Влияние физико-химических показателей масел на работу механизмов

 

Вязкость. Для наилучшего использования масла в узлах трения его вязкость должна иметь определённое значение (рис.7).

 

                 

 

   

                 Рис.8. Зависимость механических потерь в узле

                           трения (МП) от вязкости масла.

                                 

На рис.8 показано значение оптимальной вязкости, соответствующее режиму между жидкостным и полужидкостным трением.

При слишком низкой вязкости поддерживающая сила масляного клина снижается, и трение переходит в режим граничного, что сопровождается возникновением прямого контакта между микронеровностями деталей и соответствующим возрастанием трения и повышением износа. Картина усугубляется повышенным вытеканием масла через границы узлов трения (например, через торцы подшипников). При сопутствующем повышении температуры возникает опасность взрыва паров масла в картере двигателя.

При слишком высокой вязкости ухудшается доступ масла по трубопроводам и каналам к узлам трения, ухудшается теплоотвод от узлов трения и повышается их температура, возможен местный перегрев деталей. Вследствие сниженного поступления масла возможны разрывы масляной плёнки и опять-таки переход к режиму граничного трения с повышением механических потерь.

Помимо очевидного изменения вязкости при изменении температуры вязкость масла может измениться по следующим причинам.

Попадание воды в масло. При малых (до 5%, хотя для масла это уже очень много) количествах воды вязкость повышается, при больших – снижается.

Механические примеси вызывают повышение вязкости.

Топливо в масле. Попадание лёгкого топлива приводит к снижению вязкости, тяжёлого – к повышению. И то, и другое топливо в масле резко снижают температуру вспышки.

Испарение лёгких фракций приводит к повышению вязкости.

Окисление также обусловливает повышение вязкости.

Добавление в масляную систему масла с другими характеристиками.

Добавление присадок в масло.

Нормально масло, залитое в циркуляционную масляную систему после обкатки двигателя, должно служить практически столько, сколько служит двигатель. Добавление циркуляционного масла в двигатели, оборудованные лубрикаторными системами смазки цилиндров, обусловлено потерями его на испарение и протечки, а также потерями при сепарации. В тронковых двигателях часть циркуляционного масла, направляемая на смазку цилиндров путём разбрызгивания, сгорает. Корректировка свойств масла в процессе эксплуатации выполняется соответствующими действиями эксплуатирующего персонала. Замена масла в механизме производится в тех случаях, когда восстановить его свойства невозможно.

 

                       7) ПРИСАДКИ К МАСЛАМ

 

Увеличение жёсткости условий работы масла отодвигает на второй план его ранее считавшуюся основной функцию – снижение потерь мощности на трение и уменьшение механического износа деталей. К современным моторным маслам предъявляются в первую очередь такие требования: поддерживать двигатель в чистоте, нейтрализовать коррозионно-активные кислоты, выдерживать высокие механические и тепловые нагрузки без ухудшения смазочных свойств, препятствовать непосредственному контакту металлов в условиях граничного трения, не корродировать сплавы металлов, обладать консервационно-защитными свойствами как при работе, так и при длительных остановках двигателя, не вспениваться, не образовывать стойкой эмульсии с водой и ряд других. Достижение указанных свойств производится путём введения в масла различного рода присадок.

Присадки – это вещества, вводимые в масло для целенаправленного изменения его свойств. По эффектам, получаемым от введения присадок, последние разделяются на следующие основные группы.

1. Диспергаторы, способствующие уменьшению размеров частиц механических примесей в масле. В то время как бóльшее количество частиц загрязнений в масле, не содержащем диспергирующих присадок, имеет размеры 0,5…2 мкм, при наличии беззольных диспергаторов размеры этих частиц уменьшаются до 0,05…0,2 мкм (до 95% от общего количества). Содержание нерастворимых в масле загрязнений такого размера можно допускать до 4…5%, не вызывая при этом роста загрязнений и не ухудшая других эксплуатационных свойств масел.

2. Депрессаторы, понижающие вязкость масла при низких температурах без понижения её при высоких температурах (рис.9).

 

 

     Рис. 9. Действие депрессатора: 1 – без присадки, 2 – с присадкой.

