет, например, жало паяльника; кап. нуть каплю масла на раскаленный предмет, например, на конфорку электроплитки с закрытой спиралью. Г. Поджечь промасленный жгут из материи или из бумаги или из бечевки. Д. Капнуть каплю масла в теплом месте на запястье руки и наблюдать за ней в течение 1 - 2 мин. Появление струек в бороздках кожи . признак обводненности масла. При подозрениях на воду в масле проверить запотевание на крышках маслозаливных горловин, капелек из сапунов и на обрезе газоотводной трубки, а зимой – и сосулек на них.	То же, что и по п.1. То же, что и при контроле температуры вспышки паров масла. При подозрении на плохое состояние масла и интенсивное изнаши. вание мотора, осмотреть срез осадка отложений в центробежном маслоочистителе на блески металлических частиц или даже вскрыть полнопоточные маслоочистители. При снятии масляного поддона также проверять наличие блесток частиц и проводить тщательную очистку всех доступных деталей мотора.

Примечание: При отрицательной "капельной пробе" другие проверки можно не проводить, но для выяснения причины брака масла можно проверить его обводненность. Если "капелька" положительна - нужно проверить загрязненность мас- ла и температуру вспышки, которая косвенно покажет также уровень вязкости масла. Для всесезонных масел типа 10W- 30 контроль вязкости обязателен всегда, а для сезонных - при снижении давления в системе смазки двигателя. Масло браковать при превышении норматива любого из показателей, выяснять и устранять причины неисправности ДВС, чтобы исключить его аварийное изнашивание и выход из строя.
Для производственных лабораторий возможно использование таких недорогих приборов: ИЧЖ (Индикактор за- грязненности жидкостей), Портативный прибор для контроля содержания воды в масле WS04 фирмы Pall Corporation. Имеются и другие приборы обобщенной оценки состояния масла по диэлектической проницаемости, но они не дают раздельной оценки загрязненности, обводненности и моюще-диспергирующих свойств.

Имеются другие собственно.конструктивные показатели масла, которые важны, хотя в эксплуатации не используются. Но в эксплуатации обязательны к контролю другие, рабочие показатели, обусловленные влиянием негативных эксплуатационных факторов: загрязнение масла абразивными мехпримесями, водой, топливом, с уменьшением щелочного числа и вязкости, что грубо снижает моторные свойства масла, вызывает ускоренное изнашивание и приводит к авариям ДВС. Контроль этих показателей для изношенных моторов обязателен.

Имеется много стандартных методов контроля рабочих показателей масел, труднореализуемых в эксплуатации, но имеются косвенные экспресс-методы, часть которых приведена в таблице. Они просты, не требуют сложного оборудования и приборов, доступны любому механику по техническому обслуживанию ДВС, рядовому лаборанту со средним образованием и даже любому оператору техники. Их регулярное применение позволяет предотвращать ускоренное изнашивание ДВС и их аварии, а также преждевременную или запоздалую смену масла.

Значительное место в экспресс-контроле моторного масла занимает «капельная проба» на фильтровальной бумаге, что предложено еще в 1948 г. фирмой Шелл. Метод дополнен фотометрией масляного пятна и компьютеризирован. Но достаточно и органолептической оценки масляного пятна, получаемого через 15 –20 мин. после помещения в теплое место квадрата фильтровальной бумаги с нанесенной на него представительной каплей масла из горячего мотора. Стилизованные «капельные пробы» имеются в руководствах по техническому обслуживанию транспортных дизелей и в учебной литературе. Их натуральные фото приведены на рисунке:

Примеры капельных проб масел типа М14Г2 или классов качества CC, CD, CF-4, СG-4:

1. Почти свежее масло, в новом двигателе поработало не более 50 час; не загрязнено, расплывается на наиболь- ший размер, дает равномерно окрашенное светло-серое пятно со светлой наружной окаемкой чистого масла.

2. То же, не более 100 часов; видны ядро, кольцо краевой зоны, окаймляющее ядро, кольцо зоны диффузии за- грязненного масла и крайнее кольцо почти чистого масла. Это классический пример "капельной пробы" масла с большим запасом работоспособности.

3. Грязное, но имеющее большой запас рабочих свойств и много поработавшее масло; требуется каждоднев- ный его контроль, чтобы упредить резкое ухудшение состояния масла и мотора.

4 и 5. Масло заметно потеряло моюще-диспергирующие свойства; для высоконапряженных моторов его уже можно заменять.

6. Масло - полный брак из мотора аварийного состояния; требуется выявление и устранение неисправностей (протечек воды и др.), промывки мотора и заливки качественного масла. По мере работы, с потерей рабочих свойств масла, с увеличением количества и размеров мехпримесей, масляное пятно от светло-серого постепенно превращается в темно-черное и неуклонно уменьшается в размере. Капля грязного и обводненного (мертвого) масла из аварийного двигателя не расплывается на фильтровальной бумаге вообще.

