Анализ масла моторного на содержание воды

Предназначен для определения износа внутренних деталей, обнаружения загрязнений, попадающих в масло, для определения качества и остаточного ресурса масла.

В набор входит: испытание масла в лаборатории и все необходимое для отбора проб масла с подробными инструкциями.

1. Вы берете пробу масла Необходимые инструменты есть в комплекте. Если не разберетесь — позвоните нам!
2. Наливаете в наш контейнер Специальный контейнер идет в комплекте.
3. Привозите нам на анализ Мы проводим анализ масла и выдаем вам подробную интерпретацию исследования.

• Срок проведения испытания и оценка результата с интерпретацией — 48 часов
• Срочный анализ пробы в присутствии заказчика. (+3 400 Р.)

• Испытание масла в лаборатории
• Коробочка для транспортировки
• Пробник с крышкой для пробы
• Трубка пластиковая
• Шприц с носиком для отбора пробы
• Заключение эксперта с объяснением результата испытания и рекомендациями

• Индикаторы износа: Железо (Fe), Алюминий (Al) , Медь (Cu), Хром (Cr), Титан (Ti), Ванадий (V), Олово (Sn) , Никель (Ni), Свинец (Pb), Молибден (Mo), Марганец (Mn)
• Присадки: Кальций (Ca), Магний (Mg), Цинк (Zn), Фосфор (P), Барий (Ba), Бор (B)
• Элементы загрязнений: Кремний (Si), Калий (K), Натрий (Na), Вода (FTIR %), Попадание топлива, Пробой по антифризу, Сажа (Нагар)
• Состояние масла: Вязкость 100ºС, Вязкость 40ºС, Индекс вязкости, Общее щелочное число (TBN) по ИК спектру, Степень окисления, Степень нитрования

Указывает на деградацию пакета присадок. В среднем рекомендуется эксплуатировать масла с уменьшением щелочного до 50-60% от значения в свежем масле. Предельным браковочным значением, при котором нельзя эксплуатировать технику, является значение 30-40% от значения в свежем масле. Определение щелочного числа по ИК спектру является справочной информацией. Для точного определения заказывайте комплекс «Расширенный», где щелочное число определяется титрованием.

Определяется по данным ИК-спектра. Допускается использование масел с примесью топлива до 7%.

Элементы износа и концентрация присадок

По концентрации отдельных элементов и по соотношению между ними определяется ранняя стадия ненормативного износа конкретных узлов. Многими производителями двигателей устанавливаются предельные значения по каждому элементу. Например, алюминий в пробе масла может иметь значения до 15 ppm и масло должно быть заменено при концентрации 30ppm. Обычно нужно контролировать следующие элементы металлов износа: железо, медь, алюминий, свинец, хром, никель, олово. В некоторых нормативах требуется контролировать содержание кремния, который вместе с алюминием указывает на пробой по воздушному тракту.

Превышение содержания воды относительно установленных норм приводит к быстрому окислению масла, внутренней коррозии и к потере рабочих свойств. Поэтому предельные значения воды довольно низкие — до 0,5%.

Определяется по концентрации натрия и калия спектральным методом или по содержанию гликоля на ИК-спектрометре. Средняя норма для моторных масел — до 0,05%

Степень окисления, нитрования, содержание сажы

Определяются на ИК-спектрометре. Предельно допустимые значения нормируются производителями техники и производителями масла

Определяем при 40, 100 и Индекс вязкости
Указывает на потерю смазывающих свойств. Допускается эксплуатировать масла с изменением вязкости не более 10-15% от значения вязкости свежего масла. Обычно измеряется при температуре 40°С и 100°С. Индекс вязкости — это эмпирический, безразмерный показатель для оценки зависимости вязкости масла от температуры. Чем выше численное значение индекса вязкости, тем меньше вязкость масла зависит от температуры.

источник

Практически каждый из нас является автомобилистом и не понаслышке знает о роли моторного масла в обеспечении долгосрочной и надежной работы двигателя. Напомним, что любое моторное масло состоит из базовой основы (минеральной, синтетической или полусинтетической) и набора присадок, обеспечивающих моющие, антиокислительные, антикоррозионные, противоизносные и другие свойства масел. Среди главных характеристик моторных масел:

• вязкость,
• коксуемость,
• зольность,
• содержание механических примесей,
• содержание воды,
• щелочное число,
• моющие свойства,
• температура вспышки,
• температура застывания,
• цвет масла и его прозрачность.

В процессе эксплуатации масла в результате износа и коррозии трущихся деталей двигателя, попадания пыли, сажи, топлива, воды, антифриза изменяется химический состав масла и его основные эксплуатационные показатели. Таким образом, проводя анализ моторного масла, можно с высокой достоверностью определить причины и степень износа деталей, источники загрязнений двигателя и пригодность масла к дальнейшему использованию (остаточный ресурс масла). К примеру, по элементному содержанию продуктов износа в масле можно диагностировать наиболее нагруженные детали и узлы двигателя. По содержанию:

• кадмия – внешние источники загрязнения масла;
• серебра – износ втулок поршневого пальца и некоторые припои сердцевины радиатора;
• титана – износ клапанов, поршневых пальцев, подшипников и валов;
• ванадия – износ деталей из сплавов;
• сурьмы – износ вкладышей подшипника, направляющих втулок;
• марганца – износ некоторых валов;
• лития – контакт со смазкой и т.д.

Полный анализ моторного масла проводится в специализированных лабораториях с помощью методов аналитической химии и включает определение следующих показателей по методикам, рекомендованных соответствующими ГОСТами:

• плотности по ГОСТ 3900, ГОСТ Р 51069;
• кинематической вязкости по ГОСТ 33;
• индекса вязкости по ГОСТ 25371;
• температуры вспышки по ГОСТ 4333;
• щелочного числа по ГОСТ 11362;
• зольности по ГОСТ 12417;
• массовой доли воды по ГОСТ 2477, ГОСТ 32055;
• массовой доли фосфора по ГОСТ 9827;
• активных элементов P, Ca, Zn по МВИ М-049-М/99;
• массовой доли механических примесей по ГОСТ 6370;
• температуры текучести и застывания по ГОСТ 20287;
• наличия водорастворимых кислот и щелочей по ГОСТ 6307;
• массовой доли серы по ГОСТ 1437, ГОСТ Р 50442;
• коксуемости по ГОСТ 19932;
• зольности по ГОСТ 1461, ГОСТ 28583;
• времени деэмульсации по ГОСТ 12068;
• кислотного числа по ГОСТ 11362, ГОСТ 5985, ГОСТ 32328;
• цвета по ГОСТ 20284;
• индекса задира по ГОСТ 9490, ГОСТ 32502;
• пятна износа при заданной нагрузке по ГОСТ 9490, ГОСТ 32502;
• степени и класса чистоты по ГОСТ 12275, ГОСТ 17216, ISO 4406;
• вспенивания по ГОСТ 21058, ГОСТ 32344;
• температуры самовоспламенения по ГОСТ 12.1.044 , ГОСТ Р 51330.5;
• напряжения пробоя по ГОСТ 6581 п.2, ГОСТ Р МЭК 60156;
• тангенса угла диэлектрических потерь по ГОСТ Р МЭК 60247, ГОСТ Р МЭК 61620;
• фенола, крезола и фурфурола по ГОСТ 1057 и ГОСТ 1520;
• показателя преломления по ГОСТ 5775-85;
• кислотности по ГОСТ 5985, ГОСТ Р МЭК 6202;
• кинематической и динамической вязкости по ASTM D 7042.

Как можно видеть, полный анализ моторного масла – трудоемкая и затратная как по времени, так и по стоимости, процедура, требующая современного лабораторного оборудования и квалифицированного персонала, в совершенстве владеющего методами аналитической химии.