 

3. Загустители (вязкостные присадки), повышающие вязкость масла при высоких температурах без повышения её при низких температурах (рис. 10).

                      

 

     Рис. 10. Действие загустителя: 1 – без присадки, 2 – с присадкой.

 

При добавлении к маслу вязкостных присадок повышается индекс вязкости.

4. Антизадирные – повышают смазывающие свойства масла, улучшая "маслянистость", снижая вероятность задиров, особенно полезные для механизмов, работающих при высоких механических нагрузках.

5. Антиокислительные и антикоррозионные – тормозят образование в масле кислых продуктов и тем самым предупреждают коррозию и появление отложений. Антикоррозионные присадки применяют для масел, используемых в ДВС, имеющих подшипники из легкокорродирующих сплавов: медно-свинцового, кадмиево-никелевого. Основными компонентами таких присадок являются соединения фосфора и серы. Эти вещества образуют на рабочих поверхностях вкладышей прочные плёнки, защищающие антифрикционный слой от действия кислот и влаги, к которой такие подшипники очень чувствительны.

6. Антинагарные (моющие) – предотвращают образование на деталях углистых, смолистых и лаковых отложений, чем обеспечивают чистоту деталей. Особенно рекомендуются для высоконапряжённых ДВС, работающих на высоковязких топливах с высоким содержанием серы.

7. Моющие и некоторые другие присадки повышают вспениваемость масла. Поэтому в масла с такими присадками добавляются антипенные присадки, которые разрушают воздушно-масляные эмульсии, появляющиеся в масляной системе при разбрызгивании масла в картере двигателя.

8. Многофункциональные, улучшающие сразу несколько эксплуатационных свойств масел.

Присадки наиболее эффективно действуют сразу после добавления их в масло, а в процессе работы срабатываются, вымываются водой при сепарации и частично задерживаются фильтрами и потому нуждаются в обновлении. Для цилиндровых масел мощных малооборотных двигателей, работающих на топливах с особо высоким содержанием серы, применяются щелочные присадки в количестве до 25%.

Всё более широкое применение для снижения трения находит дисульфид молибдена МоS₂. В чистом виде это минерал пластинчатого строения, напоминающий графит. Скольжение пластинчатых кристаллов, как и в графите, обусловливает хорошие смазывающие свойства. Пластинчатые частицы дисульфида молибдена заполняют поры и микронеровности металла. Они прочно сцепляются с поверхностями трущихся пар и служат своего рода клиньями, по которым проскальзывают вершины микронеровностей при граничном трении, предотвращая непосредственный контакт металлов. Вдавливаясь в поверхностный слой трущихся металлов, МоS₂ образует твёрдую плёнку, которая служит в качестве сухой смазки.

Дисульфид молибдена обладает высокой химической стойкостью, в маслах остаётся в твёрдом состоянии, сохраняет свои смазочные свойства в диапазоне температур от –180°С до +400°С. Смазки на основе дисульфида молибдена хорошо работают в узлах с высокими нагрузками, большими усилиями трения а также там, где вероятны повышенный износ и задиры трущихся деталей.

Дисульфид молибдена применяется в виде сухой брикетированной смазки, вдавливаемой либо втираемой в трущиеся поверхности, а также в виде паст или суспензий на основе минеральных масел и синтетических жидкостей.

Поверхность перед нанесением смазки должна быть тщательно очищена, обезжирена и высушена. Пасту наносят тонким слоем на поверхность при помощи замши, поролона либо других материалов. Натирают брикетом или порошком до тех пор, пока на поверхности трения не появится равномерный блеск. Следует отметить, что простое добавление дисульфида молибдена в уже работавшее грязное масло может привести к противоположному результату – выпадению осадка и забиванию фильтров и смазочных каналов.

Перспективными для применения являются синтетические масла на основе сложных эфиров и гликолей и фтороуглеродные масла. Они практически не окисляются, обладают высокой термической стабильностью, малой летучестью, хорошей смазывающей способностью, не образуют смолистых продуктов и осадков, инертны по отношению к металлам и резине, имеют хорошие антизадирные свойства. До настоящего времени выпуск этих масел довольно ограничен (проценты от общего количества производимых масел), что объясняется их высокой стоимостью (выше стоимости минеральных масел в 15 – 20 раз). Однако энергетические проблемы, сопровождающиеся повышением цен на минеральные масла, повышают конкурентоспособность синтетических масел. Палитра синтетических масел и синтетических присадок к маслам довольно широка, и ожидается возрастание производства синтетических смазочных материалов.

