RU2269776C1 - Способ определения диспергирующе-стабилизирующих свойств смазочных масел - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к экспресс-методам определения наличия и качества диспергирующе-стабилизирующих свойств, типа дисперсанта у смазочных масел и определения среди других типов масел моторных. Способ определения диспергирующе-стабилизирующих свойств смазочных масел осуществляют путем введения в масло и диспергирования в нем загрязнителя и придания состояния покоя, при этом в масло вводят жидкий загрязнитель, не образующий с маслом раствора, и после его диспергирования эмульсии придают состояние покоя, по изменению информативных параметров в виде потери прозрачности и приобретения эмульсией окраски от желто-рыжего до желто-белого цветов осуществляют качественную оценку наличия диспергирующе-стабилизирующих свойств с выявлением моторных масел, а по изменению информативных параметров в виде интенсивности окраски эмульсии от желто-рыжего до желто-белого цветов, времени начала выпадения загрязнителя в осадок и/или начала расслаивания эмульсии или их отсутствия, объема выпавшего в осадок загрязнителя и/или высоты столба расслоившейся эмульсии за определенный период времени или их отсутствия, объема вводимого в масло загрязнителя, при котором начинается выпадение загрязнителя в осадок или расслоение эмульсии, а также возможных их сочетаний осуществляют количественное определение с оценкой уровня работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки смазочного масла и определением типа дисперсанта.

Достигается ускорение и повышение информативности определения. 7 табл.

Description

Изобретение относится к экспресс-методам определения наличия и качества диспергирующие-стабилизирующих свойств, типа дисперсанта, у смазочных масел и определения среди других типов масел моторных.

Известен способ определения фактических диспергирующе-стабилизирующих свойств работающих моторных смазочных масел методом хроматографии на бумаге, заключающийся в нанесении на фильтровальную бумагу капли испытуемого масла, взятого из системы смазки механизма [авторское свидетельство СССР №201768, МПК 7 G 01 N 31/06].

Благодаря наличию в масле механических загрязнений, диспергированных и стабилизированных диспергирующе-стабилизирующей присадкой, и таким образом способности масла удерживать в себе мелкодисперсные частицы твердых загрязнений при его растекании на бумаге проявляются ядро и зона диффузии. Такое масляное пятно называют хроматограммой.

Оценку диспергирующе-стабилизирующих свойств масла производят по соотношению наружных диаметров зоны диффузии и ядра. Считают, что чем больше различие между диаметрами ядра и зоны диффузии, тем выше диспергирующе-стабилизирующие свойства масла. Для количественного определения применяют эталонные образцы типовых хроматограмм с оценкой в баллах либо используют известные зависимости для вычисления безразмерного числового показателя, например как в [авторское свидетельство СССР №989481, МПК 7 G 01 N 33/30; Франсуа Ф., Корвэзье А. Лабораторно-стендовые испытание моторных масел // Химия и технология топлив и масел. 1971, №5, с.39-40].

Однако этот метод не пригоден для определения диспергирующе-стабилизирующих свойств свежих товарных и слабо загрязненных масел из-за отсутствия в них достаточного количества частиц твердых загрязнений.

Известен также способ контроля диспергирующих свойств свежих товарных масел методом получения хроматограммы при его разбавлении базовым маслом и искусственном введении в него твердого загрязнителя - сажи в количестве 10% по весу [Франсуа Ф., Корвэзье А. Лабораторно-стендовые испытание моторных масел // Химия и технология топлив и масел. 1971, №5, с.39-40; Доклады II-го Международного симпозиума. "Исследование механизма действия присадок". Галле, ГДР, 1976, с.13-14].

Согласно этому методу готовят концентрат сажи, который включает 27% сажи по весу и 73% минерального масла. Для диспергирования, то есть измельчения частиц сажи, суспензию тщательно механически перемешивают в течение 20 мин, затем воздействуют ультразвуком в течение 10 мин и после этого осуществляют повторное механическое перемешивание. После механического измельчения частиц сажи в масле суспензию выдерживают в течение 3 часов при температуре 250°С для более тонкого измельчения частиц сажи диспергирующей присадкой, находящейся в масле. Как известно, диспергирующе-стабилизирующая присадка не может растворять твердые частицы загрязнителя, но способна и предназначена их расщеплять, подвергая их более тонкому измельчению. Далее искусственно загрязненное твердыми мелкодисперсными частицами сажи масло охлаждают, наносят одну его каплю на фильтровальную бумагу и через два дня производят обмер полученной хроматограммы и дают оценку диспергирующим свойствам масла.

