Мотор майды

Мотор майларының тұтқырлық температуралық қасиеттеріне қойылатын талаптар қарама-қайшылыққа толы. Бір жағынан, қозғалтқыштың төмен температурада сенімді от алуы үшін майдың тұтқырлығы жоғары болмауы тиіс. Яғни, қозғалмамылылығы жоғары болуы тиіс. Бұл жақсы от алу қасиеттеріне және ағындылыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді, үйкелетін бөлшектердің от алу сәтінде жақсы майлануын және қозғалтқыштың соңынан сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Екінші жағынан, майдың жұмыс температурасы жоғары болғанда (бұл қозғалтқыштың орнықты жұмыс режиміне тән) майлаудың гидродинамикалық режимнен шекаралық режиміне өтуін болдырмас үшін майдың тұтқырлығы жоғары болуы қажет.

От алудың сенімділігін қамтамасыз ету үшін майлардың тұтқырлық температуралық қасиеттері тиісті стандартпен регламенттелген. Оған сәйкес карбюраторлы қозғалтқыштарға арналған майлардың тұтқырлығы 100⁰С кем дегенде 6,0 мм²/с (кинематикалық), ал минус 40⁰С-та 170 Па·с (динамикалық) көп болмауы тиіс. Майдың берілген температурадағы тұтқырлығы неғұрлым аз болса, соғұрлым төмен температурада иінді біліктің қажетті айналымына қол жеткізуге және неғұрлым төмен температурада қозғалтқыштың от алуын қамтамасыз етуге болады.

Майдың екі үлгісінің  А және Б от алу қасиеттерін  зерттегенде, басқа жағдайлары бірдей болғанда бір қозғалтқыштағы А майы температураның зерттелген бүкіл ауқымында  минус 25-тен +5⁰С-та қозғалтқыштың сенімді от алуын қамтамасыз ететіндігі (η_-18=2200 МПа·с), ал Б майы теріс температурада тұтқырлығы жоғарырақ от алдыруды тек минус 10⁰С-тан жоғарыда қамтамасыз етеді (η_-18=950 МПа·с). Қысқы майлардың тұтқырлығы жазғыларға қарағанда төмен болатындығы осымен түсіндіріледі.

Майлардың маусымдық ауыстырылуын болдырмас үшін жаз жағдайларында да, қыс жағдайларында да пайдалануға болатын барлық маусымды кеңінен қолданады. Барлық маусымды майларды әдетте аз тұтқырлықты минералды негізді тұтқырлы қосындымен қоюлату жолымен алады.

 

6 Қорғау қасиеттері

 

Мотор майларының сапасы және қозғалтқыш жұмысының сенімділігі майда су болғанда күрт төмендейді. Су майға сақтау кезінде сондай-ақ пайдалану кезінде түсуі мүмкін. Майда 1-2% су болуы қозғалтқыштың цилиндрлі поршенді тобының тозуын 5 есе жоғарылатады. Бұдан бөлек суға майдың араласып кетуі көбік түзуді күшейтеді, сілтілік санын төмендетеді, майдан функционалдық қосындылардың түсуіне әкеледі. Әсіресе ұзақ сақтауға қойылған қозғалтқышқа су буларының түсуі және ылғалдың конденсациялануы өте қауіпті.

Іштен жанатын қозғалтқышын сақтау барысында таттанудан қорғау үшін мотор майларына коррозия ингибиторларын ендіреді. Қолданылатын ингибитор типіне және оның концентрациясына байланысты консервациялық, консервация-жұмысшы және жұмысшы-консервациялық майларды алады. Мотор майына коррозия ингибиторларын ендіру тек қана таттануды төмендетіп қана қоймай, бірқатар жағдайларда қозғалтқыштың жұмысы барысында тозуды азайтуға мүмкіндік береді.

 

7 Тотығуға қарсы және жуғыш қасиеттері

 

Іштен жанатын қозғалтқыштың  қалыпты және тоқтаусыз жұмысын  қамтамасыз ету үшін мотор майларының тотығуға қарсы және жуғыш қасиеттері жоғары болуы тиіс. Олай болмағанда қозғалтқышта пайдалану барысында қозғалтқыштың техникалық сипаттамаларына кері әсер ететін көміртекті қыртыстардың көп мөлшерде түзілуі жүреді. Іштен жанатын қозғалтқышта түзілетін қыртыстар күйіктер (жоғары температуралық қыртыстар), лактер (орташа температуралық қыртыстар) және тұнбалар (төменгі температуралық қыртыстар) болып бөлінеді.