Следует отметить, что произвольная замена минерального масла на синтетическое может ухудшить работу механизма вследствие возможной несовместимости, когда вследствие выпадения хлопьев произойдёт забивание масляных фильтров и каналов. Поэтому при переходе с минерального масла на синтетическое и наоборот (если это вообще допустимо по свойствам масел) узлы и детали должны быть тщательно очищены от предшествовавшего масла, обезжирены и высушены.

      8)   МАРКИРОВКА И ОБОЗНАЧЕНИЕ ТОПЛИВ

 

По стандартам СНГ. Плотность для всех топлив указывается при 20°С, вязкость для дистиллятных указывается в сСт при 20°С, для прочих топлив – в сСт при 50°С (для газотурбинных – в градусах Энглера).

Дистиллятные топлива:

1. Топливо дизельное летнее, предназначено для применения при температуре окружающей среды 0°С и выше. По содержанию серы имеет две разновидности (ГОСТ 305 – 82):

- топливо дизельное Л – 0,2 – 65;

- топливо дизельное Л – 0,5 – 61.

Первое число обозначает содержание серы в процентах, не более, второе – температуру вспышки (последняя величина не является фиксированной).

2. Топливо дизельное зимнее, предназначено для применения при температуре окружающей среды – 30°С и выше. По содержанию серы имеет две разновидности (ГОСТ 305 – 82):

- топливо дизельное З – 0,2 минус 40;

- топливо дизельное З – 0,5 минус 35.

Первое число обозначает содержание серы в процентах, не более, второе – температуру застывания (последняя величина не является фиксированной).

3. Топливо дизельное арктическое, предназначено для применения при температуре окружающей среды – 50°С и выше (ГОСТ 305 – 82).

- топливо дизельное А – 0,2;

- топливо дизельное А – 0,4.

Число обозначает содержание серы в процентах, не более.

4. Топлива для газотурбинных установок, отличающиеся пониженным содержанием ванадия, содержание серы возможно до 1%. Маркировка – ТГ, ТГВК (газотурбинное высшего качества). Определено ГОСТ 104133 – 75.

Моторные топлива представляют собою смеси дистиллятных топлив с остаточными. К ним относятся топлива марок ДТ высшей категории, ДТ, ДМ. Определены ГОСТ 1667 –68.

Мазуты:

- флотские Ф5, Ф12 (число соответствует вязкости в °Е при 50°С).

Определены ГОСТ 10585 – 75.

- экспортные М-0,9; М-1,5; М-2,0. Определены ТУ 38. 000164 – 78.

Э-4,0; Э-5,0. Определены ТУ 38. 000361 – 87. (для двух последних число указывает вязкость в °Е при 80°С).

- топочные 40; 100 (число указывает примерное среднее значение

вязкости в сантистоксах при 80°С). Температура застывания этих топлив примерно равна числу, указанному в марке, делённому на 4. Определены ГОСТ 10585 – 75.

 

По стандартам ISO (международная организация по стандартизации) топлива делятся на дистилляты и остаточные топлива. Плотность всех топлив указывается при 15°С, кинематическая вязкость трёх наиболее лёгких дистиллятов определена при 40°С, всех прочих топлив – при 50°С. 

Дистилляты: DMX, DMA, DMB, DMC. Для первых трёх приводится цетановое число (соответственно 45, 40 и 35).

Остаточные топлива обозначаются буквами RM, за которыми следует ещё одна буква (от А до L, исключая I и J) и двузначное число, указывающее максимальную вязкость в сантистоксах при 100°С, например, RMA 10; RMG 35; RML 55. В паспорте на топливо приводится вязкость при 50°С. В табл. 2 приведены основные показатели различных топлив.

Табл.2.         