Компания MVR, учитывая финансовые возможности и потребности большинства российских промышленных и транспортных предприятий, предлагает замечательную альтернативу стационарным лабораториям – мобильную минилабораторию, с помощью которой вы можете контролировать качество мала и текущее техническое состояние двигателей. Регулярный анализ моторного масла с помощью минилаборатории MVR позволит вам минимизировать износ двигателя и максимально использовать ресурс масла, производя его замену не раньше и не позже положенного срока.

• вязкость;
• деградацию химических свойств;
• загрязнение жидкостями;
• содержание воды;
• размеры частиц и их количество (по ISO 4406);
• продукты износа;
• содержание ферромагнитных и неферромагнитных продуктов износа.

Вся процедура экспресс-анализа моторного масла занимает порядка 8 минут и может быть выполнена любым техническим специалистом, прошедшим 3-х дневное обучение в Учебном центре MVR.

источник

Качество моторного масла влияет на нормальную работу двигателя, его ресурс, потребление топлива, динамические характеристики машины, а также количество смазывающей жидкости, уходящей на угар. Все показатели качества моторного масла можно выяснить только с помощью сложного химического анализа. Однако наиболее важные из них, говорящие о том, что смазывающую жидкость нужно срочно менять, можно проверить и самостоятельно.

Существует ряд несложных рекомендаций, по которым можно определить новое моторное масло хорошего качества.

В настоящее время в магазинах наряду с лицензионными маслами имеется много подделок. И это касается практически всех смазочных жидкостей, относящихся к среднему и высшему ценовому диапазону (например, Мобил, Роснефть, Shell, Кастрол, Газпромнефть, Тотал, Ликви Моли, Лукойл и прочие). Их производители предпринимают попытки максимально защитить свою продукцию. Последний тренд — онлайн-проверка с помощью кодов, QR-кода или посещения сайта производителя. Универсальной рекомендации в данном случае не существует, поскольку каждый производитель решает эту проблему по своему.

Однако наверняка при покупке нужно проверять качество непосредственно канистры и этикетки на ней. Естественно, что на ней должна быть нанесена эксплуатационная информация о залитом в канистру масле (вязкость, стандарты API и ACEA, допуски автопроизводителей и так далее).

Маркировка моторных масел

Подробная расшифровка всех обозначений маркировки на канистре с моторным маслом. Узнай что означает маркировка моторных масел API, SAE, ACEA, ILSAC и ГОСТ чтобы выбрать требуемое масло для двигателя авто
Подробнее

Если шрифт на этикетке низкого качества, наклеена она под углом, легко отклеивается — то, скорее всего, перед вами контрафакт, и соответственно. от покупки лучше воздержаться.

Контроль качества моторного масла можно провести с помощью магнита и/или двух стеклянных пластин. Для этого нужно взять небольшое количество (около 20. 30 граммов) тестируемого масла, и поместить в него обычный маленький магнит, и дать постоять несколько минут. Если в составе масла имеется много ферромагнитных частиц, то большинство из них прилипнут к магниту. Их можно будет увидеть визуально или потрогать магнит на ощупь. Если подобного мусора много — то такое масло плохого качества и его лучше не использовать.

Другой метод проверки в данном случае — с помощью стеклянных пластин. Для проверки нужно поместить 2. 3 капли масла на одно стекла, а после растереть его по поверхности с помощью второго. Если в процессе растирания будет слышен металлических скрип или хруст, а тем более, будут ощущаться механические примеси — то также откажитесь от его использования.

Еще один простейший тест заключается в том, чтобы поместить лист чистой бумаги под углом 30. 45° и капнуть на него пару капель тестируемого масла. Часть его впитается в бумагу, а остальной объем растечется по бумажной поверхности. К этому следу и нужно внимательно присмотреться.

Масло не должно быть очень густым и чрезвычайно темным (как смола или деготь). В следе не должны наблюдаться маленькие черные точки, являющиеся металлическими домесями. Также не должно быть отдельных темных пятен, масляный след должен быть однородным.

Если масло имеет темный цвет, но при этом достаточно жидкое и чистое — то, скорее всего, им еще можно пользоваться, и оно достаточно неплохого качества. Дело в том, что любое масло при попадании в двигатель буквально при пробеге в несколько десятков километров начинает темнеть, и это нормально.

Также можно проводить тесты с небольшим количеством купленного масла, особенно если вы по каким-либо причинам сомневаетесь в его качестве. Например, небольшое количество (граммов 100. 150) поместить в стеклянный стакан или колбу и оставить на пару дней. Если масло некачественное, то велика вероятность, что оно расслоится по фракциям. То есть, на дне будут тяжелые его части, а сверху — легкие. естественно использовать такое масло для двигателя не стоит.

Еще небольшое количество масла можно заморозить в морозильной камере или на улице при условии, что там очень низкая температура. Это даст приблизительное понимание о низкотемпературных характеристиках. Особенно это актуально для дешевых (или поддельных) масел.

Всесезонные масла иногда нагревают в тигле на электрической плите или в духовом шкафе при постоянной температуре, близкой к 100 градусам по Цельсию. Такие опыты позволяют судить о том, насколько быстро масло выгорает, а также не расслаивается ли оно при этом на упомянутые выше фракции.

Вязкость в домашних условиях можно проверить с помощью воронки с тонким горлышком (порядка 1-2 мм). Для этого нужно взять одинаковое количество нового (с той же заявленной вязкостью) масла и смазывающей жидкости из картера. И заливать в СУХУЮ воронку каждое масло поочередно. С помощью часов (секундомера) можно без труда вычислить, сколько капель одного и второго масла прокапает за один и тот же промежуток времени. Если эти значение сильно отличаются — то масло в картере желательно заменить. Однако решение об этом нужно предпринимать и на основе других аналитических данных.

Косвенным подтверждением выхода масла из строя является его горелый запах. Особенно, если в нем есть много примесей. Когда выявлен такой аспект, то необходимо провести дополнительные проверки, а при необходимости заменить смазывающую жидкость. Также неприятный горелый запах может появиться в случае низкого уровня масла в картере, поэтому параллельно проверьте этот показатель.

Еще один «домашний» тест. Алгоритм его выполнения следующий:

• прогреть двигатель до рабочей температуры (или пропустить этот шаг, если это уже сделано);
• заглушить двигатель и открыть капот;
• взять ветошь, достать масляный щуп и аккуратно вытереть его насухо;
• вновь засунуть щуп в его посадочное отверстие и достать оттуда;
• визуально оценить, каким образом формируется масляная капля на щупе и формируется ли она вообще.

Если капля имеет среднюю густоту (и не очень жидкая и не густая), то такое масло еще вполне можно использовать и не менять. В случае же, если вместо образования капли масло просто стекает по поверхности щупа (а тем более оно очень темное), то такое масло подлежит скорейшей замене.

Соотношение низкой цены и качественного масла также может стать косвенным признаком, что продавцы пытаются реализовать контрафакт. Ни один уважающий себя производитель масла не будет значительно снижать цену на свою продукцию, поэтому не надо поддаваться на уговоры недобросовестных продавцов.

Старайтесь покупать моторные масла в проверенных магазинах, имеющих договора с официальными представителями (дилерами) производителей смазывающих жидкостей.

Однако самым распространенным способом, с помощью которого можно определить качество масла — это метод капельной пробы. Он был изобретен компанией SHELL в 1948 году в США, и с помощью него можно быстро проверить состояние масла всего лишь по одной его капле. И сделать это может даже водитель-новичок. Правда данную тестовую пробу используют чаще всего не для свежего, а для уже использованного масла.

С помощью капельного теста можно не только определить качество моторного масла, но и проверять следующие параметры:

• состояние резиновых прокладок и уплотнителей в двигателе;
• свойства моторного масла;
• состояние двигателя в целом (в частности, нуждается ли он в капитальном ремонте);
• определить когда нужно поменять масло в моторе машины.

