книги / Присадки к смазочным маслам (вопросы синтеза, исследования и применения присадок к маслам, топливам и полимерным материалам)
..pdfиспытания (после 15 мин; 1; 2 -j- и 4 « работы) произво
дился отбор проб масла и определение их вязкости. Относительная деполимеризация растворов полимеров
со стабилизаторами определялась по формуле:
Atf = - 1СХ' — • 100%,
VllCX.
где Да?—относительная деполимеризация, %; VHCX.—кинематическая вязкость раствора, сети;
vt —кинематическая вязкость раствора после деполиме ризации в течение t часов.
В таблице приводятся данные, характеризующие эффек тивность действия стабилизаторов.
|
|
|
|
Относительная деструкция, |
% |
|||
Наименование образца* |
15 мин |
1 н |
4 - |
4 |
ч |
|||
|
|
|
|
|||||
Исходное масло |
(75% |
масла |
|
|
|
|
|
|
АК-15+25 %трансформаторного мас |
|
|
|
|
|
|||
ла)-!^,8 % |
сополимера изобутиле |
|
|
|
|
|
||
на со стиролом мол. |
веса |
7800— |
7,06 |
11,3 |
11,5 |
|
|
|
9100 |
масло с 0,6% стабили |
11.8 |
||||||
То же |
|
9,0 |
9.6 |
9,9 |
||||
затора 2 |
|
|
|
8.1 |
||||
То же масло с 2 % стбилизатора 1 |
5,33 |
7,49 |
8.34 |
8,34 |
||||
|
|
|
ОН |
|
|
|
|
|
* Стабилизатор |
i — |
-CH 2N(C2Hb)3 |
Вг |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
С3Н5
С4Н„
Стабилизатор 2—
Как видно из этих данных, введение стабилизирующих добавок уменьшает относительную деструкцию раствора сополимера изобутилена со стиролом в масле. При этом эффективность действия стабилизаторов различна. Так, на пример, стабилизатор 1 дает ощутимый эффект уже после
15 мин испытания; в этом случае относительная |
деструк |
ция сополимера в растворе масла при добавлении |
стабили |
168
затора уменьшается от 7,06% до 5,33%. После 4 н депо лимеризации относительная деструкция масла, содержащего
сополимер, в присутствии стабилизатора снижается |
от 10,8 |
||||||||
до 8,34%. |
|
|
|
|
|
|
|
дости |
|
Для |
стабилизатора 2 наибольшая эффективность |
||||||||
гается |
после |
1 |
ч, |
испытания |
(относительная |
деструкция |
|||
снижается |
от 11,3 до 9,0%). |
|
|
|
|||||
Таким |
образом, |
в |
результате исследования показана |
||||||
возможность |
повышения деполимеризациониой |
устойчиво |
|||||||
сти вязкостных |
полимерных |
присадок в растворе |
масла |
||||||
путем |
добавления |
четвертичных аммониевых |
соединений. |
||||||
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
|
|
1. К л и м о в |
К. И., |
За ру дм ий |
П. П. Химия и технология] |
топлив |
|||||
и масел, 1959, № 2. |
Н. И., |
ЖПХ. 1956, т. 29, вып. 9, 1450. |
|
|
|||||
2. К а в е р и н а |
|
|
|||||||
3. К у л и е в |
А. М. и др. Применение присадки ИНХП-20 для получе |
ния всесезонного трансмиссионного масла. Присадки к смазочным маслам. 1967. Сб. Труды ИХП.
4.К у л и е в А. М. и др. Авт. свид. СССР. 159590, 15.XI. 1962.
5.Кулиев А. М. и др. Авт. свид. СССР.165763, 17.XI 1964.
А.М. КУЛИЕВ, Ф. Г. СУЛЕЙМАНОВА, В. Е. БАШАЕВ,
Ш.А. МХИТАРЯН, Г. Г. ХАНЛАРОВ, А. Ф. АСЛАНОВ
ИССЛЕДОВАНИЕ МОТОРНЫХ СВОЙСТВ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ПРИСАДКИ ИНХП-21
Опыт многочисленных исследований и испытаний пока' зал, что используемые в ранее рекомендованных компози циях антиокислительные присадки ДФ-11, Сантолюб-493 и другие при температуре свыше 170— 180°С являются не стабильными и, разлагаясь, ухудшают эффективность дей ствия компонентов композиции. Это вызывает коррозию деталей двигателя из сплавов фосфористой бронзы, свин цовистой бронзы и др.