Показатель	Значение показателя для топлива
	Дизельного		Газо-турби нного	Моторного		Мазута
						Флотского		Топо-чного 40
	Л	З	ТГ	ДТ	ДМ	Ф5	Ф12
Цетановое число, не ниже	45	45	-	-	-	-	-	-
Плотность при 20°С, кг/м3	860	840	935	930	970	955	960	965
Вязкость, сСт (не более):          при 20°С          при 50°С	3 – 6 -	1,8-5 -	- 21	- 36,2	- 150	- 36,2	- 89	-  260
Температура застывания, °С, не выше, для климатической зоны:         умеренной         холодной	-10 -	-35 -45	-5 -	-5 -5	10 10	-5 -5	-8 -8	10 10
Температура вспышки,°С, в закрытом сосуде (не ниже)	61	40	61	65	85	80	90	90
Содержание серы, %, не более, в топливе вида:                I               II	0,2  0,5	0,2  0,5	1,5 -	1,5  1,5	2,0  2,0	2,0  2,0	0,6  0,6	3,5  3,5
Зольность, %, не более	0,01	0,01	0,01	0,04	0,15	0,05	0,1	0,15
Коксуемость, %, не более	0,03	0,03	0,5	3,0	10	6,0	6,0	-
Содержание, %, не более: механич. примесей воды ванадия	нет  нет  нет	нет  нет  нет	0,03 0,05 4Е-4	0,05 0,5 -	0,1 0,5 -	0,1 0,3 -	0,12 0,3 -	0,8 1,5 -
Теплота сгорания низшая, МДж/кг, не менее	42	42	39,8	-	-	41,5	41,5	39,9

          

      МАРКИРОВКА ТОПЛИВ В МЕСТАХ БУНКЕРОВКИ

При бункеровках в иностранных портах в сертификатах, выдаваемых на тяжёлое топливо, употребляются термины IFO или IF (Intermediate Fuel Oil), что означает "промежуточное", или "разбавленное" топливо. Это название указывает, что полученное топливо является продуктом смешивания различных остаточных и дистиллятных топлив. Название это употребляется для таких топлив с вязкостью выше 20 сСт при 50°С, например, IF-180 (180 сСт при 50°С).

 

9)  КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ МАСЕЛ

 

Ниже будут рассматриваться классификации масел по стандартам стран СНГ и по стандартам SAE (общества американских инженеров автомобильной промышленности) как наиболее распространённым за пределами СНГ.

В соответствии со стандартом СНГ (ГОСТ 17479.1-85) в обозначении масла присутствует следующая информация.

                                                                      

 

 

М – обозначает моторное масло.

1 – число (возможно, с индексом "з" либо со знаком дроби), означающее класс вязкости.

2 – буква (возможно, с индексом "1" или "2"), указывающая группу масел по эксплуатационным свойствам.

3 – буквы, несущие дополнительную информацию.

4 – число, означающее щелочное число масла.

 

1. По классам вязкости масла подразделяются на летние и зимние. Имеются следующие зимние классы: 3_з, 4_з, 5_з, 6_з. Для этих масел указывается вязкость в сантистоксах при 100°С и при минус 18°С. Летние классы: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20. Классу вязкости приблизительно соответствует вязкость при 100°С, например, масло класса вязкости 12 при 100°С может иметь вязкость между 11,5 и 13 сСт. Дробные классы указывают, что по вязкости при температуре минус 18°С масло соответствует классу, указанному в числителе, а при 100°С – классу, указанному в знаменателе, например, 6_з/14.

2. По эксплуатационным свойствам масла делятся на группы А, Б (Б₁ и Б₂), В (В₁ и В₂), Г (Г₁ и Г₂), Д, Е. Индексы 2 относятся к дизелям, индексы 1 – к карбюраторным двигателям.

Буквы обозначают:

А – нефорсироавнные двигатели.

Б – малофорсированные двигатели.

В – среднефорсированные двигатели.

Г – высокофорсированные двигатели.

Д – высокофорсированные дизели, работающие в особо тяжёлых эксплуатационных условиях.

Е – масла для лубрикаторных систем смазки цилиндров дизелей, работающих на топливах с высоким содержанием серы.

Если индекса при букве нет, это означает и дизели, и карбюраторные двигатели.

