Азбука смазочных материалов

Присадки – это растворимые в масле вещества, которые добавляют к минеральным, синтетическим маслам и нефтепродуктам. Добавление этих присадок, подобранных специально для конкретного сорта масла, меняет свойства смазочных, горючих материалов, горючих масел и т.д. Такое изменение физических или химических свойств приводит к значительному улучшению, например, моторного масла.

Нежелательное химическое изменение минеральных и синтетических продуктов (например, смазочных, горючих материалов) в процессе использования и хранения называют старением. Этот процесс вызван реакциями с кислородом (образование пероксидов, углеводородных радикалов). Тепло, свет, а также каталитическое воздействие металлов и других загрязнений ускоряют процесс окисления. Этот процесс приводит к образованию кислот и шлама. Антиокислители – антиоксиданты (АО), замедляют процесс старения.

Использованный смазочный материал, ставший непригодным для дальнейшего использования в качестве специальной смазки вследствие старения, загрязнения и т. д.

Баррель – это международная мера емкости. Эта единица измерения применяется в нефтяной отрасли с начала добычи нефти. Раньше использовали очищенные бочки для сельди из дерева и затем заполняли их нефтью. Объем этих бочек составляет ровно 158,99 литров. Даже если в наши дни в стандартную бочку с нефтью поместится примерно на треть больше, все же единицу измерения 1 баррель = 42 американских галлона = 159 л оставили.

Базовое или основное масло является главным компонентом смазочных продуктов. Это могут быть, например, моторные и редукторные масла, но также и консистентные смазки. Тип и количество базового масла соответствует цели применения смазочного материала. Он определяется согласно различным характеристикам масла в отношении вязкости, стойкости к окислению, фрикционных свойств и используемых присадок.

Смешение представляет собой смешивание нефтепродуктов и добавок. Происходит смешивание в емкости или цистерне, этот процесс обозначается как «Batch Blending» (порционное смешивание). Непрерывное смешивание в автоматических смесительных установках или в конечной точке добавления при заполнении называют «In Line Blending» (поточное смешивание).

Специальная гидравлическая жидкость для транспортных средств, в качестве базовых жидкостей в основном используются полигликоли, сложные эфиры борной кислоты и эфиры гликолей.

Цетановое число – это числовая мера для обозначения воспламеняемости горючего для дизеля. Чем выше число, тем больше воспламеняемость горючего для дизеля и тем тише оно сгорает. Цетановое число указывает на объемный процент цетана в смеси с альфа-метил нафталином, в которой определяется такая же задержка самовоспламенения, как и в испытуемом горючем для дизеля. В Германии его определяют согласно DIN 51773.

Плотность ρ минерального масла или аналогичного вещества представляет собой соотношение его массы m и объема V, при определенной температуре t; она является свойством, обусловленным веществом. Она увеличивается у веществ одного типа с увеличивающейся вязкостью и уменьшается с увеличивающимся качеством степени рафинирования: DIN 51757
ρ = m/V

Для стандартов нефтепродуктов на свойства, требования и методы испытаний для производителей, пользователей и потребителей.

DOT означает «Департамент транспорта», американское министерство, которое между прочим разрабатывает директивы для тормозных жидкостей DOT 3, 4, 5 и 5.1.
Тормозные жидкости отчасти различаются по точке кипения, которая всегда должна быть достаточно высокой, чтобы избежать образования пузырей при сильном воздействии высоких температур.

Противозадирные смазки представляют собой смазочные масла или консистентные смазки, которые содержат антизадирные присадки (полярные или активные металлические добавки, или твердые смазочные материалы и т.д.). Они позволяют увеличить допускаемую нагрузку. Присадки предотвращают приваривание металлических поверхностей, которое может быть вызвано высоким давлением или большой нагрузкой двух трущихся друг о друга поверхностей. Такие противозадирные смазочные материалы применяются, например, в моторных, редукторных, гидравлических маслах и т.д.

Углеводородные смеси с небольшими количествами кислорода, серы, азота и металлов, образовавшиеся в пористых породных коллекторах.

Графит, дисульфид молибдена, различные пластики и сульфиды тяжелых металлов, как правило, используемые и требуемые только для смазки в экстремальных условиях.