В связи с этим в Институте химии присадок АН Азер байджанской ССР была синтезирована термически стойкая антиокислительная присадка ИНХП-21, представляющая со бой бариевую соль продукта конденсации алкилфенола с ам миаком и формальдегидом, обработанную пятисернистым фосфором.
Применение присадки ИНХП-21 в сочетании с присад ками СБ-3 и БФК позволило значительно снизить концент рации основных присадок в композициях и обеспечить нор мальную работу деталей двигателя из специальных сплавов.
В табл. 1 приведены результаты, лабораторных исследо ваний присадки ИНХП-21 в сравнении с зарубежными антиокислительными присадками.
'______________________________________________ Та б л н ца 1
|
|
Термоста |
|
Коррозия, |
|
|
|
бильность |
|
||
Наименование образца |
Осадок, % |
г(м3 (уже- |
|||
Т 250°С, |
|||||
|
|
мин |
|
сточ. метод) |
|
|
|
|
|
||
Д-11+0,5% |
ИНХП-21 |
77,0 |
8,26 |
27,5 |
|
Д-1 1 +1,0% |
ИНХП-21 |
89,0 |
9,3 |
0.9 |
|
Д-11 + 1,5% ИНХП-21 |
98,0 |
9,43 |
0,55 |
||
Д-1 1+0,7% |
Сантолюб-493 |
80.0 |
15,0 |
1,75 |
|
Д-11+0,6% |
ОЛОА-267 |
50,0 |
9,25 |
7,8 |
170
Принятая для дальнейших исследований концентрация \% присадки ИИХП-21 по оцениваемым показателям, при веденным в таблице 1, не уступает лучшим зарубежным образцам.
Далее, в связи с тем, что обычно антиокислительные прйсадки применяются в композиции с моющими, представ ляло интерес оценить влияние этой присадки на величину щелочности и диспергирующие свойства моющей присадки СБ-3 при различных температурах (табл. 2).
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
|
|
|
|
|
|
pH до 4 |
|
|
Наименование образца |
обмчн. |
150ЭС |
200°С |
250° С |
300°С |
|||
|
|
|
режим |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-11 + 10% СБ-3 |
0,67 |
0,52 |
0,52 |
0.54 |
0.42 |
|||
То же с 1% ИНХП-21 |
1,07 |
— |
|
0,84 |
0,58 |
0.47 |
||
То же с 1% ДФ-11 |
0,55 |
— |
|
0,41 |
кисл. |
— |
||
То же с 1 % Сантолюб-493 |
0,56 |
0,58 |
0,51 |
кисл. |
_ |
|||
То |
же с 1% ОЛОА-267 |
0,98 |
0,97 |
0,63 |
кисл. |
— |
||
|
Щелочность образца оценивалась методом потенциомет |
|||||||
рического титрования при обычной температуре, |
а затем |
|||||||
при 150, 200, 250 и 300°С. |
|
|
|
|
из 1096 |
|||
|
Диспергирующие свойства масла с композицией |
|||||||
• СБ-3 и \% |
присадки |
ИНХП-21 |
проверялись по фильтруе- |
|||||
мости масла через фильтр с синей |
полосой |
под вакуумом |
||||||
(из метода |
„Моющий потенциал" по Папок). |
этих |
опреде |
|||||
|
В таблицах 2 и 3 |
приведены |
результаты |
|||||
лений. |
|
|
|
|
Таблица 3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
Наименование |
образца |
|
Фнльтру- |
Осадок на |
|||
|
|
емость |
фильтре |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
Д-11 с 10% СБ-3 |
|
|
|
хорошая |
отс |
|
|
|
То же с 1% ИНХП-21 |
|
|
„ |
|
|
||
|
То же с 1% Сантолюб-493 |
|
|
|
|
|
||
|
То же с 1% ОЛОА-267 |
|
|
- |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не |
Из данных табл. 2 и 3 |
видно, |
|
что присадка ИНХП-21 |
||||
ухудшает диспергирующих |
свойств масла с моющей |
присадкой СБ-3, а по термической стойкости она даже пре восходит все известные антиокислительные присадки, кото рые уже при температуре 200—250°С разлагаются и дают кислую реакцию.