Обеспечивая возможность определения диспергирующих свойств свежих товарных масел, метод имеет высокую трудоемкость и длительность получения хроматограммы и потому не обладает свойством оперативности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля диспергирующих свойств масел методом получения хроматограммы при искусственном введении в чистое масло твердого загрязнителя: битума, сажи, асфальтенов или осадков, выделенных из отработанных масел [авторское свидетельство СССР №654902, МПК 7 G 01 N 33/30 - прототип].

По этому способу для получения хроматограммы предварительно проводят операции измельчения твердого загрязнителя, для чего один из приведенных загрязнителей вводят в углеводородный или галогенуглеводородный растворитель, способный образовывать с маслом раствор (бензол, толуол, ксилол, α-метилнафталин, четыреххлористый углерод и др.) при температуре 60...70°С, что способствует измельчению частиц твердого загрязнителя в образовавшейся суспензии. Полученную суспензию, состоящую из взвешенных в растворителе мелких твердых частиц, вливают в испытуемое масло, нагревают до температуры 70... 80°С и отгоняют растворитель под вакуумом. В результате отгонки растворитель удаляют из испытуемого масла, а измельченные твердые частицы остаются в масляной суспензии. В результате проведенных операций по измельчению частиц твердого загрязнителя образуется дисперсия, то есть взвесь твердых частиц в масле.

Далее суспензии дают остыть до комнатной температуры и затем наносят одну ее каплю на фильтровальную бумагу для получения хроматограммы. После этого измеряют размеры концентрических зон хроматограммы и вычисляют показатель диспергирующих свойств испытуемого масла.

Определение диспергирующих свойств этим способом осуществляется точнее, снижается длительность получения хроматограммы, однако его реализация сопряжена с дополнительными затратами времени, средств на расходные материалы и оборудование, необходимых для многоступенчатого измельчения твердого загрязнителя, а также для проведения вакуумной отгонки растворителя, что лишает метод оперативности и простоты реализации.

Задачей изобретения является оперативное экспресс-определение наличия и качества диспергирующие-стабилизирующих свойств у свежих товарных смазочных масел или у масел, имеющих незначительную загрязненность механическими примесями, путем качественной и количественной оценки этих свойств, определения типа диспергирующе-стабилизирующей присадки и выявления моторных масел среди масел других типов при отсутствии потребности в оборудовании и расходных материалах.

Поставленная задача достигается тем, что для искусственного загрязнения масла используют жидкий загрязнитель, не образующий с маслом раствор, например воду, глицерин и т.д., который легко диспергируется, стабилизируется и образуют с маслом суспензию встряхиванием в течение, например 0,5...1 мин и не требует специальной подготовки перед использованием по назначению. В результате исключаются затраты времени на измельчение загрязнителя, а также на расходные материалы и оборудование. В испытуемое масло вводят и диспергируют максимальное количество жидкого загрязнителя, которое может удержать в себе масло с высокими диспергирующе-стабилизирующими свойствами, например 30...50% от объема испытуемого масла. Введение в масло не растворимого в нем жидкого загрязнителя и диспергирование последнего приводит к потере эмульсией прозрачности и окрашиванию в специфические цвета от желто-рыжего до желто-белого, интенсивность которых прямо пропорциональна уровню диспергирующе-стабилизирующих свойств испытуемого масла. Из этого следует, что в зависимости от фактического уровня диспергирующе-стабилизирующих свойств испытуемого масла присадка может диспергировать и стабилизировать только то количество жидкого загрязнителя, которое соответствует ее активности, и, как следствие, присадка будет удерживать в эмульсии только диспергированный и стабилизированный жидкий загрязнитель. Поэтому, если работоспособность присадки недостаточна для диспергирования и стабилизирования всего жидкого загрязнителя, то недиспергированная и нестабилизированная его часть начнет выпадать в осадок, а эмульсия расслаиваться. При этом, чем менее активна присадка, тем быстрее и в большем объеме будет выпадать жидкий загрязнитель и расслаиваться эмульсия. У трансмиссионных, индустриальных и других масел, не имеющих в своем составе диспергирующе-стабилизирующей присадки, выпадение жидкого загрязнителя и расслаивание эмульсии начинается практически сразу после прекращения встряхивания. Благодаря этому возможно безошибочное выявление моторных масел среди масел других типов.