Күйіктер майдың термиялық ыдырауы, оның ыдырау өнімдерінің тотығуы және полимерленуі, сондай-ақ жанбай қалған отын есебінен пайда болады. Күйіктер көбінесе жану камералары қабырғаларына, поршень түбіне, поршеннің бүйір бетінің жоғары белдешесінен тұрады.

Лакты қыртыстар әдетте поршенді сақиналардың арықшаларында цилиндр гилзаларында және поршеннің бүйір бетінде түзіледі. Тұнбалар картерде және клапан қорабында май жүйесінде және сүзгілерде тұрып қалады. Олардың түзілуі газдардың жану камерасын картерге өтуіне майға су тамып кетуге және басқа да себептерге байланысты. Шөгінділер өте қауіпті, өйткені олар май тетіктерін және сүзгілерді бітейді, ал бұл майдың үйкелу тетіктеріне қалыпты берілуін бұзады және олардың істен шығуына әкеліп соғады. Дизелдерде қыртыстардың басым бөлігі жоғары температурада, ал карбюраторлы қозғалтқышта төмен температурада түзіледі деп есептеледі.

Мотор майларының қыртыстар түзуге бейімділігін төмендету үшін тотығуға қарсы және жуғыш қасиеттерін жақсарту есебінен олардың сапа деңгейін жоғарылатады. Тотығуға қарсы қасиеттерін жоғарылатуға тотығуға қабілеті төменірек май негізін таңдау немесе майға тозуға қарсы қосындылар ендіру арқылы қол жеткізеді. Сонымен бір мезгілде майға жуғыш қосындылар ендіреді.

Мотор майларын әр түрлі  қозғалтқыштарда пайдалану тәжірибесі көрсеткеніндей бір қосынды жуғыш қасиеттерінің қажетті деңгейін қамтамасыз ете алмайды. Сондықтан қазіргі заманғы мотор майларында әсер ету сипаты бойынша ерекшеленетін жуғыш қосындыны үйлестіріп қолданады. Әдетте мотор майларының мұндай композициясына бір-екі күлді жуғыш қосындылар және күлсіз жуғыш қосындылар енеді.

Мотор майларының жуғыш  қасиеттерін анықтау үшін ПЗВ  қондырғысын (1 сурет) қолданады. ПЗВ (Папок, Зарубин, Виппер) әдісі бойынша қосындылы мотор майларының жуғыш қасиеттерін анықтауға арналған қондырғы қозғалтқыштан, электр қозғалтқышынан және басқару пультынан тұрады.

 

 

 

1 сурет – Мотор майларының  жуғыш қасиеттерін анықтау үшін  ПЗВ қондырғысы: 1 – электр қозғалтқышы, 2 – төрт ырғақты бір цилиндрлі қозғалтқыш, 3 – электр қыздырғыштар.

 

8 Көбікке қарсы қасиеттері

 

Май жүйесінде ауаның болуы майдың көбіктенуіне әкеліп соғады. Ауа майға оның май түтіктері  бойынша айналымы кезінде үздіксіз шайқалып шашырауы салдарынан, сондай-ақ бірқатар басқа да себептерге байланысты түсуі мүмкін. Ауа майда еріген күйде (7-10% көл.) немесе ауа-май эмульсиясы (50-60 көл.) немесе көбік түрінде болуы мүмкін. Көбік түзілу нәтижесінде майдың үйкелу беттеріне берілуінің сенімділігі бұзылады, майдың тотығуы тез жүреді және т.б.

Көбік түзілу температураға  жағармайлардың тұтқырлығына және оның беттік керілісіне байланысты. Беттік керіліс жоғары болған сайын көбік  түзілу аз. Температураның ұлғаюымен  көбік түзілу төмендейді, ал тұтқырлықтың көбеюінің, керісінше жоғарылайды. Майды тазалаудың тереңдігі де көбіктің азаюына ықпал жасайды.

Мотор майларының коррозиялылығы мен тұрақтылығын анықтау үшін ДК-НАМИ аппаратын (2 сурет) қолданады, ол негізгі екі блоктан: термостаттан және басқару пультынан тұрады.

Майлардың коррозиялылығы 10 сағ. бойы 140°С-қа дейін қыздырылған  май мен ауаның мерзімді әсеріне  ұшыраған қорғасын пластинаның массасының жоғалымы бойынша бағалайды. Майдың тұрақтылығы оны 200°С температурада 50 сағ. бойы тотықтырғанда тұтқырлығының ұлғаюы және жеңіл бензинде ерімейтін тұнбаның түзілуі бойынша бағаланады.