171
Исходя из этих данных масло Д-11 с 5% СБ-3 и 1% присадки ИНХП-21 было испытано в течение 150 ч на дви гателе ГАЗ-51 в стендовых условиях. Испытания проводи лись без смены масла на режимах, соответствующих типо вой программе междуведомственных испытаний. Результаты испытаний сравнивались с данными, которые были получе ны при работе в аналогичных условиях антиокислительных присадок фирмы ОРОБИС-ОЛОА-267 (табл. 4).
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
Наименование показателей |
Д-11 с 5% СБ-3 + |
Д- 1 1 с 5% СБ-3-r |
||
+0.6% |
ОЛОА-267 |
+ 1% ИНХП-21 |
||
|
||||
Износ пбршневых колец по весу |
|
100 |
79 |
|
Подвижность колец |
|
1Г0 |
100 |
|
Чистота юбки поршня |
|
100 |
103 |
|
Нагар с колец и канавок |
|
100 |
51 |
Присадка ИНХП-21 при испытаниях на двигателе ГАЗ-51 оказалась более эффективной, чем ОЛОА-267.
Композиция присадок, состоящая из 5% СБ-3 и 1 % ИНХП-21, для получения масел группы Б показала недо статочную эффективность по сравнению с эталоном.
Испытания присадки ИНХП-21 в композициях для масел групп В и Г новой классификации
В результате лабораторных исследований и моторных испытаний была установлена высокая эффективность и тер мостойкость новой антиокислительной* присадки ИНХП-21/ С использованием этой присадки были составлены компо зиции для масел групп В и Г.
1. Для масел группы В (I серия)—5% БФК, 1% ИНХП21, 0,005% ПМС-200 А
2. Для масел группы. Г (II серия)—8% БФК, 1% ИНХП21, 0,005% ПМС-200А
В табл. 5 приводятся результаты сравнительных испы
таний различных |
антиокислительных |
присадок в компози |
|
ции с другими присадками. |
в течение |
100 часов испытано |
|
На двигателе |
1ч-10,5/13 |
масло Д-11 бак. в смеси с 5% БФК, \ % ИНХП-21 и 0,005% ПМС-200А (табл. 6).
Из данных этой таблицы видно, что композиция с при садкой ИНХП-21 по всем показателям равноценна эталону с присадками фирмы Монсанто и по ряду показателей пре восходит ранее рекомендуемые'для масел группы В компо
172
зиции: 5% БФК, 2% СБ-3, 0,5% ЛЗ-23К и 0,005% ПМС-200А.