Как сделать капельную пробу? Для этого нужно действовать по следующему алгоритму:

1. Прогреть двигатель до рабочей температуры (можно приблизительно до +50…+60°С, чтобы не обжечься при взятии пробы).
2. Заранее подготовить чистый белый лист бумаги (его размер не имеет особого значения, подойдет стандартный листок формата А4, сложенный в два или четыре слоя).
3. Открыть заливную крышку картера, и с помощью щупа нанести одну-две капли на лист бумаги (заодно вы сможете проверить уровень моторного масла в двигателе).
4. Подождать 15. 20 минут с тем, чтобы масло хорошенько впиталось в бумагу.

Оценка качества моторного масла происходит по форме и внешнему виду полученного в результате масляного пятна.

В первую очередь необходимо обратить внимание на цвет отдельных четырех зон, образованных в границах пятна.

1. Центральная часть пятна — самая важная! Если масло некачественное, то в ней обычно имеют место частички сажи и механические примеси. По естественным причинам они не могут впитаться в бумагу. Как правило, центральная часть пятна темнее остальных.
2. Вторая часть — это непосредственно масляное пятно. То есть, масло, которое впиталось в бумагу, и не имеет дополнительных механических примесей. Чем темнее масло — тем оно более старое. Однако для окончательного решения нужны дополнительные параметры. У дизельных моторов масло будет темнее. Также если дизель сильно “коптит”, то в капельной пробе зачастую граница между первой и второй зоной отсутствует, то есть, цвет меняется плавно.
3. Третья зона, удаленная от центра, представлена водой. Ее наличие в масле нежелательно, но некритично. Если воды нет — края зоны будут ровными, близкими к окружности. Если вода есть — края будут более зигзагообразными. Вода в масле может иметь два происхождения — это конденсат и охлаждающая жидкость. Первый случай не так страшен. Если же в масло попал антифриз на основе гликоля, то сверху зигзагообразной границы будет иметь место желтое кольцо, так называемая корона. Если механических отложений в масле много, то сажа, грязь и примеси могут быть не только в первой, но и во второй и даже третьей круговой зоне.
4. Четвертая зона представлена наличием в масле топлива. Поэтому в исправных двигателях этой зоны быть не должно или она будет минимальна. Если же четвертая зона имеет место, то нужно проводить ревизию двигателя. Чем больше диаметр четвертой зоны — тем топлива в масле больше, а значит, и больше должно быть беспокойства у автовладельца.

Иногда проводят дополнительный тест для оценки наличия воды в масле. Так, для этого бумагу сжигают. Когда горит третья зона, то раздается характерный трескающий звук, похожий на аналогичный треск при горении сырых дров. Наличие даже малого количества воды в масле может привести к следующим неприятным последствиям:

• Ухудшаются защитные свойства масла. Это происходит из-за быстрого износа моющих и диспергирующих присадок, контактирующих с водой, а это, в свою очередь, приводит к увеличенному износу деталей поршневой группы и ускоряет загрязнение двигателя.
• Загрязняющие частицы увеличиваются в размере, тем самым забивая масляные каналы. А это негативно влияет на смазывание двигателя.
• Увеличивается гидродинамика смазывания подшипников, а это негативно сказывается на них.
• Повышается температура замерзания (застывания) масла в моторе.
• Меняется вязкость масла в двигателе, оно становится жиже, хоть и незначительно.

С помощью капельного метода также можно узнать, насколько хороши диспергирующие свойства у масла. Этот показатель выражается в условных единицах и вычисляется по следующей формуле: Дс = 1 — (d2/d3)², где d2 — это диаметр второй зоны масляного пятна, а d3 — третьей. Измерять лучше в миллиметрах для удобства.

Считается, что масло обладает удовлетворительными диспергирующими свойствами, если значение Дс не ниже 0,3. В противном случае маслу требуется срочная замена на более качественную (свежую) смазывающую жидкость. Специалисты рекомендуют проводить капельный тест моторного масла через каждые полторы-две тысячи километров пробега автомобиля.

Результат выполнения теста капельной пробы сведен в таблицу

Помните, что изменения цвета в одну и другую сторону не всегда говорит об изменениях характеристик масла. Про быстрое почернение мы уже упоминали. Однако, если на вашей машине установлено газобаллонное оборудование (ГБО), то наоборот, масло может долго не чернеть и даже иметь более-менее светлый оттенок даже при значительном пробеге машины. Но это не значит, что им можно пользоваться вечно. Дело в том, что в горючих газах (метан, пропан, бутан) от природы меньше дополнительных механических примесей, которые и загрязняют масло. Поэтому даже если масло в машине с ГБО не темнеет в значительной мере, все же его нужно менять по графику.

Выше был описан классический метод выполнения капельной пробы. Однако в настоящее время все больше автолюбителей пользуется более совершенным методом, разработанным компанией MOTORcheckUP AG, расположенной в Люксембурге. В целом он представляет ту же процедуру, однако вместо обычного чистого листа бумаги компания предлагает специальный бумажный “фильтр”, в центре которого расположена специальная фильтровальная бумага, куда и нужно капнуть небольшое количество масла. Как и в классическом тесте, масло растечется на четыре зоны, по которым и можно будет судить о состоянии смазывающей жидкости.

В некоторых современных двигателях (например, серия TFSI от концерна VAG) механические щупы были заменены на электронные. Соответственно, автовладелец лишен возможности самостоятельно брать пробу масла. В таких авто имеется как электронный уровень, так и специальный датчик качества и состояния масла в машине.

Принцип работы датчика качества масла основан на контроле изменения диэлектрической проницаемости масла, которая изменяется в зависимости от окисления и количества примесей в масле. В таком случае остается надеяться на “умную” электронику или обратиться за помощью в сервисный центр с тем, чтобы их сотрудники проверили масло в картере двигателя вашей машины.

Некоторые производители моторных масел, например, Liqui Moly (серия Molygen) и Castrol (серии Edge, Professional) добавляют в состав смазывающих жидкостей пигменты, светящиеся в ультрафиолетовых лучах. Поэтому в данном случае оригинальность можно проверить с помощью соответствующего фонарика или лампы. Такой пигмент сохраняется на протяжении нескольких тысяч километров пробега.

Современные технические возможности позволяют определить качество масла не только «на глаз» или с помощью описанного выше капельного теста, но и при помощи дополнительных аппаратных средств. В частности, речь идет о портативных (карманных) анализаторах масла.

В общих словах, процедура работы с ними состоит в том, чтобы поместить на рабочий сенсор прибора небольшое количество смазывающей жидкости, а анализатор сам, при помощи заложенных в него программных средств определит, насколько хорош или плох его состав. Конечно, он не сможет выполнить полноценного химического анализа и дать подробную информацию о тех или иных характеристиках, однако для получения общей картины о состоянии моторного масла для водителя представленной информации вполне достаточно.

На самом деле таких приборов существует большое количество, а соответственно, их возможности и особенности работы могут отличаться. Однако чаще всего, как и популярный Lubrichek, они представляют собой интерферометр (приборы, работающие на физическом принципе интерференции), с помощью которых для масел можно определить следующие (или некоторые из перечисленных) показатели:

• количество сажи;
• степени окисления;
• степени азотирования;
• степени сульфатации;
• фосфорных антизадирных присадок;
• содержания воды;
• содержания гликоля (антифриза);
• содержания дизельного топлива;
• содержания бензина;
• общего кислотного числа;
• общего щелочного числа;
• вязкости (индекс вязкости).

Характеристики моторных масел

В физико-химическом анализе моторного масла присутствуют: индекс вязкости, зольность, щелочное числа и другие показатели. О чем это говорит? Рассмотрим влияние основных технических характеристик на качество и свойства смазки двигателя
Подробнее

Размер прибора, его технические характеристики и прочее могут сильно отличаться. Наиболее продвинутые модели выводят на экран результаты проверки уже через несколько секунд. Они могут передавать и получать данные через стандарт USB. Подобные приборы даже можно использовать во вполне серьезных химических лабораториях.