Наличие таких функциональных информативных параметров, как потеря прозрачности, изменение цвета и интенсивность цвета эмульсии, время, через которое начинается выпадение в осадок жидкого загрязнителя, высота столба расслоившейся эмульсии, объем выпавшего в осадок жидкого загрязнителя за определенное время, объем введенного в масло жидкого загрязнителя, при котором начинается его выпадение в осадок и другие, однозначно характеризуют фактические диспергирующе-стабилизирующие свойства испытуемого масла и позволяют, таким образом, оценить их качественно и количественно. Возможность определить диспергирующе-стабилизирующие свойства более точно с помощью простого экспресс-способа указывает на целесообразность отказа от получения хроматограммы на фильтровальной бумаге. В результате сокращается время на определение этих свойств и отсутствует потребность в оборудовании и расходных материалах.

Из известного уровня техники не известно определение диспергирующе-стабилизирующих свойств свежих товарных смазочных масел или имеющих незначительную загрязненность механическими примесями, экспресс-способом при использовании жидкого загрязнителя, не способного образовывать с маслом раствор, для качественной и количественной оценки свойств, определения типа присадки и выявления моторного масла среди других масел в полевых и лабораторных условиях при отсутствии потребности в оборудовании и расходных материалах. Поэтому можно сделать вывод, что техническое решения соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Качественная оценка отвечает на вопрос: "Испытуемое масло обладает диспергирующе-стабилизирующими свойствами?" ответом в виде "Да" или "Нет". Информативными параметрами при этом определении являются потеря прозрачности и приобретение эмульсией окраски от специфических желто-рыжего до желто-белого цветов. Такая реакция масла на диспергирование в нем жидкого загрязнителя и отсутствие в течение определенного времени, например 5...10 минут, расслаивания эмульсии и выпадения в осадок части загрязнителя указывает на наличие в масле работоспособной диспергирующе-стабилизирующей присадки, что предполагает ответ "Да". В противном случае масло считается не содержащим активной диспергирующе-стабилизирующей присадки, что предполагает ответ "Нет". Это определение позволяет выявить моторное масло среди масел других типов.

Количественное определение заключается в оценке уровня работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки испытуемого масла. В качестве информативных параметров при этом определении могут использоваться: интенсивность окраски эмульсии от желто-рыжего до желто-белого цветов; время начала выпадения загрязнителя в осадок или (и) начала расслаивания эмульсии или по их отсутствию; объем выпавшего в осадок загрязнителя или (и) высота столба расслоившейся эмульсии за определенный период времени или по их отсутствию; объем вводимого в масло загрязнителя, при котором начинается выпадение загрязнителя в осадок и другие информативные параметры, а также возможные их сочетания.

Другим показателем качества диспергирующе-стабилизирующих свойств масла, который позволяет определить предлагаемый способ, является тип введенного в испытуемое масло дисперсанта (диспергирующе-стабилизирующей присадки). Дисперсаны можно разделить на два класса: 1 - беззольные и 2 - другие типы. Беззольные дисперсанты обладают высокой стабильностью свойств и поэтому обеспечивают диспергирование, стабилизирование, а, следовательно, удержание в масле значительно большего количества жидкого загрязнителя, чем дисперсанты других типов. Это свойство обеспечивает удержание во взвешенном состоянии, то есть без выпадения в осадок, например воды до 30...50% и более от объема испытуемого масла, что придает эмульсии при испытании максимальную интенсивность окраски от желто-рыжего до желто-белого цвета. В качестве информативного параметра также может использоваться объем (процентное содержание) введенного в масло жидкого загрязнителя. Благодаря этому свойству беззольных дисперсантов обеспечивается однозначное определение одного из важных показателей качества диспергирующе-стабилизирующих свойств масла.