Наименование образцов
|
|
|
Т а б л и ц а |
5 |
||
Зольность, 96 |
Коррозия, г/жа (ужесточ. метод) |
ТермотасбильНОСТЬ Т .250°, мин |
Осадок после окисл. в ДК-2, % |
Моющий потен циал, 96 |
Щелочность до |
pH 4 |
ДС-11 НКЗ+ 9 » Монто-6134-0,7» |
13 |
103 |
0.4 |
30 |
5.6 _ |
||||
Сантолюб-493 |
|
1,68 |
|||||||
Д-11 бак.+ 8 96 БФК4-1» |
ИНХП- |
49 |
|
6,3 |
42 |
3,34 |
|||
21 4-0,005% ПМС-200А |
0,89 |
100 |
|||||||
ДС-11 НКЗ 4-496 Мон го-6134-0.25 % |
|
81 |
2.8 |
10 |
2.48 |
||||
Сантолюб-493 |
|
0.73 |
1,2 |
||||||
Д-11 бак. 4-596 БФК 4-1 % ИНХП- |
95 |
100 |
6.2 |
: 25 |
2.23 |
||||
214-0.005 96 |
ПМС-200А |
0,62 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6 |
|
|
Наименование |
Д-1 1 бак.+ 5 % Д- 11 |
бак.+5» |
ДС-11НКЗ+4% |
|||||
|
|
образца |
|
БФК+2% СБ-3 |
БФК+1% |
|
Монто-613-f |
||
Оценочный |
|
|
0,5» ЛЗ-23К-Н |
ИНХП-214- |
0,2596 Санто- |
||||
|
|
-f-0 005% + 0.00О96 ПМС- |
люб-493 |
||||||
показатель |
|
|
ПМС-200А |
|
200А |
|
|
|
|
Состояние |
поршневых |
все свободп. |
все свободн. |
|
все свободн. |
||||
колец |
|
|
|
|
|||||
Суммарный износ |
|
0,207 |
|
0.367 гр |
|
0,379 гр |
|||
лоршн. колец, г |
|
|
|
||||||
Средний износ на од |
0,034 |
|
0,061 |
|
0,063 |
|
|||
но поршневое кольцо, |
г |
|
|
|
|||||
Износ шатунных под |
0.006 |
|
0,008 |
|
0,008 |
|
|||
шипников, г |
канавок |
и |
|
|
|
||||
Нагар |
с |
0.14 |
|
0.066 |
|
0.066 |
|
||
поршневых колец, г |
|
|
|
|
|||||
Нагар |
с перемычек, г |
0,05 |
|
0 |
|
0 |
|
||
Лак на |
юбке поршня |
3,1 |
|
0,5—1.0 |
|
1.0 |
|
||
но ПЗВ (балл) |
|
|
|
|
На двигателе ЯАЗ-204 в течение 140 ч была испытана композиция из 8% БФК, 1% ИНХП-21 и 0,005% ПМС-200А (табл. 7).
Данные таблицы свидетельствуют о том, что по всем показателям, исключая чистоту юбки поршня в баллах (ст. 344-Т) и количество отложений в продувочных окнах гильз, опытная композиция присадок превосходит эталон. Следует отметить, что хотя эти два показателя и хуже, чем эталон, однако абсолютная их величина весьма незна чительна.
173
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
|
Д-11 +9% Мон- |
Д-11 + |
|
Показатели |
то-6134- 0,7% |
8% БФК, 4-1% |
|
|
Сантолюб-493 |
ИНХП-214-0,005 % у |
|
|
|
ПМС-200А |
|
Износ компрессионных колец по по- |
|
|
|
тере веса, мг |
293.0 |
170,0 |
|
II |
|||
18,6 |
24,0 |
||
III |
48,6 |
29,2 |
|
IV |
57,0 |
22,8 |
|
Итого потеря веса комплектом, мг |
417,2 |
246,0 |
|
Потеря веса комплектом маслосъем |
79,9 |
41.8 |
|
ных колец, мг |
|||
Износ шатунных вкладышей, мг |
80,9 |
19,4 |
|
Нагар с колец и канавок, г |
1,88 |
1,28 |
|
Отложения в продувочных окнах |
0,015 |
0,80 |
|
гильз, г |
|||
Чистота юбки (баллы, ст. 344-Т). |
0,36 |
0,80 |
|
Подвижность колец (баллы, ст. 344-Т) |
0 |
0 |
Выводы
Проведенные исследования новой антиокислительной присадки ИНХП-21 показали ее высокую эффективность и термостойкость.
Используя присадку ИНХП-21,. оказалось возможным получить новые композиции для масел групп .Б, В, Г при существенном снижении концентрации основных компонен тов против ранее рекомендованных.
ЛИТЕРАТУРА
П а п о к К. К, З у с е в а Б. С. Оценка масел различных классов ла бораторными методами. „Химия и технология топлив и масел*, 1963, №3»
Ф.Г. СУЛЕЙМАНОВА, Г. Г. ХАНЛАРОВ, К. Н. ТАБЕЛЬ,
В.И. АНШЕЛЕС, М. Л. ЭФЕНДИЕВ
УВЕЛИЧЕНИЕ МОТОРЕСУРСА ДВИГАТЕЛЕЙ РЯДА 4-10,5/13 ПОДБОРОМ ПРИСАДОК К МАСЛАМ
Для повышения моторесурса отечественных двигателей внутреннего сгорания в настоящее время ведутся широкие исследования. Так, улучшения качества моторных масел до бивались добавлением к ним эффективных присадок и их композиций. Многочисленные исследования, а также опыт эксплуатации показывают, что применение масел Дп-11 и ДСп-11, являющихся штатными для большого числа трак торных и стационарных дизелей не обеспечивает длительной работы без переборки двигателя, так как уже через 500 я происходит закоксование верхних поршневых колец.