Однако наиболее простые и дешевые образцы просто показывают в баллах (например, по 10-ти бальной шкале) качество тестируемого моторного масла. Поэтому для рядового автолюбителя проще пользоваться именно такими приборами, особенно учитывая разницу в их цене.

источник

Очень часто каждый задает себе вопрос, через сколько менять моторное масло.

Тенденции моторных масел таковы что из года в год они становятся лучше по всем свойствам.
Тенденции потребителей, это из года в год снижать интервал замены. Иногда этот интервал доходит до абсурда, и продвинутые любители начинают его снижать до 3-4 тыс и меняя масло по 3-4 раза в года

Состояние масла можно опредлить лабораторным путем. Но изучая анализы отработок Оил Клубаwww.oil-club.ru/forum/for…-otrabotok-benzinovye-dv/ видно что в процессе эксплуатации масла его характеристики падают, но ответа где этот предел нет и все начинают делать для меня не понятные выводы (особенно при отстутствии образования в данной области, как у меня).

Но есть простой действенный способ- КАПЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Для оценки диспергирующей способности работавшего масла применяют метод «масляного пятна» (капельной хроматографии). Он предусматривает нанесение на фильтрованную бумагу капли горячего масла, взятого маслощупом из поддона картера сразу же после остановки двигателя. Через два часа образующая хроматограмма может быть использована для оценки диспергирующих свойств.
позаимствовано здесь — autogener.ru/maslo/opredelit-sostoyanie-masla.php

Чем светлее пятно в зоне ядра — тем работоспособнее проверяемое масло.
Сильное потемнение говорит о насыщении металлами и примесями и если такое масло оставить работать в двигателе дальше, износ двигателя увеличится в разы.

Маленькая зона последнего кольца, диффузии, говорит о потере своих свойств у присадок, добавленных в масло для моющих и диспергирующих качеств. Такое масло может работать в моторе и дальше, но уже — не выполняя присадочных свойств.

Полное отсутствие последнего кольца говорит о присутствии воды (как правило кромка становится неровная) и полной потере присадочных свойств. Если ядро такого масла густое и по цвету близкое к черному, значит — было неоднократно отработано и уже давно пришло в негодность!

В других случаях масло просто состарилось от времени, вышел срок годности, или были нарушены условия его хранения.

Вода наносит сильный вред моторным маслам.
Попадая в него в соотношении 0,2 % вода начинает быстро разлагать существующие в ней присадки. Далее при работе двигателя с таким маслом в трубках и каналах мотора забиваются густыми отложениями.
В дальнейшем это приводит — к поломкам деталей в двигателе!

Распад присадок увеличивает нагар на деталях, образуются — отложения, пены, пленки.

Кто думает что это дедовский метод, тот ошибается:
текст из учебного пособия. Составитель: Кельдышев В.А.
ОЦЕНКА МОЮЩЕ-ДИСПЕРГИРУЮЩИХ СВОЙСТВ РАБОТАВШИХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ МЕТОДОМ «МАСЛЯНОГО ПЯТНА»
позаимствовано здесь www.drive2.ru/l/1113798/

Полученное пятно сравнивают с пятнами таблицы и «Шкалой образцов капельной пробы», которая кроме рисунков образцов содержит пояснения в форме таблицы (см. шкалу образцов кап. пробы). Оценка от 1 до 3 балла — показатель очень хороший; от 3 до 5 баллов — хорошо; от 5 до 7 — посредственно; от 7 до 8 — плохо; 8, 9 -очень плохо и масло подлежит замене.

Моющие составляющие присадки оценивают по присутствию на масляном пятке краевой зоны. При этом оценка диспергирующих свойств по шкале должна быть от 1 до 5 баллов. В противном случае масло подлежит замене!

При хорошей диспергирующей способности присадки образуется темная центральная часть пятна (ядро), окруженная более светлой периферийной частью (зона диффузии). Различие в окраске ядра и зоны диффузии обусловлено осаждением в центре крупных частиц загрязнений и на переферии — мелко дисперсной части примесей. Чем больше площадь диффузии, тем выше диспергирующая способность (Дс) масла.
Уменьшение ширины зоны диффузии указывает на срабатывание присадки или на наличие в масле воды. Для оценки диспергирующей способности работавшего масла подсчитывают относительную площадь зоны диффузии (Ркд/Рд, где Ркд — площадь кольца диффузии, Рд — площадь большого круга), по формуле:
Дс = 1 — (d2 /Д2), (3)
где d — средний диаметр центрального ядра, мм; Д — средний диаметр внешнего кольца зоны диффузии, мм.
Полученная величина выражается в условных единицах и характеризует диспергирующие свойства масла. Если величина окажется меньше 0,3 усл.ед., то диспергирующие свойства неудовлетворительны и необходима замена масла.
Потемнение масла говорит только об его работе и не о чем больше.

Метод достаточно точный, забытое старое, только не нужно расшифровку результатов доводить до абсурда, все ответы в таблице…

источник

Авторы: С.Ю. Зубкова, Р.А. Романов (ООО «Балтех»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №9/2018

Для уменьшения расхода энергии и снижения износа трущихся поверхностей в роторных машинах и динамическом оборудовании необходимо их смазывать. Для этого ежегодно в мире производятся миллионы тонн смазочных материалов самого различного назначения, среди которых более 95% приходится на смазочные масла, остальное – пластичные смазки. Трудно переоценить влияние качества смазочных масел на износостойкость работающих механизмов.

В настоящее время существует две идеологии анализа масла: анализ масла при производстве (входной контроль) и анализ эксплуатационного масла. Эти две идеологии в корне отличаются друг от друга. Так, при производстве, а также при входном контроле необходимо, чтобы показатели качества попадали в заданные, заранее известные пределы, определенные стандартами и техническими условиями. При диагностическом контроле необходимо следить не столько за абсолютными значениями тех или иных показателей качества, сколько за изменением этих величин во времени. Такой подход часто называют анализом трендов. Однако, какую бы идеологию мы не рассматривали, важно правильно выбрать наиболее удобные методы анализа интересуемых показателей. К таким показателям относятся вязкость, температура вспышки, содержание присадок, общее кислотное/щелочное число, содержание воды, сажи, общее содержание ферромагнитных и других частиц износа, нитрование, сульфирование и многие другие.

Начнем рассмотрение аналитических методов, используемых при анализе масла, с основного диагностического показателя масла – вязкости. Вязкость любого смазочного масла должна быть достаточной для создания пленки, разделяющей трущиеся поверхности. Ее значение обычно указано в технической документации производителя оборудования, и применяемое масло должно точно соответствовать данным требованиям. Изменение вязкости свидетельствует о деградации или загрязнении масла и является сигналом для принятия неотложных мер. Для определения вязкости в настоящее время используются вискозиметры двух типов:

• вискозиметры истечения, в которых измеряется кинематическая вязкость по скорости свободного течения (времени вытекания). Для этой цели классически применяется стеклянный капиллярный вискозиметр, отличающийся простотой и точностью определения. Также можно встретить использование сосудов с калиброванным отверстием на дне – вискозиметры Энглера, Сейболта и Редвуда;
• ротационные вискозиметры, в которых определяется динамическая вязкость по крутящему моменту с установленной частотой вращения ротора или по частоте вращения ротора при заданном крутящем моменте.

Следует отметить, что в настоящее время наблюдается тенденция к переходу от ручных методов, когда необходима пробоподготовка образца, использование дополнительных реактивов, растворителей, а также наличие хорошо оборудованной лаборатории и специалистов химиков-аналитиков, лаборантов, к полуавтоматическим или даже автоматическим методам, когда от работника требуется только введение пробы масла в прибор. При этом часто желательно, чтобы анализ мог быть выполнен непосредственно на рабочем месте оборудования, т.е. анализирующий прибор должен быть портативным.