3. Дополнительная информация может содержать указания на системы, в которых может применяться масло (например, циркуляционные либо лубрикаторные), а также на происхождение масла (например, синтетическое).

4. Щелочность масла в мг КОН /г.

 

        Примеры обозначения моторных масел

 

М-4_з/8-В₂ Г₁ - масло класса вязкости 4_з/8, пригодно для использования как в среднефорсированных дизелях, так и в высокофорсированных карбюраторных двигателях.

М-14-Д-ЦЛС20 – моторное масло класса вязкости 14, для высокофорсированных дизелей, может быть использовано в циркуляционных и лубрикаторных системах смазки, синтетического происхождения, имеет щелочность около 20 мг КОН/г.

М-16-Е60 – масло для лубрикаторной системы смазки цилиндров дизелей, работающих на топливах с высоким содержанием серы, щелочное число около 60.

По стандартам SAE моторные масла различают по классам вязкости. Среди них имеются 4 зимние марки (5W, 10W, 15W, 20W), 4 летние марки (20, 30, 40, 50) и всесезонные масла (например, 10W/30, 20W/40 и др.).

В таблице 3 приведено соотношение классов вязкости по SAE и по ГОСТ 17479.1-85.

 

 

Табл.3.

Класс вязкости	Класс по SAE	Класс вязкости	Класс по SAE
3з	5 W	3з/8	5 W/20
4з	10 W	4з/6	10 W/20
5з	15 W	4з/8
6з	20 W	4з/10	10 W/30
6	20	5з/10	15 W/30
8		5з/12
10	30	5з/14	15 W/40
12		6з/10	20 W/30
14	40	6з/14	20 W/40
16		6з/16
20	50

 

В таблице 4 приведены значения вязкостей масел по SAE при 100°С.

 

Табл.4.

Класс вязкости по SAE	Кинематическая вязкость при 100°С, сСт
	минимальная	максимальная
20	5,7	9,6
30	9,6	12,9
40	12,9	16,8
50	16,8	22,7

 

Приблизительно можно считать, что если разделить число класса вязкости по SAE на 2,5, то получится класс вязкости по стандарту СНГ.

 

10)            БРАКОВОЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МАСЕЛ

 

Под браковочными показателями, или показателями предельного состояния масла, понимаются значения одного или нескольких показателей качества масла, при достижении которых работающее в двигателе масло не обеспечивает его надёжную работу и подлежит замене. Показатели физико-химических свойств масла могут достичь браковочных значений как в результате естественного процесса старения масла, так и в случае повреждения отдельных систем двигателя.

При нормальной работе масло постепенно утрачивает свои первоначальные свойства. Ухудшение качества масла происходит главным образом из-за срабатывания находящихся в нём присадок и загрязнения его растворимыми и нерастворимыми продуктами окисления самого масла, продуктами неполного сгорания топлива, частицами износа, нагара, пыли, воды. При работе двигателя на таком масле повышаются износы смазываемых деталей, усиливаются нагарообразование в цилиндре и отложение шлама в картере, затрудняется работа масляных фильтров, увеличиваются потери на трение. Скорость протекания процесса старения масла в двигателе зависит от многих факторов, главными из которых являются конструкция и форсировка двигателя, его техническое состояние, качество применяемых топлив и масел и совершенство средств очистки масла.

При аварийных обстоятельствах происходит резкое изменение одного или нескольких показателей качества масла. Смена масла по аварийным обстоятельствам, главным образом из-за попадания в масло топлива или воды, происходит намного чаще, чем в результате естественного старения. Это особенно ярко выражено в циркуляционных системах смазки малооборотных дизелей. В этих двигателях масло работает 50…60 тысяч часов и более и заменяется только при аварийных обстоятельствах.

В существующей практике качество работающего в дизелях масла контролируется по следующим показателям:

- кинематической вязкости;

- содержанию нерастворимого осадка;

- температуре вспышки в открытом сосуде;

- щёлочному числу;

- кислотному числу;

- содержанию топлива;

- содержанию воды;

- капельной пробе.