Установлено, что для.большинства дизельных двигателей, работающих без наддува, при применении дизельного топ лива с содержанием серы до 1%, требуется применить мас ло I серии по международной классификации.
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
|
Эталон: ДС-11 |
Д-11 +5% БФК+ |
|
Наименование показателей |
+4% Монто- +2% СБ-3+0,5% |
|
|
613+0,25% Сан- |
Л3-23к+0,005%' |
|
|
|
толюб-493 |
ПМС-200А |
Зольность, % |
0,75 |
0,58 |
|
Термостабильность по Папок, мин |
74 |
105 |
|
Окисление в ДК-2 (50 ч) осадок, % |
3.1 |
6,1 |
|
Прираще»ие вязкости при 100ЭС, сст |
15,9 |
10.4 |
|
Коррозия по ужесточенному методу |
|
|
|
(с |
катализатором—нафтенат меди) |
|
|
25 |
ч, г{мг |
отс. |
отс. |
ОПИ |
|
45 |
64 |
175
В табл. 1 приведены сравнительные данные по качеству ■масла Д-11 из перспективной смеси нефтей Азербайджана с композицией присадок I серии ИНХП (5% БФК, 2% СБ-3, 0,005% Л3-23 к, 0,005% ПМС-200А) и масла ДС-11 с ком позицией присадок 1-ой серии фирмы Монсанто. Эти данные свидетельствуют о близости основных свойств обоих масел.
Непродолжительные моторные испытания, проведенные на двигателях 4-10,5/13 и 4-8,5/11, показали, что указанные масла имеют, примерно, равные моторные свойства. Исходя из этого, указанная композиция присадок была рекомендо вана для проведения длительных стендовых испытаний.
Длительные 1000-часовые испытания проводились на дви гателе 2 4-10,5/13, производства завода „Сардизель".
Результаты испытания опытного масла сравнивались с результатами испытания масла Дп—11 (ГОСТ 5304—54). В обоих случаях применялось дизельное топливо по ГОСТ 503—
58 с содержанием |
серы около. 1%. В табл. 2 приведены |
||
основные результаты этих испытаний. |
|
||
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
|
Масло Дп-11 |
Масло Д-11 (бак.) |
Наименование показателей |
(смесь масел |
с композицией |
|
МК и СУ с 3% 5% БФК, 2% СБ-3, |
|||
|
|
присадки |
0,5% Л3-23к, |
|
|
ЦИАТИМ-ЗЗЭ) 0,005% ПМС-200А |
|
Суммарным износ комплекта колец по |
1083 |
760 |
|
потере веса, мг |
|
||
Суммарное изменение зазора в заме |
2,2 |
0,25 |
|
не колец в среднем на 1 |
цилиндр, мм |
||
Средний износ гильзы цилиндра (в |
15 |
4.5 |
|
верхней части), микр. |
|
||
Нагар с бурта поршня, г |
|
0,17 |
0.17 |
Нагар с перемычек, 2 |
|
0,30 |
0,10 |
Нагар с канавок для поршневых ко |
2,65 |
0,45 |
|
лец, г |
|
Как видно из таблицы, масло Д-11 с композицией при садок I серии ИНХП по сравнению с маслом Дп-11 обес печивает снижение износа поршневых колец на 30%, цилиндровых втулок—в 2 раза. Снизился также износ и дру гих основных деталей.
Опытное масло обеспечило полную подвижность порш невых колец в то время, как на масле Дп-11 имело место закоксование верхнего поршневого кольца.
На опытном масле количество нагара в зоне поршневых колец было значительно ниже, чем на масле Дп-11, асум-
176