Для реализации предложенного способа необходима емкость из белого прозрачного пластика, например пластиковый шприц без иглы на 5 или 10 мл для масла, и емкость для жидкого загрязнителя. Шприц предпочтителен - исключаются моечные операции при его многократном использовании, и обеспечивается точная дозировка компонентов.

Способ реализуется следующим образом. Шприц заполняют испытуемым маслом в количестве не более 1/4...1/3 его объема (для обеспечения качественного диспергирования жидкого загрязнителя в масле) и затем жидким загрязнителем в необходимом количестве, например 30...50% от объема испытуемого масла. Шприц переворачивают вверх входным отверстием, поршень выводят до упора, большим пальцем руки закрывают входное отверстие и диспергируют жидкий загрязнитель в масле интенсивным встряхиванием шприца в течение некоторого времени, например 0,5...1 минуту, до равномерного распределения загрязнителя по объему масла. Далее эмульсии придают состояние покоя и наблюдают за изменениями соответствующих информативных параметров, осуществляя качественное и количественное определение диспергирующе-стабилизирующих свойств, в том числе определение типа введенного в масло дисперсанта и выявление моторных масел среди масел других типов.

Таким образом, способность жидкого загрязнителя, не образующего с маслом раствора, легко диспергироваться, а также функциональная зависимость используемых информативных параметров от фактических диспергирующе-стабилизирующих свойств испытуемого масла позволяют определять наличие и всесторонне оценивать качество этих свойств без затрат времени на трудоемкие операции измельчения твердого загрязнителя и получение хроматограммы, что обеспечивает оперативность данному способу, возможность проведения экспресс-анализа масла в полевых и лабораторных условиях и при этом исключить потребность в расходных материалах и специальном оборудовании.

Приводим результаты исследования заявленного способа экспресс оценки диспергирующе-стабилизирующих свойств (ДСС) свежих моторных масел на примере двух основных марок, которые в настоящее время используются для смазывания ДВС отечественных грузовых машин: М8/10 ДМ и М8/10 Г₂. В качестве загрязнителя использовалась вода.

КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

1 Прозрачность эмульсии

Эмульсии относятся к оптически неоднородным средам. Это приводит к рассеиванию проходящего через них света. Поэтому степень прозрачности характеризуют фактором мутности, который показывает в какой степени прозрачность данной эмульсии отличается от прозрачности свежего не загрязненного масла.

Таблица 1 Оценка прозрачности эмульсии
Марка масла	Концентрация загрязнителя в масле, %	Фактор мутности
М8ДМ	0...0,1	Прозрачна
	0,2...0,6	Прозрачность частично утрачена
	0,7 и более	Непрозрачна
М10Г2	0...0,1	Прозрачна
	0,2...0,6	Прозрачность частично утрачена
	0,7 и более	Непрозрачна

2 Цвет (окраска) эмульсии

Таблица 2 Оценка окраски эмульсии
Марка масла	Концентрация загрязнителя в масле, %	Окраска эмульсии
М8ДМ	0...0,1	Естественная - желтая
	0,2...1,0	Желто-рыжая
	2,0 и более	От рыжего до желто-белого
М10Г2	0...0,1	Естественная - темно-желтая
	0,2...0,6	Темно-рыжая
	0,7 и более	От темно-рыжего до темно-желто-белого

Качественные показатели позволяют однозначно выявить моторное масло среди масел других типов по мутности и окраске эмульсии, особенно по наличию желто-белого (молочного) цветов. Эта окраска и мутность у моторных масел сохраняется длительное время. Масла других типов при введении в них загрязнителя не способны окрашиваться в такой цвет и тем более сохранять в течение длительного времени мутность и окраску потому, что они не содержат диспергирующе-стабилизирующие присадки.

Окраска эмульсии может использоваться в качестве дополнительного показателя при определении типа дисперсанта потому, что желто-белый цвет является признаком беззольного дисперсанта и его работоспособности.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

3 Интенсивность (насыщенность) окраски эмульсии

Оценка интенсивности или насыщенности окраски, как известно, носит индивидуальный характер, что неизбежно приводит к существенным различиям в оценках. Поэтому в данном случае предлагается использовать компараторный метод, то есть метод сравнения с эталонами интенсивности окраски эмульсии, которые можно получить с помощью цветной фотографии эмульсий с разной концентрацией загрязнителя в масле конкретной марки. Данный метод по сравнению с другими методами прост и обеспечивает высокую точность оценки.