Кинематическая вязкость. При естественном старении масла она постепенно возрастает вследствие испарения лёгких фракций масла, происходящем наиболее интенсивно в первый период работы двигателя, после полной или частичной замены масла.

Вязкость масла может также повыситься в результате накопления в нём нерастворимых примесей, среди которых преобладают продукты неполного сгорания топлива. При содержании в масле свыше 2% нерастворимых примесей вязкость масла может существенно возрасти. Повышение вязкости масла происходит при попадании в него воды, тяжёлого топлива, при добавлении более вязкого масла. С повышением вязкости возрастают потери мощности на трение, ухудшается прокачиваемость (вплоть до нарушения нормальной циркуляции) и растекаемость масла, снижается теплоотвод от узлов трения. Повышение вязкости при попадании тяжёлого топлива приводит к падению смазывающей способности масла.

Понижение вязкости масла происходит из-за попадания в него маловязкого топлива, а также его вспенивания, которое чаще всего происходит из-за конструктивных недостатков циркуляционной системы смазки или плохих противопенных качеств масла. Разжижение масла топливом контролируется по температуре вспышки масла. Так, попадание в масло 5% дизельного топлива снижает его вязкость на 15%, а температуру вспышки на 30%.

Уменьшение вязкости снижает несущую способность масляной плёнки и может явиться причиной повышенных износов деталей двигателя. В тронковых двигателях, цилиндры которых смазываются разбрызгиванием картерного масла, с уменьшением вязкости увеличивается прорыв газов в картер через поршневые кольца, что обусловливает снижение индикаторного к.п.д. и способствует ускорению ухудшения свойств масла.

Считается, что допустимо повышение вязкости масла до 30% вследствие накопления в нём нерастворимого осадка при условии, что масло обладает достаточными диспергирующими свойствами, а при попадании топлива вязкость не должна изменяться на ±20%.

Содержание нерастворимого осадка. При работе двигателя масло загрязняется нерастворимыми в нём веществами: продуктами окисления самого масла и срабатывания присадок, продуктами износа, пылью, продуктами неполного сгорания топлива (основная составляющая). Размеры и количество частиц нерастворимых в масле загрязнений, если оно не содержит диспергирующих присадок, возрастают с увеличением продолжительности работы масла в двигателе. В масле, содержащем диспергирующие присадки, эти загрязнения находятся в тонкодисперсном состоянии, и в процессе работы масла в двигателе увеличивается лишь количество загрязняющих частиц.

В маслах, не содержащих диспергирующих присадок, бóльшая часть загрязнений имеет размеры от 0,5 до 2 мкм. При введении в масло беззольных дисперсантов размеры загрязнений уменьшаются до 0,06…0,2 мкм. В масле с высокими диспергирующими свойствами 95% загрязнений имеют размер 0,1…0,2 мкм. Содержание в масле нерастворимых загрязнений такого размера для тронковых дизелей можно допускать до 4…5%. Если загрязнения имеют размеры свыше 1 мкм, они ухудшают противоизносные свойства масла и способствуют образованию значительного количества отложений на деталях двигателей.

В циркуляционных системах смазки крейцкопфных дизелей, где масло работает практически без смены 15…20 лет, к чистоте масла предъявляются более жёсткие требования, чем к маслам тронковых двигателей. Количество нерастворимого осадка в этих маслах не должно превышать 1%. Эту величину и следует принять (за редкими исключениями) за браковочный показатель содержания загрязнений в маслах крейцкопфных дизелей.

Топливо в масле и температура вспышки масла. При попадании в маслотоплива температура вспышки понижается. Например, при попадании 5% остаточного топлива температура вспышки, определённая в закрытом тигле, снижается на 60°С. Маловязкие сорта топлив ещё в большей степени понижают температуру вспышки. Топливо ухудшает смазывающие свойства масла, усиливает отложение на деталях двигателя лаков и нагаров и шлама в картере, повышает взрывоопасность масляных паров.

Температура вспышки может также понизиться в результате термического разложения его углеводородов и находящихся в масле присадок в случае местного перегрева масла, однако при этом не происходит понижения вязкости.

В любом случае в соответствии с правилами техники безопасности не допускается применение для двигателей масел с температурой вспышки ниже 170°С.