Температура воспламенения – это самая низкая температура, при которой в тигеле с испытуемой жидкостью образуется такое количество пара, что в тигеле образуется паровоздушная смесь, которая воспламеняется от внешнего источника, немного возгорает и снова гаснет.
В зависимости от того, определяется ли точка воспламенения в открытом или закрытом тигеле, существуют различные стандарты, которые точно описывают соответствующее испытание и его условия.

Вязкостная характеристика отдельных веществ, которая зависит от природы веществ, отображается кривыми текучести или вязкости.

Охлаждающие вещества в виде концентратов, состоящие из около 90% этиленгликоля, а также пропиленгликоля, ингибиторов, присадок, красителей и небольшого количества воды.

Моторные масла со специальными присадками для особенных и частично агрессивных компонентов различных газов.

Основная доля минеральных или синтетических масел в смешанных или смазочных маслах с присадками, или в продуктах, которые содержат компоненты нефти.

Моторные масла с активными присадками для дизельных и карбюраторных двигателей, предназначенных для тяжелых условий работы.

При хонинговании используются в основном жидкие и не смешиваемые с водой смазочно-охлаждающие материалы, вязкость которых приблизительно от 2 до 10 мм²/с при 40°C; важными являются: вид хонингования, скорость, стабильность размеров, материал, хонинговальные бруски и т. д.

HTHSV (высокотемпературная высокая вязкость сдвига) означает вязкость всесезонного моторного масла при определенной высокой температуре и заданной скорости сдвига в заданном мерном сосуде согласно нормализованному методу измерения. Этот метод является частью классификации ACEA с минимальными требованиями для отдельных категорий масла. Как правило, вязкость HTHS определяется для моторных масел при 150°C и скорости сдвига 10⁶ с−¹. Это позволяет моделировать высокие нагрузки моторного масла.

Устойчивая к старению, жидкая, не пенящаяся, высоко рафинированная гидравлическая жидкость для применения в гидравлических системах.

Смазочное масло для высоких давлений с ЕР-присадками для улучшения смазывающих свойств и профилактики восприимчивости к задиранию.

Разработанные «Международным Комитетом по Стандартизации и Одобрению Смазочных Материалов» (ILSAC) классификации моторных масел опираются на классификации API (стандарт Американского нефтяного института) и были введены для азиатского региона.
Обе классификации (API и ILSAC) хотя и включают, между прочим, химические и физические требования к моторному маслу, тем не менее, существуют региональные отличия относительно двигателей, законов, внешних условий и горючего, которые также необходимо учитывать.

Обзор спецификаций моторных масел ILSAC:
GF-1 – введена в 1996 г., опирается на API: SH, неактуальная, заменена на GF-2
GF-2 – введена в 1997 г., опирается на API: SJ, неактуальная, заменена на GF-3
GF-3 – введена в 2001 г., опирается на API: SL, неактуальная, заменена на GF-4
GF-4 – введена в 2004 г., опирается на API: SM, неактуальная, заменена на GF-5
GF-5 – введена в 2010 г., опирается на API: SN
GF-6 – на стадии планирования, планируется ввести в 2020 г.

Жидкая и консистентная смазка для промышленных агрегатов и машин.

18 семей, как можно полно учитывающие все случаи применения смазочных материалов, промышленных масел и сопутствующих товаров.

Низкотемпературный шлам образуется в картере двигателей. Эти отложения образуются из продуктов сгорания и конденсата, если двигатель не достигает своей стандартной рабочей температуры, что часто вызвано режимом работы с остановками (поездки на близкое расстояние). Образование низкотемпературного шлама может привести к преждевременному износу и повреждению двигателя. Чтобы это предотвратить, можно обратить внимание на следующие параметры влияния: условия эксплуатации, качество моторного масла, интервалы смены масла и качество топлива.

Химические соединения (молекулы), которые состоят из элементов углерода и водорода.

Смазочные материалы для охлаждения и смазки при разделении и частично в процессе формования материалов.

Маловязкие масла представляют собой масла для двигателей автомобилей или редукторные масла, которые, в отличие от обычных моторных масел 15W-40 или редукторных масел 80W-90, при эксплуатации экономят топливо благодаря уменьшению трения, обеспечивают лучший запуск двигателей при низких температурах и ускоренное промасливание в различных агрегатах. Это так называемые масла для экономии топлива или энергосберегающие масла. Уменьшить трение можно путем снижения вязкости, применения определенных синтетических базовых масел и/или добавления присадок, уменьшающих трение.
Требования к маловязким маслам:
Спецификации ACEA A1,B1,C1,C2 или API в сочетании с требованиями ЕС.