Примером такого вискозиметра может служить портативный вискозиметр 3050, поставляемый компанией «БАЛТЕХ» в составе своих минилабораторий серии BALTECH OA. Данный вискозиметр позволяет определять кинематическую вязкость масла в диапазоне 1…700 сСт при температуре 40 и 100°С – основным температурах, при которых она нормируется в технических условиях на смазочные масла. Вискозиметр 3050 требует для работы только введения 60 мкл масла, что может быть выполнено любым техническим персоналом любого предприятия. Он может использоваться как для входного, так и для эксплуатационного контроля.

Рассмотрим еще один из наиболее важных показателей состояния смазочного масла – содержание твердых микрочастиц. Частицы, размеры которых сопоставимы с размерами зазоров между трущимися поверхностями, могут вызывать интенсивное абразивное изнашивание деталей. Содержание таких частиц можно оценить двумя способами: по массе и путем подсчета. Определение частиц по массе – классический метод определения содержания механических примесей в масле по ГОСТ 6370–59. Но этот метод длительный и трудоемкий. Кроме того, для мониторинга состояния масел предпочтителен второй способ, дающий информацию не только об общем содержании частиц, но и об их распределении по размерам. Эту информацию можно получить двумя способами: подсчетом частиц в разных диапазонах их размеров под микроскопом, с помощью оптических счетчиков частиц, работающих на различных принципах подсчета. Первый способ самый доступный, но и самый трудоемкий. Для его реализации нужен только измерительный микроскоп, однако время обработки одной пробы измеряется часами.

Во втором способе используется принцип затенения света, обычно от лазерного источника. Тень от частицы, попадающей в луч лазера, регистрируется фотодатчиком, и полученный сигнал автоматически пересчитывается в размер частицы. Путем подсчета теней разной протяженности можно легко разнести проходящие через световой канал частицы по размерам. Этот способ получил наиболее широкое распространение. Счетчики частиц, работающих на этом принципе, выпускают несколько фирм. Результат определения получается за считанные минуты. Недостаток их состоит в возможном получении ложных положительных результатах: за механические частицы могут быть ошибочно приняты пузырьки воздуха, капли воды, а также мягкие лакообразующие частицы, не опасные для трущихся поверхностей, а также в необходимости сильного разбавления темных и очень загрязненных масел.

Более современными и лишенными подобных недостатков являются счетчики частиц серии LNF 200, работающие по принципу «лазерной сети». В них тени от частицы, попадающей в луч лазера, регистрируются в виде множества фотографий, которые потом обрабатываются специально разработанной программой, которая позволяет не только определить количество и размер частиц, но и произвести их классификацию на следующие типы: частицы, полученные в результате резания, старения, скольжения, неметаллические частицы и капли воды. Они также идентифицируют пузырьки воздуха и не учитывают их при подсчете. Кроме того, счетчики частиц LNF 230, поставляемые в составе минилабораторий BALTECH OA-5300 и BALTECH OA-5400, позволяют определить другой важный показатель при эксплуатационном контроле – общее содержание ферромагнитных частиц и их размер. Этот показатель служит количественной характеристикой степени механического износа металлических деталей. Он определяется встроенным в данный счетчик частиц магнитометром и выдается либо в виде концентрации (ppm) ферромагнитных частиц и их размеров.

Компания «БАЛТЕХ» может также поставить отдельно магнитометр FerroCheck 2100, который кроме возможности определения общего содержания ферромагнитных частиц в масле позволяет определять их содержание в смазке. Оба прибора являются портативными, переносными и не требуют использования никаких дополнительных реактивов и растворителей.

Однако магнитометр дает информацию лишь об общем загрязнении масла/смазки такими намагничиваемыми металлами, как железо и никель. Если необходимо более глубокое понимание процессов изнашивания и загрязнения, происходящих в машине, важно иметь максимально полную информацию об элементном составе пробы масла. Сегодня данную информацию получают с помощью двух основных методов: атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП) либо атомно-эмиссионной спектрометрии на вращающемся дисковом электроде (АЭС-ВДЭ). Каждый из этих методов позволяет одновременно определять содержание более 20 химических элементов в пробе. Первый метод более известен в современной аналитической химии и широко используется, например, в экологии для определения металлов в воде. При этом пробу образца распыляют в аргоновую плазму и измеряют интенсивность характеристических полос излучения атомов исследуемых элементов. Недостаток этого метода для анализа масел – ограничение по размеру твердых частиц в пробе. Слишком крупные частицы (более 3…5 мкм) не до конца сгорают в плазме, и результат определения элементного состава будет занижен. Кроме того, необходима длительная пробоподготовка масла, которая может быть выполнена только в специализированной лаборатории химиком-аналитиком. Второй метод позволяет анализировать пробы масла с частицами размером до 8…10 мкм. В этом методе элементы атомизируются в дуговом разряде на дисковом графитовом электроде, который при вращении увлекает пленку анализируемого масла. Примером подобного прибора может служить элементный анализатор 120С анализирующий масло «как есть», без пробоподготовки и не требующий использования инертных газов и охлаждения. Для его работы необходимо только наличие электричества, поэтому он может использоваться в передвижных мобильных лабораториях.

Следует также обратить внимание на такие хорошо известные при анализе масла показатели, как кислотное и щелочное число. Кислотное число (КЧ, TAN) является мерой общего содержания кислых веществ, накапливающихся в масле в процессе его эксплуатации. Щелочное число (ЩЧ, TBN), напротив, – это мера способности масла нейтрализовать попадающие в него кислотные загрязнители и продукты окисления самого масла. Оба эти показателя выражаются в миллиграммах гидроксида калия на 1 г масла (что иногда вызывает путаницу, так как КЧ определяют титрованием щелочью, а ЩЧ – титрованием кислотой). В процессе эксплуатации масла (в частности, моторного) его КЧ увеличивается, а ЩЧ снижается. Баланс этих показателей служит хорошим критерием остаточного ресурса масла. Классическими методами определения КЧ и ЩЧ являются титрационные методы с использованием стеклянных бюреток или современных полуавтоматических/автоматических титраторов.

В последнее время все более популярным становится использование инфракрасной спектроскопии для анализа химического состояния масла: КЧ (TAN), ЩЧ (TBN), окисление, нитрование и сульфирование, а также содержание некоторых присадок. Спектр масла в средней инфракрасной области (600…4000 см–1) содержит обширную информацию о составе масла. По характерным полосам поглощения в спектре можно определять содержание некоторых присадок и загрязнителей. Если вычесть из спектра работающего масла спектр свежего масла, то разность будет представлять собой спектр того, что накопилось и израсходовалось в масле за время работы. Но для комфортного использования данного метода следует иметь калибровочные кривые (калибровки) для каждого типа интересующего масла и необходимых показателей. Портативный ИК-анализатор 1100 поставляется с библиотекой калибровок на 540 типов масел. Кроме того, он так же, как и все приборы, входящие в минилаборатории серии BALTECH OA, позволяет проводить анализ масла «как есть». Кроме состояния масла ИК-анализатор 1100 позволяет определить такие загрязнители, как вода, сажа, и наличие гликоля или топлива в масле.

Содержание воды – один из важнейших индикаторов состояния смазочного масла. Попадая в масло, вода вызывает коррозию металлических деталей машин, гидролиз и вымывание присадок, приводит к нарушению целостности масляной пленки и, как следствие, к ускоренному изнашиванию механизмов. Своевременное обнаружение попадания в масло воды и принятие мер по ее удалению может многократно продлить жизнь машины.

Наиболее распространенным для определения содержания воды методом является титрование по Карлу Фишеру, осуществляемое в автоматических титраторах. Данный метод дает наиболее полное представления о содержании всех форм воды в масле (растворенной, диффундированной и свободной). Однако использование небольшой пробоподготовки образца масла в виде интенсивного перемешивания и специальной калибровки позволяет ИК-анализатору 1100 определять полную воду с точностью, характерной методу Карлу Фишеру.