Щёлочное число. Щелочные присадки, вводимые в масла, представляют собой металлоорганические соединения щёлочно-земельных элементов - кальция, магния, бария. Помимо нейтрализации кислот, они сообщают маслу хорощие диспергирующие свойства. Наиболее перспективными являются беззольные присадки.

В начальный период работы масла, залитого в двигатель, его щёлочное число понижается, а затем устанавливается на некотором уровне. В циркуляционных системах смазки крейцкопфных дизелей масло, даже не содержащее щёлочных присадок, работает 50…60 тысяч часов и более без значительного ухудшения его качества. Для этих двигателей применение масел со щёлочными присадками снижение щёлочного числа до нуля не может служить основанием для смены масла, если другие показатели находятся в безопасных пределах. Обычно стабилизация щёлочного числа наступает при значениях 50…30% от щёлочности свежего масла, которая может составлять 5…10 мг КОН/г. Для тронковых двигателей к щёлочности масла предъявляются более жёсткие требования, обусловленные необходимостью нейтрализации продуктов сгорания сернистых топлив. Для них при содержании серы в топливе до 2% целесообразно применять масла со щёлочным числом около 20, а при бóльшем содержании серы нужна ещё более высокая щёлочность. Имеющийся опыт показывает, что при наличии в масле активных диспергирующих присадок можно допустить снижение щёлочного числа масла во вспомогательных дизелях до 2 мг КОН/г, а в главных - до 5.

В циркуляционных системах смазки крейцкопфных дизелей при использовании щёлочных масел щёлочное число не должно падать ниже 10% от щёлочного числа свежего масла.

Кислотное число. После заливки в двигатель свежего масла его окисление происходит медленно, однако в конце этого индукционного периода, длительность которого зависит от наличия в масле антиокислительных присадок, углеводородного состава базового масла, скорость окисления может резко возрасти. Это сопровождается образованием на деталях лакообразного нагара и шлама в картере. Вода в масле усиливает реакционную способность кислоты, и в обводнённом масле допускается меньшее значение кислотного числа. Так, для двигателей с баббитовыми подшипниками при содержании воды 1% допускается кислотность масла до 1 мг КОН/г. При отсутствии воды в масле общая кислотность не должна превышать 2 мг КОН/г. Присутствие в масле минеральных кислот не допускается.

Содержание воды. Наиболее часто встречается загрязнение масла водой. Одними из следствий присутствия в масле воды является снижение щёлочности масла, повышение износов, рост лаков и нагаров, увеличение шлама в картере. Если в обводнённом масле имеются диспергирующие присадки, может образоваться стойкая эмульсия, которая не разделяется сепарированием. Она снижает несущую способность масла в подшипнике.

Попадание воды в уже работавшее масло сильнее ухудшает его смазывающие свойства, чем в свежее. При наличии воды создаются благоприятные условия для быстрого размножения бактерий, которые вызывают деградацию углеводородов масла.

Для среднеоборотных двигателей с тонкостенными вкладышами подшипников при содержании воды в масле 0,3% необходимы срочные меры по удалению воды. Для малооборотных дизелей с баббитовыми подшипниками если кислотное число масла не превышает 1 мг КОН/г, содержание воды допускается не выше 1%.

Капельная проба. По характеру пятна, образовавшегося после впитывания масла, можно судить о загрязнённости масла нерастворимыми продуктами, способности диспергировать эти продукты, о степени окисления масла, о попадании воды.

Если в масле находится активная диспергирующая присадка, нерастворимые в нём вещества будут в тонкодиспергированном виде, а вокруг нанесённого пятна после высыхания будет отчётливо видна зона диффузии. Если цвет пятна чёрный, оно блестящее и легко размывается, а само пятно близко по размерам к нанесённой капле масла, это означает, что в масле происходит слипание и увеличение размеров нерастворимых в нём веществ и диспергирующие присадки полностью израсходовались. Такое масло подлежит смене.

Для масел без диспергирующих присадок по капельной пробе можно судить о загрязнении циркуляционного масла стоками из цилиндров. При значительном загрязнении масла этими стоками вокруг пятна будет зона диффузии, а само ядро чёрного цвета и легко размывается.