 

 

 

2 сурет – Мотор майларының коррозиялылығы мен тұрақтылығын анықтауға арналған ДК-НАМИ аппараты:

1 – L-тәріздес реакциялық колба, 2 –стержень, 3 – білік, 4 –L- тәріздес реакциялық колбалар орналасатын кассета, 5 –термостат, 6 – араластырғыш, 7 – электр қозғалтқышы, 8 – көтергіш механизм, 9 – редуктор, 10–тірек, 11 – итергіш, 12 – электр қыздырғыш, 13 – бақылыу термометрі, 14 – түйіспелі термометр, 15 – саусақ, 16-17 –шыны ұстағыш.

 

9 Поршенді қозғалтқыштарға арналған майлардың сыныпталуы

 

1974 жылы ендірілген  сыныптама бойынша мотор майлары  олардың қолдану салалары бойынша  былай бөлінеді (1 кесте).

Отандық мотор майларының карбюраторлы қозғалтқыштарға арналған негізгі маркалары М-8А, Н-8Б, М-8В, М-8Г, М-6з/10Г1 және 12Г1 болып табылады. Автотракторлық дизелдерге арналған отандық мотор майларының негізгі маркалары М-8Г, М-8Г2, М-10Г2 және т.б. (2 кесте).

Тұрақты және кеме дизелдеріне  арналған майды – М-14В₂, М-14 майы негізінде функциялық қосындыларды ендіре отырып жасайды. Авиациялық поршенді қозғалтқыштарға арналған М-20 майын талғамды тазалаудың жоғары тұтқырлықты майынан қосынды қоспай дайындайды.

Жағар материалдарды  бірыңғайлау қазіргі кезде көкейтесті мәселе болып табылады. Мұны ойдағыдай  шешу мұнай өнімдерін тиімді және ұтымды яғни үнемді пайдалануға мүмкіндік береді. Бірыңғайлау майлардың ассортиментін, одан ең алдымен тиімділігі аз ескірген сорттарын шығарып тастау жолымен қысқарту және сапалырақ өнімдердің өндірісі және қолдану салаларын кеңейту болып табылады. Мысалы, 6з/10В барлық маусымды ұзақ жұмыс істейтін әмбебап майы жасалған.

 

1 кесте –  Мотор майларының қолдану салалары

 

Пайдалану қасиеттері бойынша  майлардың тобы

Ұсынылатын қолдану  саласы

А   Б     В   Г           Д   Е

Жылдамсықсыз карбюраторлы және дизел қозғалтқыштары Аз жылдамдықты карбюраторлы қозғалтқыштары (Б1) Аз жылдамдықты дизелді  қозғалтқыштары (Б2) Орташа жылдамдықты  карбюраторлы қозғалтқыштары (В1) Орташа жылдамдықты  дизелді қозғалтқыштары (В2) Жоғары жылдамдықты  карбюраторлы қозғалтқыштары (Г1) Жоғары жылдамдықты  дизелді қозғалтқыштары (Г2) Қиын жағдайларда жұмыс  істейтін жоғары жылдамдықты дизелді  қозғалтқыштары Аз айналымды дизелдер құрамында 3,5% дейін күкірті бар  ауыр отынмен жұмыс істейтін дизелдер

 

Шетелде (АҚШ, Батыс Еуропа елдері, Жапония) мотор майларын әртүрлі сорттарға бөлу тұтқырлығы бойынша – SAE сыныптамасы және  қолдану шарттары бойынша – АРІ сыныптамасы қолданылады. 

2  кесте  – Мотор майларының маркалары  (МСТ 17479-72) және олардың негізгі  сипаттамалары

 

 