Из изложенного следует, что современные методы анализа масла и предназначенное для этого оборудование позволяют быстро, легко и просто на месте эксплуатации оборудования определить все необходимые показатели, необходимые как для производственного, так и эксплуатационного контроля. И хотя данное оборудование, как правило, сложное и наукоемкое, оно предназначено для работы любого технического персонала промышленных предприятий, специализированных лабораторий, автомастерских и автотранспортных компаний.

источник

Одним из наиболее эффективных методов технического диагностирования двигателей внутреннего сгорания является диагностирование по показателям работающего моторного масла или проще говоря — отработки. К основным его преимуществам относится высокая информативность, возможность раннего обнаружения неисправностей двигателя без остановки транспортного средства и разборки двигателя, установление необходимости своевременной замены масла, предотвращение отказов в двигателе из-за повышенного загрязнения и износа деталей. Данный метод широко применяется при диагностировании двигателей различного назначения (стационарных, судовых и автомобильных) и имеет высокую технико-экономическую эффективность. За рубежом анализ моторных масел выполняют специализированные лаборатории или компании, собственными лабораториями, занимающимися диагностированием двигателей по параметрам масла располагают нефтеперерабатывающие компании Мобил, Тексако, Кастрол, Шелл и другие.

Моторное масло при работе в двигателе претерпевает существенные изменения — старение. Старение масла происходит из-за прямого взаимодействия с газообразными, жидкими и твердыми продуктами загрязнения (продукты неполного сгорания топлива, износа деталей двигателя, атмосферная пыль, охлаждающая жидкость и т.д.). Помимо этого, повергаясь воздействию высоких температур, масло интенсивно окисляется, испаряется, полимеризуется и коксуется. Продукты, образующиеся в результате всех этих процессов, накапливаются в масле и приводят к значительному изменению его свойств. Следовательно, работающее масло является носителем комплексной информации о работе двигателя с точки зрения износа пар трения, развивающихся дефектов отдельных деталей или узлов двигателя, отклонений в протекании рабочего процесса, работоспособности смазочной системы, топливоподачи, охлаждения, фильтрации воздуха и т.д.

Показатели масла, характеризующие техническое состояние двигателя (диагностические параметры).

Содержание продуктов износа в масле. Двигатели обычно выходят из строя по причине износа деталей. Основными изнашивающимися деталями являются поршни, поршневые кольца, гильзы цилиндров, коленчатые и распределительные валы, вкладыши подшипников скольжения, толкатели и другие. При нормальной эксплуатации изнашивание большинства приработанных пар трения имеет линейный характер. При возникновении дефекта в паре трения, связанного с ее прогрессирующим износом, интенсивность нарастания, а также количественное содержание в масле металлов, характерных для данной пары, резко увеличивается. Благодаря периодическому отбору проб масла из картера двигателя своевременное обнаружение повышения концентрации элементов износа позволяет предотвратить более значительное повреждение деталей и выход двигателя из строя. Таким образом, содержание продуктов износа деталей двигателя в масле является ценным диагностическим параметром, позволяющим качественно и количественно оценить износ отдельных деталей или узлов двигателя. Наибольшее распространение в практике диагностирования ДВС для определения содержания продуктов износа получил спектральный анализ масла. Преимущество спектрального анализа заключается прежде всего в его высокой информативности и быстродействии при выдаче результатов. Современные модели спектрометров позволяют контролировать динамику износа практически всех деталей двигателя. В настоящее время наибольшее распространение получили два метода спектрального анализа масел: эмиссионный и атомно-абсорбционный, при диагностировании применяются приборы, использующие оба метода. Спектральный анализ позволяет определить как количественную сторону развивающегося дефекта в паре трения по изменению концентрации продуктов износа, так и качественную, то есть определить, какой именно метал находится в масле и какой кинематической паре он принадлежит. Спектральный анализ позволяет определить также пыль (по концентрации кремния), поступающую в двигатель воздухом, и охлаждающую жидкость проникающую в масло через уплотнения. Современные модели спектрометров позволяют определить до 25 элементов индикаторов износа деталей, пыли, антифриза и концентрации присадок масла. В практике диагностирования ДВС применяются приборы, обладающие чувствительностью от 10-4 до 10-6 % . Однако спектральный анализ не решает всех проблем диагностирования ДВС. Некоторые неисправности систем и узлов двигателя, вызывающие ухудшение топливоподачи, процесс сгорания, уплотнения поршней в цилиндрах, загрязнение деталей, могут вначале не проявляться в увеличении интенсивности изнашивания, но затем отразиться на двигателе в виде аварийных интенсивностей изнашивания и задиров. Поэтому для более полного представления о техническом состоянии двигателя необходим комплексный физико-химический анализ масла.

Элементы-индикаторы, характеризующие состояние деталей двигателей

Примеси, загрязняющие масло. В процессе работы в ДВС в масле накапливаются нерастворимые продукты загрязнения. Кроме продуктов износа деталей, пыли воздуха и продуктов разложения металлсодержащих присадок (неорганическая ли несгораемая часть примесей), в масле накапливаются также нерастворимые продукты, образующиеся в результате поступления сажи и других продуктов сгорания топлива, а также окисления, нитрирования и термоокислительной деструкции самого масла. Интенсивность накопления и количество примесей в масле определяется собственными его свойствами, тепловым режимом работы двигателя, качеством топлива и эффективностью его сгорания, герметичностью камеры сгорания, эффективностью системы фильтрации масла и рядом других факторов. Таким образом, количественное содержание загрязняющих примесей в масле и их качественный состав являются параметром, несущим информацию о техническом состоянии двигателя, работоспособности его отдельных систем и пригодности самого масла. Однако этот показатель не обладает однозначностью, так как на процесс накопления примесей оказывает влияние большое количество факторов. Например, при применении масел с высокими диспергирующими свойствами, накопление в них примесей не отражает работоспособности масла до тех пор, пока фильтр не забит отложениями, а масло сохраняет запас щелочности и диспергирующих свойств. Для оценки загрязнения масла применяются методы определения содержания примесей путем фильтрации раствора масла бензине или других растворителях через бумажные или мембранные нитроцеллюлозные фильтры. Используются также методы, основанные на центрифугировании масла в растворе легких нефтяных растворителях. Для целей диагностирования наиболее пригодны фотометрические методы определения нерастворимых примесей, позволяющие вести не только систематический контроль накопления в масле нерастворимых примесей, но и оценивать работу системы фильтрации, качество рабочего процесса двигателя, диспергирующую способность различных марок масла. Преимуществом фотометрического метода является быстрота проведения анализа.

Диспергирующие свойства масла. Техническое состояние двигателя оказывает влияние не только на общее количество накопленных в масле примесей, но и их размеры, дисперсный состав, способность откладываться на деталях. Диспергирующая способность масла является одним из его важнейших эксплуатационных показателей, обеспечивающих чистоту двигателя и надежность его работы, а также сроки службы масел. Чем интенсивней процессы окисления масла и накопления в нем примесей, тем быстрее происходит «срабатывание» диспергирующих присадок. Проникновение в масло охлаждающей жидкости, неисправности в работе агрегатов очистки масла, ухудшение распыливания топлива форсунками и ряд других неисправностей существенно снижает запас диспергирующих свойств. Следовательно, запас диспергирующих свойств, характеризующий степень старения масла является ценным диагностическим параметром, влияющим, кроме того, на техническое состояние двигателя.