Этот показатель является дополнительным при определении типа дисперсанта и работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки.

4 Время начала выпадения загрязнителя в осадок

Таблица 3 Время начала выпадения загрязнителя в осадок
Марка масла	Концентрация загрязнителя в масле, %	Период времени, в течение которого начинается выпадение загрязнителя в осадок
М8ДМ	0,1...1,0	Более 48 ч
	2,0...10,0	От 48 до 24 ч
	20,0...30,0	От 1 до 0,5 ч
	40,0...50,0	Сразу после придания эмульсии состояния покоя
М10Г2	0,1...0,2	Более 48 ч
	0,3...0,4	От 10 до 9 ч
	0,7...4,0	От 30 до 5 мин, загрязнитель может быть покрыт пленкой ПАВ
	10,0	Сразу после придания эмульсии состояния покоя

Данный показатель используется при оценке уровня работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки. Для сокращения времени контроля качества ДСС необходимо выбирать те концентрации загрязнителя в масле конкретной марки, которые обеспечивают выпадение загрязнителя в течение 10...30 мин. Если выпадение загрязнителя происходит не ранее указанного времени, то ДСС данного масла признаются качественными, то есть соответствуют техническим требованиям на свежее масло данной марки.

Если выпадение загрязнителя произошло раньше установленного времени, то активность диспергирующе-стабилизирующей присадки понижена. Уровень снижения ДСС пропорционален времени сокращения проверки относительно времени, установленного для качественного масла.

5 Время начала расслоения эмульсии

Таблица 4 Время начала расслоения эмульсии
Марка масла	Концентрация загрязнителя в масле, %	Период времени, в течение которого начинается расслоение эмульсии
М8ДМ	0,1...0,2	Более 48 ч
	0,3...2,0	От 8 до 1 ч
	4,0...70,0	От 30 до 3 мин
	80,0	Масло сворачивается, расслоение в объеме сразу после придания эмульсии состояния покоя
М10Г2	0,1...0,4	От 48 до 5 ч
	0,7...1,0	От 2 до 1 ч
	2,0...4,0	От 30 до 3 мин
	10,0	Масло сворачивается, расслоение в объеме сразу после придания эмульсии состояния покоя

Назначение и принцип оценки уровня работоспособности диспергирующе-стабилизирующих присадок по данному показателю тот же, что для показателя 4. Показатели 4 и 5 взаимно дополняют друг друга, обеспечивая, таким образом, повышение достоверности оценки фактических ДСС моторных масел.

6 Объем выпавшего в осадок загрязнителя за определенное время

Таблица 5 Объем выпавшего в осадок загрязнителя, мл
Марка масла	Концентрация загрязнителя в масле, %	Время, ч
		0,5	1,0	10,0	24
М8ДМ	4,0	0,10	0,15	0,30	0,50
	10,0	0,13	0,18	0,65	0,95
	20,0	0,13	0,18	0,95	1,40
	30,0	0,10	0,15	0,18	0,25
М10Г2	0,7	0,07	0,13	0,13	0,15
	1,0	0,07	0,07	0,10	0,15
	2,0	0,10	0,10	0,15	0,18
	4,0	0,07	0,15	0,25	0,40

Объем выпавшего в осадок загрязнителя приведен для объема испытуемого масла 5 мл.

7 Высота столба расслоившейся эмульсии за определенное время

Таблица 6 Высота столба расслоившейся эмульсии, мм
Марка масла	Концентрация загрязнителя в масле, %	Время, ч
		0,5	1,0	10,0	24
М8ДМ	4,0	0	3,0	3,5	3,5
	10,0	3,0	3,5	3,5	3,5
	20,0	3,0	3,5	3,5	3,5
	30,0	3,0	3,5	3,5	3,5
М10Г2	0,7	0	1,0	5,0	10,0
	1,0	0	1,0	5,0	8,0
	2,0	2,0	5,0	Местное расслоение эмульсии в объеме
	4,0	5,0	6,0

Показатели 6 и 7 характеризуют уровень работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки. Порядок оценки ДСС по данному показателю тот же, что для показателя 4.