LS-активные вещества используются в гипоидном трансмиссионном масле для блокирующегося дифференциала, масле для автоматических коробок передач и масле для направляющих скольжения.

Сокращение SAPS обозначает первые буквы английских терминов сульфатная зольность, фосфор и сера. Таким образом, моторное масло Low SAPS является маслом с очень низким содержанием сульфатной зольности, фосфора и серы. Благодаря низкой склонности к образованию золы такие масла также называют малозольными маслами. Требование применять меньше золообразующих присадок в рецепте современного моторного масла хотя и звучит просто, но разработка подобного моторного масла является настоящей проблемой для любого изготовителя смазочных материалов.

Могут использоваться в коробках передач, дополнительных коробках передач, гипоидных передачах и т. д. в автотранспортных средствах, тракторах и в строительной технике.

Они делятся на следующие категории:

смазочно-охлаждающие масла для обработки металла резанием:
собирательный термин для охлаждающих масел для резания, шлифования, сверления, хонингования, фрезерования и т.д. Они могут смешиваться или не смешиваться с водой. Такие масла также принято называть «смазывающе-охлаждающими жидкостями». Основные задачи отличаются в зависимости от использования: смазывание, охлаждение, уменьшение трения и износа, отвод стружки, защита от коррозии и т.д.

смазочно-охлаждающие масла для обработки металла формованием:
собирательный термин для формовочных, штамповочных масел, масел для волочения и глубокого волочения, масел для холодного прессования и т.д. Бывают только не смешиваемые с водой. Основные задачи и здесь отличаются в зависимости от использования: смазывание, уменьшение трения и износа, защита от коррозии, охлаждение и т.д.

Это нефтепродукты - жидкие продукты дистилляции и переработки, получаемые из минерального нефтяного сырья.

Служит для смазки подшипников, приводных механизмов, цилиндров и клапанных механизмов в двигателях внутреннего сгорания.

Класс NGLI обозначает степень тугости консистентной смазки. Консистентные смазки делятся на классы консистенции согласно пенетрации перемешанной смазки по шкале Американского национального института консистентных смазок. Для определения пенетрации перемешанной смазки стандартным конусом пенетрометра на 5 секунд проникают в темперированную до температуры 25 °C и нагруженную (перемешанную) пробу смазки и измеряют глубину пенетрации в 1/10 мм. Чем больше глубина пенетрации, тем мягче смазка.

Химическая реакция с кислородом.

Синтетические углеводороды, полученные из олефинов с помощью процесса парового крекинга.

Температура текучести является самой низкой температурой, при которой масло все еще течет, если охлаждается при заданных условиях. Она определяется согласно DIN ISO 3016.

К улучшителям трения (уменьшители трения / модификаторы трения) относятся жирные кислоты, производные жирных кислот, органические амины, аминофосфаты, мягкие антизадирные присадки и многое другое.
Улучшители трения должны снижать или уменьшать потери от трения или способствовать заданной характеристике трения различных смазочных материалов. Различными областями применения в сфере неоднородного трения является предотвращение колебаний, возникающих при трении (например, на направляющих станинах), так называемых прерывистых перемещений (обратное скольжение) либо шумов в автоматических редукторах, кольцах синхронизатора и блокирующихся дифференциалах. Кроме того, они используются в экономичных (экономия топлива) моторных маслах и для контролируемого трения в гидравлических редукторных маслах (UTTO (универсальное тракторное трансмиссионное масло), STOU (универсальное тракторное масло супер)) для систем с мокрыми тормозами и муфтами.

Общество инженеров автомобильной промышленности США.

Для улучшения вязкостно-температурного поведения смазочных масел, гидравлических масел и т. д. добавляются модификаторы индекса вязкости.

образуется из-за старения минеральных масел. Под воздействием воздуха и воды в минеральных маслах может происходить образование окисляющих агентов и полимеризация. Если это феномен сильно выражен, продукты окисления больше не рассеиваются в масле, выпадают и образуют шлам. В современных ДВС для работы на бедных смесях при определенных условиях может образовываться черный шлам. Причиной тому могут быть следующие факторы: тип двигателя, условия эксплуатации, образование окиси азота, топливо, техническое решение моторного масла, интервалы смены масла, количество, расход масла и т.д. Поэтому для моторных масел существуют специальные испытания на образование шлама в двигателях.

