Экспресс анализ масла

Цели контроля: выявление и предупреждение недопустимого изменения вязкости, обводненности, разжижения топливом, засорения мех примесями и ухудшения моющей способности масел в целях уменьшения износов двс и предотвращения аварий их кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы; выявление несоответствия качества свежего масла паспортным данным, его недопустимой обводненности и загрязненности; подготовка рекомендаций по экспресс-восстановлению временной работоспособности моторного масла и предотвращению аварийного изнашивания двигателя при работе без смены масла. Описанный ниже экспресс-контроль не требует дорогостоящего оборудования и больших текущих затрат, может проводиться работником со среднетехническим и средним образованием и позволяет предотвращать отказы двигателей

Основные функции моторного масла:
- Уменьшение трения и износа деталей двигателя. Уплотнение надпоршневого пространства 
в месте контакта поршневых колец со стенками цилиндра. 
- Создание давления в смазываемых узлах и устройствах, имеющих гидропривод (натяжители цепи, гидрокомпенсаторы). Отвод тепла от поршней, подшипников скольжения и других деталей. 
- Защита двигателя от коррозии. 
- Предотвращение нагарообразования и лакообразных отложений. 
- Нейтрализация кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива. 
- Предотвращение образования осадков в картере, маслопроводах и т.д.

Обводнение масла. Вода наносит большой вред моторным маслам. Даже небольшое количество воды (0,1...0,2 %), взаимодействуя с присадками в маслах, быстро (за несколько дней при нормальной температуре или за несколько часов работы дизеля в номинальном режиме) разлагает их. После этого в масляных системах ДВС образуются липкие отложения, забивающие маслофильтры, трубки и каналы, маслозаборники и вызывающие неисправности клапанов масляных систем и другое. Особенно быстро разрушаются самые активные присадки, имеющие способность поглощать влагу из окружающего воздуха. Вследствие такого распада присадок масла вспениваются, ухудшаются их смазывающие, антиизносные, моющее-диспергирующие и другие качественные показатели, увеличивается скорость отложений лаков и нагаров на деталях ЦПГ, снижается щелочное число, а из-за вымывания присадок, образующих защитные пленки, повышается коррозионность масла, особенно к деталям из цветных металлов. Естественно, что при этом износ трущихся деталей дизеля резко возрастает, а надежность его работы, особенно КШМ, падает вплоть до аварийных задиров подшипников коленвала.
Вода не желательна в маслах вообще, но с небольшим ее количеством (до 0,05 % в свежих маслах и до 0,10 % в работающих) приходится мириться из-за трудности удаления воды и дефицитности масел. Более обводненные свежие масла (0,05...0,10 %) не пригодны по номинальному назначению. После фильтрации или отстаивания их можно применять в менее ответственных агрегатах и узлах. 
Механические примеси. Основной причиной изнашивания деталей двигателей в рядовой эксплуатации машин является загрязненность смазочных масел, поэтому контроль и борьба с загрязненностью масел имеет первостепенное значение. Опасны твердые механические частицы (кремнезем из пыли, твердые металлические частицы), имеющие твердость выше или равную твердости трущихся деталей ДВС и вызывающие абразивное изнашивание. Мягкие механические и органические частицы, как правило, не опасны, а при повышенных зазорах в некоторых сопряжениях даже и полезны. 

Разжижение масла топливом. Вязкость и смазывающая способность (маслянистость) масел. Они обусловливают прочность масляной пленки между трущимися деталями, от которой зависит их нагрузочная способность, износостойкость, стойкость к задиру и другим повреждениям, а отсюда и надежность узлов трения. Каждый агрегат в конкретных условиях работы требует свою - оптимальную вязкость масла. С утяжелением условий его работы (например, повышение нагрузки на подшипники коленчатого вала и температурного режима масла) требуется повышенная вязкость. Требуемая вязкость повышается и с износом подшипников КШМ. По мере нормальной работы ДВС вязкость масла растет из-за механических (грязь, продукты изнашивания) и органических (продукты окисления и выгорания масел) примесей. Снижается же вязкость только из-за разжижения топливом при его неполном сгорании с неисправной топливной аппаратурой и при износе ЦПГ. При этом снижение вязкости сопровождается снижением температуры вспышки масла, которая имеет также и самостоятельное значение и определяет потери масла на угар в камере сгорания ДВС.
Концентрация присадок в маслах, определяющая их эксплуатационные свойства. Это один из основных показателей масел, обусловливающий их ценность, надежность работы и ресурс ДВС. Именно по нему в первую очередь проводится подбор масел. К сожалению, полный контроль содержания присадок в маслах потребителем невозможен, а экспресс-методом по «капельной пробе» возможна лишь примерная оценка только моюще-диспергирующих свойств моторных масел, что не снижает значения такой проверки в практике эксплуатации ДВС. Правда, распространяются реактивы «экспресс-щелочность», которые позволяют ориентировочно определять щелочное число масла в миллиграммах щелочи КОН на грамм масла (мг КОН/г), а по нему судят о наличии пакета присадок в целом. 