Показатель 7 обладает низкой чувствительностью к ДСС масел с беззольными дисперсантами, но эффективен при оценке ДСС у масел с дисперсантами других типов.

Показатели 4, 5 и 6, 7 взаимно дополняют друг друга, что способствует повышению объективности оценки ДСС.

8 Объем вводимого в масло загрязнителя, при котором начинается выпадение загрязнителя в осадок

Таблица 7
Показатель	Марка масла
	М8ДМ	М10Г2
Диапазон концентраций загрязнителя, при котором начинается выпадение загрязнителя в осадок сразу после придания эмульсии состояния покоя, %	35...45	8...10

Этот показатель является основным при определении типа дисперсанта потому, что качественные (беззольные) дисперсанты удерживают в объеме масла в 3...5 раз больше загрязнителя, чем дисперсанты других типов.

Проверка осуществляется следующим образом. Например, для масла М8ДМ согласно таблице 7 вводят 35% загрязнителя и диспергируют его механически в течение 1 мин, придают эмульсии состояние покоя. Если загрязнитель сразу не выпадает в осадок, то дисперсант беззольный и соответствует указанной марке масла. В противном случае для выявления уровня снижения качества дисперсанта необходимо провести несколько испытаний, понижая каждый раз на 5% концентрацию загрязнителя, до тех пор, пока загрязнитель не прекратит выпадать в осадок сразу. Дополнительно можно привлечь показатели 2, 3 и 9.

9 Объем вводимого в масло загрязнителя, при котором начинается расслоение эмульсии

Результаты данного испытания представлены в таблице 4 в четвертой стоке каждой марки масла, где имеется запись: "расслоение в объеме сразу после придания эмульсии состояния покоя".

Данный показатель совместно с предыдущим показателем являются основным при определении типа дисперсанта потому, что качественные (беззольные) дисперсанты не позволяют маслу разрушиться как системе, удерживая в объеме масла в 3...8 раз больше загрязнителя, чем дисперсанты других типов.

Порядок определения этого показателя тот же, что и предыдущего.

2 По п.6). Рассмотрим первую часть вопроса.

Диспергирующе-стабилизирующие свойства моторных масел призваны поддерживать в тонкодисперсном состоянии нерастворимые в масле продукты, которые попадают в него в процессе функционирования ДВС. Такими загрязнениям являются продукты неполного сгорания топлива, главным образом сажа, и продукты старения самого масла, а также металлические частицы износа, образующиеся при трении рабочих поверхностей деталей, привнесенные извне твердые частицы разной природы, топливо и охлаждающая жидкость из неисправных систем топливоподачи и охлаждения ДВС и др.

Диспергирующе-стабилизирующая присадка, как известно, является поверхностно-активным веществом (ПАВ). Для лучшего понимания и характеристики свойств единого вещества этой присадки условно выделяют обычно две служебные функции: диспергирующую и стабилизирующую.

Диспергирующая функция единой присадки проявляется во взаимодействии с нерастворимыми в масле жидкими и твердыми загрязнителями, основные из которых перечислены выше. Суть этого взаимодействия заключается в способности ПАВ сорбироваться на поверхности раздела двух фаз, резко снижая поверхностное натяжение (в данном случае на границе "поверхность масла - твердая поверхность", "поверхность масла - поверхность нерастворимой в масле жидкости", "поверхность твердого загрязнителя - поверхность жидкого загрязнителя") и таким образом расщеплять, то есть тонко измельчать, попавшие в масло загрязнители. Интенсивность последовательно протекающего процесса измельчения частиц загрязнений в масле непосредственно зависит от активности диспергирующе-стабилизирующей присадки и совершается в течение некоторого времени, прежде чем частицы достигнут предельно возможного измельчения. У работоспособных моторных масел, например группы "Д", при комнатной температуре процесс диспергирования жидкого загрязнителя становится заметным уже через 5...20 мин, а у твердых загрязнителей он длится на 1...3 порядка дольше (см. заявку).

До тех пор пока присадка работоспособна, тонко диспергированные частицы не седиментируют в масле, то есть находятся во взвешенном состоянии, а потому не загрязняют поверхности деталей ДВС. При срабатывании присадки и снижении ее активности до предельного уровня тонко диспергированные частицы начинают объединяться, укрупняться и седиментировать, загрязняя детали ДВС.