Смазочной способностью обозначают прочность смазочной пленки смазочного материала. Она всегда должна относиться к конкретным условиям. Это могут быть следующие факторы: тип, состояние трения, подбор материала фрикционных тел, смазывание поверхностей соприкосновения, удельная нагрузка на поверхность, скорость и температура. Например, при трении жидкости решающее значение для прочности имеет исключительно вязкость, при граничном трении, в свою очередь, также способность к предотвращению задирания с помощью антизадирных присадок. По этим причинам не существует единой меры для смазочной способности.

Консистентные смазки – это полугустые или густые смеси, состоящие из сгущающего средства (загустителя), базовых масел и присадок (вспомогательных веществ). Процесс изготовления, тип загустителя, а также используемые базовые масла определяют свойства (такие как структура, консистенция, устойчивость к температуре и воде, и т.д.) и, таким образом, также область применения консистентной смазки.
Консистентные смазки делятся по различным критериям, в том числе по типу загустителя. В основном различают:

• консистентные смазки на основе металлического мыла: состоящие из жирных кислот и металлических щелочей в качестве загустителей из металлического мыла (например, литиевые загустители)
• немыльные консистентные смазки: состоящие из неорганических или органических сгущающих средств (например, полимочевина, бентонит)

Консистентные смазки на основе металлического мыла применяются во многих традиционных сферах, в то время как немыльные консистентные смазки подходят, в том числе, для специальных высокотемпературных вариантов применения.

Уменьшают трение и износ при контактах скольжения или качения каждой из двух подвижных точек, линий или поверхностей.

Не смешиваемая с водой смазывающе-охлаждающая жидкость для обработки металла резанием. Ее задачей является смазывание, отвод тепла и, таким образом, охлаждение инструмента и изделия. Также в случае непрерывного потока охлаждающего масла для резания она может взять на себя функции транспортирования стружки. Благодаря уменьшению трения требуется меньше усилий резания и предотвращается износ, что положительно влияет на качество поверхности, точность размеров и стойкость инструмента.
Охлаждающие масла для резания, как правило, заменяются рядом присадок, которые обеспечивают высокую устойчивость масла к скачкам давления или улучшенное сцепление с поверхностью.
Охлаждающие масла для резания, как правило, используются в том случае, если смазочное действие важнее охлаждающего действия.

Спецификации – это предписания для смазочных материалов, в которых заданы физические и химические свойства, а также испытания и методы их проверки. Они необходимы для задания требований и определения их количества, чтобы, например, покупатель при передаче изделия мог легко провести проверку.

Синтетические смазочные материалы были разработаны для специальных технических областей применения и специальных требований. Они обеспечивают улучшенную защиту и функциональность для оптимальной работы двигателя на долгие годы. По сравнению с традиционными минеральными маслами синтетические смазочные материалы чаще всего чище и содержат меньше загрязнений.
К тому же они хорошо подходят для следующих сфер: устойчивость при высоких температурах, характеристика при низких температурах, потеря на испарение, стойкость к окислению (на протяжении всего срока службы), устойчивость при высоком давлении, вязкостно-температурная характеристика и т.д.

UTTO является универсальным маслом для редукторов, включая мокрые тормоза и гидравлику для пахотных тракторов и строительных машин, но не для двигателей. Преимуществом масел UTTO является тот факт, что многие, отчасти различные варианты использования могут применяться для одного и того же смазочного материала. Это облегчает процесс хранения и идентификации для пользователей. Необходимо всегда соблюдать технические спецификации, установленные производителем или требуемые спецификации и вязкостный класс.