Наиболее распространенным методом оценки диспергирующих свойств является метод бумажной хроматографии. Сущность метода заключается в нанесении на фильтровальную бумагу капли работавшего масла и определения величины и характера пятна, получаемого после его впитывания. По этому методу на хроматограмме различают центральное ядро, соответствующее расплыву капли масла на поверхности фильтровальной бумаги, краевую зону, а также зону диффузии, то есть кольцо очерченное нерастворимыми в масле продуктами загрязнения вокруг ядра. Чем больше площадь диффузии, тем выше оценивается диспергирующая способность (ДС) масла. Количественная оценка ДС производится по площади зоны диффузии на хроматограмме по выражению:

ДС = 1 – d 2/ D 2 (условных единиц)
где d – средний диаметр центрального ядра, мм
D – средний диаметр внешнего кольца зоны диффузии, мм

При значении ДС=1 масло полностью сохраняет запас диспергирующих свойств, при ДС=0 запас исчерпан. Неудовлетворительными считаются ДС 0,3-0,35 усл.единиц.

Щелочность масла. Щелочность один из наиболее важных показателей качества моторных масел, оказывающих значительное влияние на надежность и долговечность двигателей. Запас щелочности особенно важен для масел, предназначенных для форсированных двигателей, где процессы окисления протекают интенсивно и образуется большое количество кислых соединений. «Срабатывание» присадок, то есть уменьшение щелочности масла при работе в двигателе происходит в результате одновременного действия многих факторов. Происходит нейтрализация щелочными присадками кислых продуктов, накапливающихся в масле за счет его окисления и сгорания топлива, разложение щелочных присадок под воздействием высоких температур, взаимодействие щелочных присадок с другими, находящимися в масле.
Кроме щелочности масла для оценки запаса моюще-нейтрализующих свойств используется водородный показатель масла рН. Масла с металлсодержащими присадками обладают эффективными моюще-нейтрализующими свойствами до тех пор, пока величина концентрации водородных ионов в масле рН выше 6. Резкое увеличение износа для таких масел наблюдается при снижении рН ниже 4 – 4,5. Вязкость масла. Вязкость является важнейшим свойством масла, от которого в значительной степени зависит режим смазки пар трения, отвод тепла от рабочих поверхностей и уплотнение зазоров, величина энергетических потерь в двигателе, его эксплуатационные качества. Вязкость масла – параметр, реагирующий на изменение работоспособности систем двигателя, режимов работы, уровня технического обслуживания и используется поэтому в качестве диагностического параметра. Интенсивность увеличения вязкости зависит от температурных условий в зонах окисления, качества топлива (содержания в нем серы), совершенства процесса сгорания, эффективности системы фильтрации масла, наличия в нем охлаждающей жидкости и др. В таблице 2 показано влияние качества рабочего процесса двигателя на загрязнение масла и его вязкость. При работе двигателя в масло может попадать топливо как по причине неполного сгорания, так и вследствие утечек из топливной системы. Утечки топлива из топливной системы заметно снижают вязкость масла и отрицательно влияют на надежность работы двигателя. Особенно сильное влияние вязкость масла оказывает на работоспособность подшипников скольжения коленчатого вала.

Зависимость вязкости работавшего масла от качества процесса сгорания.

Наряду с вязкостью масла, для оценки герметичности топливной системы и степени разжижения масла топливом используется параметр «температура вспышки», характеризующий наличие в масле более легких топливных фракций, Современные масла имеют температуру вспышки выше 200С, дизельное топливо – выше 550С. Считается, что снижение температуры вспышки пробы масла менее 180С достоверно указывает на присутствие в масле топлива. Значительное увеличение вязкости масла также нежелательно, так как это приводит к ухудшению поступления масла к парам трения, снижению работоспособности системы фильтрации масла, ухудшению пусковых свойств двигателя. Для диагностирования технического состояния двигателей представляют интерес экспресс-методы, позволяющие оценить уровень вязкости работавшего масла за короткое время. Большинство методов основано на сравнении времени истечения работавшего и свежего масел из сосудов с калиброванным отверстием.

Содержание воды (охлаждающей жидкости). Обводнение моторных масел в процессе работы является частым явлением. Основной причиной проникновения охлаждающей жидкости в масло является нарушение герметичности системы охлаждения двигателя. Попадание воды в картер приводит к повышению коррозионного износа деталей, интенсивному шламо- и нагарообразованию, снижению диспергирующей и нейтрализующей способности масел. При обводнении масла происходит также интенсивная забивка фильтрующих элементов смолистыми отложениями, преждевременный выход их строя. Применение для охлаждения антифризов, которые более склонны к течам и агрессивны в отношении моторных масел, чем вода, повышает вероятность неудовлетворительной работы смазочной системы.
В основе большинства методов количественного определения содержания воды лежит химическое взаимодействие воды, растворенной в масле с каким-либо реактивом. Однако, использование их в качестве экспресс методов нецелесообразно из-за значительных затрат времени на проведение анализа. Простейшие методы, позволяющие определить качественное содержание воды, основаны на конденсации водяных паров из нагретого масла. Такие методы применяют для предварительной оценки степени обводнения масла или в полевых условиях.

Диагностирование технического состояния систем и узлов двигателя

В ДВС и моторном масле протекают сложные физические и химические процессы, с тесной взаимосвязью и взаимным влиянием друг на друга. Поэтому для успешного диагностирования технического состояния ДВС необходимо иметь представление о взаимосвязях между этими процессами с учетом трения, смазки, износа, физико – химических превращений в масле. К основным узлам и системам, обеспечивающим работу двигателя и функционально связанным с моторным маслом относятся:

-цилиндро–поршневая группа;
-система очистки воздуха;
-система очистки масла;
-система охлаждения;
-узлы трения – подшипники коленчатого вала, пара кулачок распределительного вала – толкатель клапана механизма газораспределения;
-топливоподающая система.

Система очистки воздуха. На автомобилях как правило применяются воздухоочистители сухого типа с картонными или синтетическими фильтрующими элементами, имеющими высокую эффективность. В процессе эксплуатации надежность системы, заложенная при изготовлении, уменьшается. Вибрации, колебания температуры приводят к нарушению герметичности сварных соединений воздухопровода, вытяжке и ослаблению стяжных хомутов, старению и растрескиванию резиновых уплотнений и соединительных патрубков. Негерметичность выпускного тракта может быть вызвана применением фильтрующих элементов низкого качества и недостаточным их уплотнением в корпусе фильтра. Разрывы, сквозные отверстия в шторе фильтрующего элемента приводят к значительному увеличению коэффициента пропуска пыли. Абразивные пылевые частицы, поступая в цилиндр, в наибольшей степени изнашивают верхнюю часть гильзы, первое компрессионное кольцо и канавку поршня. Пыль, поступившая в цилиндры и затем попавшая в масло, изнашивает подшипники коленчатого вала в меньшей степени, чем деталей ЦПГ. Это связано с дроблением абразивных частиц в зазорах ЦПГ и удержанием крупных частиц фильтрами. Содержание кремния в масле (элемент-индикатор пыли из воздуха) не зависит от времени работы масла. Поэтому, все значения концентрации кремния в пробах масла, взятых в любой период его работы, характеризует техническое состояние системы очистки и ее негерметичность может быть выявлена с высокой степенью достоверности. Кроме повышенного содержания кремния в масле при разгерметизации впускного тракта существенно увеличивается и концентрация металлов-индикаторов износа ЦПГ (Fe, Cr, Al). Причем между содержанием этих элементов и содержанием кремния в масле существует тесная корреляция (коэффициент корреляции составляет 0,7-0,9). Высокие значения корреляционных отношений для металлов-индикаторов ЦПГ свидетельствуют о наибольшем влиянии разгерметизации впускного тракта на износ гильз цилиндров, поршневых колец и канавок поршней. Несущественная корреляция между содержанием кремния, свинца и меди подтверждает меньшее влияние попадания пыли через цилиндры на износ подшипников коленчатого вала. При относительно малом времени работы двигателя с негерметичным впускным трактом происходит лишь кратковременное повышение интенсивности изнашивания деталей ЦПГ без существенного ускорения старения масла. В то же время, длительная работа двигателя с такой неисправностью существенно ускоряет этот процесс и приводит к значительному изменению показателей масла. Даже после устранения негерметичности в этих случаях отмечается повышение скорости изнашивания деталей. Вызвано это в основном двумя причинами. Во-первых, в условиях эксплуатации не всегда после устранения дефекта заменяют моторное масло. Во-вторых, источником повышения изнашивания деталей являются впускные коллекторы и трубопроводы, расположенные после воздухоочистителя. На их внутренних поверхностях задерживаются частицы пыли, отслаивающиеся из-за вибрации и температурных колебаний и попадающие в цилиндры двигателя. Диагностическим признаком неисправностей системы очистки воздуха является одновременное увеличение содержания в масле кремния и продуктов износа ЦПГ. Ухудшение физико-химических показателей масла служит признаком длительной работы двигателя с неисправной системой. При этом неисправности системы очистки воздуха выявляются с высокой достоверностью на ранней стадии их возникновения – до начала появления внешних признаков абразивного изнашивания в виде интенсивного роста расхода масла на угар (свыше 2 – 3 % от расхода топлива), дымления, повышенного давления картерных газов.