Прибор для определения содержания воды в маслах

Срок службы масла. Априорная регламентация срока смены масла не оправданна. Оптимальный срок службы масла определяется допустимым его техническим состоянием, которое примерно определяется моментом, когда срабатывание присадок нормальной работы масла приводит к снижению его щелочного числа до уровня на 10…20 % выше возрастающего кислотного числа масла (по сильным и слабым органическим кислотам). Однако такое определение в условиях эксплуатации невозможно. Изготовители ДВС не могут дать абсолютных рекомендаций по срокам службы масел вследствие как разнообразия и изменчивости условий эксплуатации и нестабильности качества технического обслуживания двигателей, так и непредсказуемой вариации качества масел даже одной и той же марки. Заводским ориентиром является, например, нормативное количество израсходованного топлива на единицу объема его картерного масла соответствующего класса качества, но с учетом уровня фактического угара масла: малому угару соответствуют несколько меньшие сроки и наоборот. Ориентиры предназначены для нормальных условий эксплуатации и качественного технического обслуживания двигателей. Они требуют уточнения на основе входного контроля свежего масла и периодического контроля работающего масла.

Приборы контроля чистоты масла

Основные факторы корректировки срока службы масла: 
- соотношение фактических показателей качества свежего масла с нормативными значениями; 
- соответствие условий работы масла (часовой расход топлива, температура масла в длительном режиме, качество работы системы очистки масла и периодичность ее обслуживания) показателям, заданным заводом-изготовителем ДВС; 
- степень ухудшения технического состояния двигателя, частично определяемая через расход масла на угар, расход картерных газов, полноту сгорания топлива, износ подшипников КШМ и падение давления масла в системе, интенсивность обводнения масла, разжижения топливом, загрязнения мехпримесям (через систему воздухоподачи, маслозаливные отверстия и сапуны) и через дымность отработавших газов; 
- в соответствии с этим при переходе на более качественное масло, при хорошем техсостоянии двигателя или улучшении его обслуживания срок службы масла повышается, что и следует из многолетней практики эксплуатации автомобилей, сельхозмашин. В то же время, с износом и усилением неисправностей ДВС, при пониженном качестве масла, упущениями в техническом обслуживании сроки службы масла заметно снижаются. Субъективное же значительное сокращение срока службы масла для «повышения срока службы двигателя», скорее всего, дает обратный эффект.
Безусловно, при нарушении допустимых значений любого из таких показателей масла, как вязкость и температура вспышки, загрязненность, обводненность и, особенно, при сворачивании и изменении цвета «капельной пробы», масло подлежит срочной смене. Определение срока смены масла только по наступлению его черного цвета является неверным. 
Годность масла к работе по данным контроля уточняют с учетом предстоящего периода работы машины до ближайшего обслуживания. При этом могут возникать ситуации, когда в ближайшее время невозможно провести полное ТО системы смазки, но возможен экспресс-ремонт масла, что и является одним из элементов настоящих рекомендаций.
Порядок контроля работающего масла: Пробы масла рекомендуется брать обязательно перед доливкой свежего. Для полного анализа нужно 200 г. масла. 
При заборе проб необходимо получать от водителя, тракториста информацию об условиях работы и симптомах неисправностей двигателя: перегрев, расход масла на угар, давление и уровень масла, характер дымления, течи масла, воды, топлива, состояние воздушного тракта, чистоту и исправность сапунов, маслозаливных горловин, чистоту двигателя, проводимые работы по ТО, ремонту и устранению неисправностей. Лаборанту также целесообразно самостоятельно осматривать и ослушивать двигатель.

Экспресс-контроль масла включает проверку обводненности, вязкости и температуры вспышки, загрязненности по индикатору ИЗЖ и по стеклянным пластинам, а также “капельной пробы” для определения моющих свойств, содержания мехпримесей и контроля возможного перегрева масла. Контроль щелочного числа проводится заявочно из-за дефицитности реактива. Другие проверки по стандартным показателям качества масла проводятся при неоднозначности экспресс - контроля, в предаварийном состоянии ДВС, по указаниям руководства предприятия или по желаниям владельцев техники.
Отрицательные результаты контроля любого показателя масел, свидетельствующие о его браковочном состоянии (попадание воды, дизтоплива, мехпримесей, снижение вязкости, и срабатывание присадок) служат основанием для экстренных мер по устранению неисправностей дизеля и восстановлению качества масла.

Приборы определения вязкости масел>

Применяемые средства: Вискозиметр условной вязкости любого типа (например ВУ-М по ГОСТ 1532-81и 6258-85, ВЗ-4 по ГОСТ 26378.3-84) или самодельное устройство для экспресс-контроля вязкости, откалиброванное по данным определения вязкости масла по ГОСТ 33-2000; электроплитка с закрытой спиралью; тигель для нагрева масла; секундомер любого типа с ценой деления не более 0,2с; термометр на 100-300 град С и термометр лабораторный на 0…50 град С с ценой деления не более 0,5 град; набор ареометров на диапазон измерения 0,850 – 0,910 т/м3; прибор ИЗЖ (Индикатор загрязненности жидкостей); ванночки для масла; бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76 для химлабораторий (в рулонах, листах или фильтры бумажные диаметром 5,5 см); калиброванная медная проволока 2,5-3 мм; приспособления для забора масла из дизелей на 250 мл, например, щприц с трубкой для ввода ее в отверстие под масломерный щуп и вспомогательные средства.
Контроль желательно проводить в помещении с вытяжным шкафом, с раковиной для холодной и горячей воды.