Компрессорные смазочные масла часто используются для генерации сжатого воздуха. Это происходит, в частности, в воздушных компрессорах с камерами нагнетания с масляной смазкой без охлаждения впрыском. Компрессорные смазочные масла могут использоваться также в воздушно-вакуумных насосах, подача в которых выполняется при давлении выше атмосферного. В DIN 51506 они описываются с активными веществами и без них и делятся на группы:

Группа смазочных масел:
для подвижных воздушных компрессоров и компрессоров, сжатый воздух которых приводит в действие тормозные, опрокидывающие, сигнальные или транспортирующее устройства на транспортных средствах – с конечной температурой сжатия
VDL -> до 220 °C

Для воздушных компрессоров с резервуарами для хранения сжатого воздуха или с сетями трубопроводов с конечной температурой сжатия
VDL -> до 220 °C

Присадки для защиты от износа – это присадки к смазочным маслам, которые должны предотвращать трение движущихся друг к другу металлических поверхностей (например, в редукторах). Присадки для защиты от износа из-за своей полярности обеспечивают сцепление в основном с металлической поверхностью. Если трение вызывает повышение температуры в зоне неоднородного трения, эти присадки активируются и образуют в местах трения химические соединения или эффект физической адсорбции. Благодаря этому в местах трения постоянно образуются новые поверхности, которые предотвращают или ограничивают съем материала из-за износа.

Вязкость – это мера вязкотекучести жидкости. Чем выше вязкость, тем густотекучий продукт, чем ниже вязкость, тем он более текучий. Поэтому при высокой вязкости образуется толстая смазочная пленка и обеспечивается надежная защита зубчатых зацеплений и подшипников от износа. Более низкая вязкость означает, прежде всего, в моторных маслах уменьшение потерь при погружении, то есть повышенный КПД и, таким образом, уменьшенный расход топлива. В механических коробках передач усилия включения увеличиваются с повышением вязкости. Это может привести к ухудшению качества переключения передач, если была выбрана неверная вязкость.

Коэффициент вязкости – это полученное расчетным путем число по традиционной шкале, которое характеризует изменение вязкости изделия с минеральным или синтетическим маслом с температурой. Высокий коэффициент вязкости означает уменьшенное изменение вязкости с температурой в качестве низкого коэффициента вязкости, и наоборот. Расчет коэффициента вязкости из кинематической вязкости: DIN ISO 2909, ASTM D 2270

Смазки для подшипников качения – это консистентные смазки для смазывания подшипников качения, преимущественно с классом консистенции NLGI от 1 до 3. Смазка уменьшает контакт между поверхностями катания и скольжения для снижения трения и износа в подшипнике. В большинстве случаев сегодня используются консистентные смазки на основе литиевого мыла. Для специальных областей применения, например, при очень сильном воздействии воды используются также консистентные смазки на основе кальциевого мыла.

Масла для металлообработки, которые используются в процессе холодной прокатки для смачивания валков.

Теплонесущее масло представляет собой температуроустойчивое и стойкое к окислению минеральное или синтетическое масло с высокой точкой воспламенения, которое может использоваться как теплоноситель для охлаждения или нагрева. То есть это, так сказать, средство переноса тепла. Важные критерии: начало кипения, точка воспламенения, давление пара, характеристика текучести и температура образования трещины.
Требования к теплонесущим маслам Q заданы в DIN 51522.

Комиссия оценки водоопасных веществ (KBwS) составила каталог опасных для воды веществ. Они подразделяются на три класса водоопасности.

Масло для двухтактных двигателей – это специальный сорт моторного масла, которое полностью израсходуется в процессе эксплуатации путем сгорания. Для смазывания двухтактных ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси различают следующие масла для двухтактных двигателей в зависимости от типа двигателя, использования, системы смазки, смешиваемости, состава смеси, защиты от коррозии, очищающего действия, биологической разлагаемости и т.д.:

a) самостоятельно смешиваемые (предварительно растворенные)
б) самостоятельно не смешиваемые (предварительно не растворенные) для системы автоматической подачи масла в топливо (смазка свежим маслом)
в) масла для подвесных моторов

В зависимости от системы смазки двухтактного двигателя необходимое масло либо смешивается непосредственно с топливом, либо хранится в отдельном масляном резервуаре.
Существуют различные классы мощности масел для двухтактных двигателей, такие как API TC, который, главным образом, используется в двухколесных приводах или NMMA (Национальная ассоциация производителей судового оборудования) TC-W3, который, в основном, востребован в водных транспортных средств, таких как гидроциклы.

Регенерированные продукты – это использованные смазочные масла (отработанные масла), которые перерабатываются в регенерированные продукты на нефтеперерабатывающем заводе. Для этого используется сепарация, очистка, дистилляция, рафинирование, смешивание и другие методы. В зависимости от качества техники производства они могут обладать свойствами, которые близки по своим свойствам первичным рафинированным продуктам.