Основы для производства масел

Основные принципы смазывания. Типы трения.

Существует два основных типа смазки:

1. Граничная или тонкопленочная смазка, при которой трущиеся поверхности не полностью отделены друг от друга, так что пики шероховатостей все же соприкасаются.
2. Гидродинамическая, при которой поверхности полностью разделены слоем смазки. При больших нагрузках возможно возникновение третьего состояния смазки, известного как эластогидродинамическая (ЭГД). В этом режиме, когда сила соприкосновения поверхностей очень велика, повышается вязкость масла, что вместе с временной деформацией противоположных поверхностей приводит к тому, что смазка становится твердой разделяющей прослойкой, принимающей на себя нагрузку и предотвращающей контакт металлических поверхностей.

Составы масел и смазок

Большинство современных смазочных материалов составлены из базовых масел и присадок, подбираемых для придания смазке нужных свойств или подавления нежелательных свойств химической основы масла. Многие составы содержат смеси нескольких присадок, называемые «пакетами присадок». Пакеты присадок подбираются производителями масел очень тщательно для того, чтобы не допустить несовместимости присадок между собой, либо с базовым маслом.

Основы для производства масел

Основы смазочных материалов получают из тяжелой фракции продуктов переработки нефти. Они являются сложными смесями углеводородов со значительно отличающимися характеристиками, зависящими от происхождения и типа (преимущественно нафтеновые или парафиновые). Тяжелая фракция проходит дальнейшую обработку и очистку от нежелательных мазутов, кислот и прочих примесей, после чего получают ряд нефтепродуктов с различной степенью вязкости и устойчивости. Вообще, масла нефтяного происхождения имеют большую плотность, чем парафиновые, содержат меньше мазута и соответственно меньшую текучесть, а также высокую степень растворимости. Парафиновые масла имеют более высокие индексы вязкости, — их вязкость меняется в меньшей степени с изменением температуры, — и обладают большей устойчивостью к окислению в процессе работы. Существенно улучшенные свойства базовой основы, в частности более высокие показатели вязкости и более низкая испаряемость, могут быть достигнуты посредством гидропроцесса: процесса, при котором парафиновые дистилляты, полученные в результате первичной очистки, подаются в реактор при высокой температуре и под давлением водорода. Здесь происходит перестроение молекулярной цепочки с выстраиванием необходимых связей между молекулами углеводородов. Затем полученный материал используется в качестве исходного материала в технологическом процессе переработки смазочных материалов, и в зависимости от степени переработки преобразуется в высококачественный продукт, который часто называют полусинтетическим базовым маслом. Хотя большинство нежелательных элементов и свойств устраняются в процессе переработки, даже при самых сложных перерабатывающих процессах многие из них все же остаются в конечном продукте.

Синтезированные углеводородные жидкости (СУЖ) получают путем молекулярного наращивания чистых углеводородов и ненасыщенных углеводородов в процессе управляемой полимеризации, а не путем дальнейшей переработки исходных высококачественных материалов. В результате этого получается материал с заданными вязкостными характеристиками, обладающий повышенной термической и химической стабильностью, а также чрезвычайно низкой испаряемостью и температурой застывания. В производстве смазочных материалов иногда используются и другие компоненты, такие как сложные эфиры и силиконы. Масляные основы могут быть получены также на основе синтетических углеводородов, а иногда и с применением таких материалов, как эфир и силиконны. Каждый тип основы занимает свое место в составе продукта, но основная тенденция большинства производителей — это применение, где возможно, растворённо-очищенных парафиновых основ (характеризуются минимальной себестоимостью). Лишь немногие производители масел применяют более дорогую базовую основу на основе гидропроцесса (синтеза). Главные свойства, учитываемые при выборе масляных основ для каждого определенного продукта, это степень вязкости, устойчивости и окисляемости.

Вязкость — это мера сопротивляемости текучести жидкости и является, пожалуй, наиболее важным свойством минерального масла. В зависимости от типа масляной основы вязкость материала может варьироваться от подобной густому сиропу до абсолютно жидкой, как у воды. Вязкость также меняется с температурой: уменьшаясь при нагревании масла и увеличиваясь (загустевая), при остывании. Такая степень изменения вязкости в зависимости от температуры называется индексом вязкости (VI «viscosity index); чем выше значение VI, тем меньше изменяется вязкость с ростом температуры.

Окислительная стабильность — это способность масла противостоять или замедлять окислительный процесс и очень важная характеристика. Подверженность высоким температурам на воздухе может пагубно влиять на смазочный материал. Происходящее при этом окисление ведет к загущению смазки и в конечном счете к образованию отложений и пробок, блокирующих важные смазочные каналы. Важно отметить, что на каждые 10»С прироста температуры масла степень его окисления удваивается. Устойчивость — это мера испарения масла. Контроль этой характеристики важен для снижения расхода смазки при высоких рабочих температурах в современных двигателях.