Тұтқырлық сыныбы	Кинематикалық тұтқырлығы, мм2/с		Пайдалану қасиеттері бойынша тобы
	1000С-та	-180С-та	А	Б		В		Г		Д	Е
				Б1	Б2	В1	В2	Г1	Г2
6	6±0,5	-	М-8А
8	8±0,5	-	М-8А	М-8Б1	М-8Б2	М-8В1	М-8В2	М-8Г1	М-8Г2	М-8Д	-
10	10±1	-	-	М-10Б1	М-10Б2	М-10В1	М-10В2	М-10Г1	М-10Г2	М-10Д	-
12	12±0,5	-	-	-	М-12Б2	-	М-12В2	М-12Г1	М-12Г2	М-12Д	М-12Е
14	14±0,5	-	-	-	М-14Б2	-	М-14В2	-	М-14Г2	М-14Д	-
16	16±1	-	-	-	М-16Б2	-	М-16В2	-	М-16Г2	М-16Д	М-16Е
20	20±2	-	М-20А	-	М-20Б2	-	М-20В2	-	М-20Г2	М-20Д	М-20Е
33/13	13±0,5	1250	-	-	-	М-33/13	М-33/13	-	-	-	-
43/6	6±0,5	2600	-	М43/6Б1	-	М43/6В1		-	-	-	-
43/8	8±0,5	2600	-	М43/8Б1	-	М43/8В1	М43/8В2	-	М43/8Г2	М43/8Д	-
43/10	10±0,5	2600	-	-	-	-	М43/10В	-	-	М43/10Д	-
53/10	10±0,5	6000	-	-	-	М53/10В	М53/10В	М53/10Г1	М53/10Г2	-	-
53/12	12±0,5	6000	-	-	-	М53/12В	М53/12В	-	-	-	-
53/14	14±0,5	6000	-	-	-	М53/14В	М53/14В	-	М53/14Г2	-	-
63/10	10±0,5	10400	-	-	-	-	-	-	-	-	-
63/14	14±0,5	10400	-	-	-	-	-	-	-	-	-
63/16	16±0,5	10400	-	-	-	-	-	-	-	-	-

 

 

 

10 АРІ бойынша мотор майларының сыныптамасы

 

АРІ сыныптамасы бойынша  мотор майлары ʺSʺ (service) және ʺСʺ (commercial) категорияларына бөлінеді. Біріншісіне жеңіл автомобилдердің, микроавтобустардың төрт ырғақты бензинді қозғалтқыштарының майлары, екіншісіне автокөліктің, өнеркәсіптік және ауылшаруашылық тракторларының, жол құрылыс техникасының дизелдеріне арналған майлар жатады. Бензинді қозғалтқыштар мен дизелдерді майлауға арналған әмбебап майлар екі категорияның таңбаларымен белгіленеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

Америка автомобиль инженерлері  қоғамы тұтқырлық мәндері негізінде мотор майларының сыныптамасын жасайды. Ол мотор майларын алты қысқы сыныпқа (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) және бес жазғы сыныпқа бөледі (20, 30, 40, 50, 60). Бұл қатарда үлкен мәндерге жоғары тұтқырлық сәйкес келеді.

М-10Г₂ (МСТ 8581-78) майын үлгіге ала отырып, мотор майларының антифрикциялық қасиеттері оның құрамына үйкеліске және тозуға әсер ететін қосындыларды ендіре отырып зерттелген. Қосындылар ретінде молибденнің қос тиофосфатын және қос тиокарбонатын, мырыш тиофосфатын қолданды. Тауарлы мотор майына үйкеліс модификаторын  ендіре отырып қозғалтқыш жұмысының сенімділігін қамтамасыз ететін антифрикциялық қасиеттерін едәуір жақсартуға мүмкіндік берді.

Майларға ендірілетін  антифрикциялық тозуға қарсы, коррозияға қарсы қосындылар, сондай-ақ майда еритін коррозия ингибиторлары беттік белсендік заттарға жатады. Майда еритін беттік және адсорбциялық-хемосорбциялық әсері бар. ББЗ-лар үйкеліс, электрохимиялық және химиялық коррозия, үйкеліс кезіндегі коррозия электрохимиялық питтинг, коррозиялық шаршау, фреттинг-коррозия тәрізді үдерістер мен құбылыстарға әсері бойынша едәуір ерекшеленеді.

Бір, тіпті екі түрлі  ББЗ-ны қолдана отырып барлық жағдайда тиімді майды жасау мүмкін емес. Сондықтан тиісті майларды олардың  антифрикциялық тозуға қарсы, коррозияға қарсы қасиеттерін қосындылардың композициясымен бірге жасау қажет. Тауарлы полиметакрилаттардың майлардағы депрессорлық және тұтқырлық қосындылар ретіндегі тұтқырлығы бұл қосындылардың молекулаларының құрылысына байланысты. Полиметилакрилатты қосындылардың және депрессорлық әсерінің тиімділігі әр түрлі маркалы майларда әр алуан. Мотор майларының қорғағыш қасиеттерін жоғарылату үшін майда еритін коррозия ингибиторларының ішінде жасанды май қышқылдары немесе олардың туындылары болып табылатын қышқыл текті коррозия ингибиторлары кеңінен қолданылады. Зерттеулер көрсеткендей қышқыл текті коррозия ингибиторлары мотор майларының қорғағыш қасиеттерін қамтамасыз етеді.