На «капельных пробах» диаметром 30 – 50 мм выявляют 6 показателей:
ядро (центр) капли; темное или черное кольцо, окаймляющее ядро, где оседают крупные мехпримеси, не проникающие в поры бумаги; широкое кольцо за ядром – зона диффузии мехпримесей, легко проходящих в поры бумаги – самое показательное, ширина которого характеризует моюще-диспергирующие свойства и работоспособность масла в целом, а цвет – степень его загрязненности. У мало поработавшего масла может быть только внешнее кольцо чистого, отфильтрованного бумагой, масла.

Если масло обводнено – внешнее кольцо имеет рваные разводья, а если все масляное пятно имеет желтый или коричневый цвет – масло сильно окислено в перегретом (сожженном) моторе. Соотношение диаметров зоны диффузии и ядра дает количественную характеристику работоспособности масла. Высокощелочные масла травят бумагу и образуют на ней концентрические кольца, которые требуют изучения.

Некоторые обкаточные масла дают специфический цвет «капельки». Так что «капельная проба» достаточно информативна.

Кроме моторного аналогично можно контролирвать качественные турбинные, компрессорные, трансмиссионные и гидравлические масла. Желательно иметь комплекты цветных фото «капельных проб», т.к. «капельки» на бумаге со временем выцветают. При подготовке к работам можно использовать газетную бумагу или светлую ситцевую материю.

Такой простой (см. таблицу) контроль особенно важен для долго работавших моторов, где масло быстро теряет свои свойства и способность защищать ДВС от ускоренного изнашивания и аварий. Кроме того, этот контроль подстрахует от применения низкокачественных масел. Следует определять срок смены масел не по рекомендациям завода.изготовителя техники, а по фактическому состоянию, определяемому экспресс-методом. Увеличение срока службы может быть при новом моторе, легких условиях эксплуатации и хорошем обслуживании, а при старом моторе и при плохом обслуживании, когда масло загрязняется, обводняется, разжижается топливом, портится из-за неустраняемых неисправностей ДВС, сроки службы масла резко сокращаются.

По мере старения мотора, изнашивания его кривошипно-шатунного механизма и цилиндро-поршневой группы, а также снижения давления в системе смазки по другим причинам, следует переходить на более вязкие масла. Здесь и в других условиях, следует отказываться от применения всесезонных масел. Их применение оправдано только для моторов, запуск которых нужен после остывания на морозе.

Вязкость этих масел через 20 – 30 часов работы уменьшается на 25 – 50%, что повышает особенно, пусковой износ. Такие, дороже обычных, масла перед широким применением требуют осторожной проверки в различные периоды года и в разных условиях эксплуатации. Поэтому ОАО «НАМИ.ХИМ» производит только сезонное масло.

После 3 – 5 лет эксплуатации все моторы требуют промывки системы смазки. Это непреложный закон, который следует соблюдать так же как и правила дорожного движения. Игнорирование промывки существенно сокращает ресурс и масла, и мотора. Масло- фильтры по результатами экспресс.контроля требуется менять чаще, чем само масло. Так, центробежные маслоочистители подлежат проверке и обслуживанию не реже чем через 200 – 250 ч работы.

Моторы многих горных машин требуют от владельцев дополнительных мер по защите от загрязнения систем смазки и впуска воздуха. Эти разнообразные простые меры, упущенные изготовителями, резко повышают ресурс мотора и масла.

Высококачественные и дорогие масла, не пригодные к применению только из.за загрязненности, но имеющие большой запас рабочих свойств по остальным показателям, подлежат очистке от мехпримесей и повторному использованию, хотя бы по пониженному классу качества.

С начала 90-х годов произошло резкое ухудшение соотношения стоимостей овеществленного (машины, оборудование, материалы) и живого (заработная плата) труда. Это требует изменения соотношений этих затрат при техническом обслуживании и текущем ремонте машин в целях увеличения их надежности и срока службы. То есть, нужно чаще проводить регламентные работы по диагностированию и обслуживанию ДВС, особенно по системам смазки, топливоподачи, охлаж. дения, воздухоподачи, КИП и др.

С 1942 г. началось применение препаратов для «безразборного ремонта» моторов, силовых передач, гидроагрегатов и даже дизельной топливной аппаратуры. Имеются рекомендации по этому ремонту с предварительным диагностированием для предотвращения ошибочных работ, что заметно снижает изнашивание ДВС, продлевает срок их службы, позволяет использовать низкокачественные масла, уменьшает расход топлива и масла и дает другие преимущества.

Оборудование для анализа масел и технических жидкостей

Таким образом, имеются многие возможности для повышения надежности и срока службы горных машин с минимумом затрат, что особенно важно в условиях трудного экономического положения предприятий.