Цилиндро-поршневая группа. Работоспособность ЦПГ непосредственно связана с состоянием системы очистки воздуха. Как уже отмечалось, абразивные пылевые частицы при нарушении герметичности системы очистки воздуха, поступая в цилиндр, в первую очередь изнашивает верхнюю часть гильзы, первое компрессионное кольцо и канавку поршня. Это приводит к нарушению уплотняющей способности кольцевого уплотнения и сопровождается увеличением расхода масла на угар. Ухудшаются также условия смазки и теплоотвода от деталей ЦПГ, усиливается нагарообразование в канавках поршня. Через некоторое время эти явления могут привести к царапинам, натирам на гильзе и прижогам на кольцах. Степень тяжести отказов этого узла зависит от уровня форсирования двигателя и условий его эксплуатации. Для высокофорсированных двигателей преимущественным видом неисправностей являются задиры. Это обусловлено резкопеременным режимом работы двигателей, тяжелыми условиями работы масла, высокой температурой работы. Натиры и задиры ЦПГ могут быть вызваны нарушением условий эксплуатации (перегрев двигателя) и некачественным ремонтом. Задиры на деталях ЦПГ и их заедание вызывают интенсивное изнашивание гильз цилиндров, поршней и поршневых колец, которое сопровождается увеличением концентрации соответствующих металлов в масле. Износ ЦПГ сопровождается значительным ускорением «старения» масла. Значительно выше интенсивность увеличения вязкости (в два раза и выше), с более высокой скоростью накапливаются нерастворимые осадки. Причем чем выше уровень форсировки двигателя и тяжелее условия его эксплуатации, тем с большей скоростью по мере износа ЦПГ происходит дальнейшее ухудшение свойств масла. Основным диагностическим признаком неисправного технического состояния ЦПГ служит повышение концентрации соответствующих продуктов износа, в первую очередь железа и алюминия. Вспомогательным признаком повышенного износа деталей ЦПГ является более интенсивное увеличение вязкости масла и накопление в нем загрязняющих примесей.

Подшипники коленчатого вала. Одной из основных причин выхода из строя вкладышей подшипников коленчатого вала из строя является попадание в подшипник твердых абразивных частиц относительно большого размера (стружка, технологическая грязь, песок, почвенная пыль и т.п.). Частицы, попадая в подшипник, образуют кольцевые риски на антифрикционном слое, способствуют уменьшению минимальной толщины масляного слоя, повышению температуры и короблению вкладышей, уменьшению их натяга в постелях. При образовании риски на поверхности вкладыша появляются пластически выдавленные канавки с навалами (выпучиванием) материала по бокам. Металл в навалах по сторонам царапины под воздействием возросших местных нагрузок может выкрашиваться, частицы металла защемляясь в паре способствуют задиру, а затем и провороту вкладышей. Абразивные частицы, попадая в подшипник, помимо изнашивания поверхности деталей, могут вызвать упругую деформацию поверхностного слоя вкладышей и местное возрастание температуры. Все это интенсифицирует процесс усталостного разрушения (растрескивания) антифрикционного слоя вкладышей и способствует их задиру и провороту. С момента попадания абразивной частицы в подшипник до задира или проворота проходит определенный период, зависящий от размера и твердости абразивной частицы, материала и конструкции вкладышей, а также режимов работы и условий эксплуатации двигателя. Попадание абразивной частицы в подшипник и образование рисок на поверхности вкладышей сопровождается ростом концентрации металлов антифрикционного слоя и металла коленчатого вала (при образовании царапин на поверхности шейки вала). По мере развития повреждения вкладышей, скорость повышения концентрации металлов в масле постоянно увеличивается, вплоть до лавинообразной при задире или провороте. Как правило, при повреждениях вкладышей наиболее интенсивно изменяется концентрация свинца, менее значительно меняется содержание меди. Это объясняется наличием верхнего свинцового слоя на вкладышах, а также тем, что при образовании глубоких рисок выкрашившиеся частицы антифрикционного слоя могут иметь крупные размеры (вплоть до видимой глазом стружки) и не попадать в зону дуги при спектральном анализе. Опыт диагностирования автомобильных двигателей различных моделей показывает, что время от момента выхода концентрации меди и свинца за предельные значения до момента обнаружения неисправности (от нескольких тысяч километров до нескольких десятков тысяч) позволяет своевременно обнаружить и предотвратить аварийные неисправности подшипников коленчатого вала.

Газораспределительный механизм. Одним из отказов автомобильных двигателей является выход из строя пары «кулачок распредвала – толкатель клапана» (КТ). Наиболее распространенными видами повреждений этой пары трения являются натиры, кольцевые риски, наволакивание или усталостное выкрашивание металл (питтинг, не путать с петтингом!) на рабочих поверхностях толкателя и кулачка и повышенное их изнашивание. Эти повреждения могут быть следствием взаимного перекоса контактирующих поверхностей кулачка и толкателя из-за неточности изготовления или сборки, недостаточной смазки, неправильной регулировки теплового зазора «клапан – коромысло». Усталостному выкрашиванию металла – питтингу могут способствовать абразивные загрязнения, попавшие в масло. Повреждение рабочих поверхностей КТ сопровождается увеличением тепловых зазоров клапанов и приводит к нарушению фаз газораспределения и ухудшению технико-экономических показателей двигателя. Увеличение тепловых зазоров в клапанах из-за износа в паре КТ сопровождается скачкообразным ростом концентрации железа, а также хрома.

Система очистки масла. В процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания из-за применения несоответствующих расходных и эксплуатационных материалов, нарушений правил технического обслуживания наблюдаются неисправности агрегатов системы очистки масла, снижающие надежность работы двигателей. При отказах системы очистки масла наблюдается также интенсивное старение масла. Наиболее значительно накапливаются загрязняющие примеси, снижается щелочность и диспергирующие свойства масла. Таким образом, основным диагностическим признаком неисправного состояния агрегатов очистки масла является повышение содержания большинства продуктов износа при относительно невысоком содержании кремния. Дополнительным признаком является увеличение содержания в масле загрязняющих примесей, более значительный рост вязкости, снижение щелочности и диспергирующих свойств.

Система охлаждения. В условиях эксплуатации двигателей при нарушении герметичности системы охлаждения в масло поступает охлаждающая жидкость. Источниками течей могут быть уплотнения гильз цилиндров и стаканов форсунок, прокладки газового стыка, трещины в корпусных деталях, (блок и головки цилиндров и др.), водомасляные теплообменники. Течи особенно опасны при использовании в качестве охлаждающей жидкости карбоксилатных антифризов, более текучих и агрессивных в отношении масел, при попадании которых образуется эмульсия с выраженной кислотной средой, способствующей коррозии и отложениям.

источник