Стабилизирующая функция этой присадки проявляется также во взаимодействии с нерастворимыми в масле жидкими и твердыми загрязнителями как диспергированными, так и не диспергированными. Суть этого взаимодействия заключается в том, что присадка, являясь ПАВ, на поверхностях раздела двух фаз сорбируется и таким образом упаковывает каждую частицу в индивидуальную оболочку, состоящую из молекул этого ПАВ. В результате все частицы нерастворимые в масле приобретают одноименные заряды, что и препятствует их объединению (слипанию) в конгломераты.

Необходимо обратить внимание на то, что изначально первичным актом взаимодействия данной присадки с продуктами загрязнений масла является функция стабилизации частиц, то есть прерывание процесса объединения частиц в конгломераты, например частиц сажи или тонких (менее 1 мкм) металлических частиц износа, охлаждающей жидкости, и только после этого становится возможным проявление действия диспергирующей функции присадки.

Описание процесса приведено последовательно, но фактически он един и протекает одновременно в проявлениях двух функций присадки потому, что эти функции не могут реализоваться одна без другой.

Рассмотрим вторую часть вопроса о природе загрязнителей.

Для адекватной оценки фактической работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки моторных масел необходимо создать такие условия, при которых проявятся визуально диспергирующе-стабилизирующее действие, то есть сделать так, чтобы действие стало очевидным и доступным для качественной и количественной оценки.

Выше было показано, что диспергирующе-стабилизирующие свойства моторных масел реализуются в области раздела фаз. Однако свежее масло представляет собою однородное вещество, и поэтому нет условий для образования раздела фаз и, как следствие, проявления диспергирующе-стабилизирующие свойств. Следовательно, для того чтобы создать такие условия необходимо ввести в масло загрязнитель, то есть постороннее вещество. Такими загрязнителями являются твердые и нерастворимые в масле жидкие тела.

Твердые тела при выявлении диспергирующе-стабилизирующих свойств свежих масел создают значительные трудности, суть которых раскрыта в заявке.

Жидкие тела нерастворимые в масле диспергируются принципиально проще, что собственно и позволяет отказаться от трудоемких операций и дорогостоящего оборудования.

Основным свойством природы такой жидкости является обеспечение образования раздела фаз между испытуемым маслом и вводимым в это масло жидким загрязнителем. Из этого вытекает вывод, что жидкий загрязнитель должен иметь такую природу, которая обеспечивает образование эмульсии с маслом, то есть не растворяться в масле.

С организационно-экономических позиций целесообразно использовать общедоступные и дешевые загрязнители, которые всегда "под рукой" у транспортников, например водопроводная вода и тосол. Они способны образовывать с маслом эмульсию и четкую границу при расслоении и выпадении в осадок.

С позиций ускорения процесса испытания масел целесообразно применить безопасную для здоровья людей жидкость с большим удельным весом, например глицерин. Масло имеет плотность - 900, вода - 1000, а глицерин - 1230 кг/м³. Разность удельных весов масла и глицерина в 3 раза больше, чем у воды с маслом. Поэтому глицерин обеспечивает ускорение процесса расслоения эмульсии и образования осадка, однако он по сравнению с водой и тосолом создает менее интенсивную окраску эмульсии и менее заметную границу с маслом при выпадении в осадок и расслоении потому, что глицерин химически не взаимодействует с диспергирующе-стабилизирующей присадкой.

Claims (1)

1. Способ определения диспергирующе-стабилизирующих свойств смазочных масел путем введения в масло и диспергирования в нем загрязнителя и придания состояния покоя, отличающийся тем, что в масло вводят жидкий загрязнитель, не образующий с маслом раствора, и после его диспергирования эмульсии придают состояние покоя, по изменению информативных параметров в виде потери прозрачности и приобретения эмульсией окраски от желто-рыжего до желто-белого цветов осуществляют качественную оценку наличия диспергирующе-стабилизирующих свойств с выявлением моторных масел, а по изменению информативных параметров в виде интенсивности окраски эмульсии от желто-рыжего до желто-белого цветов, времени начала выпадения загрязнителя в осадок и/или начала расслаивания эмульсии или их отсутствия, объема выпавшего в осадок загрязнителя и/или высоты столба расслоившейся эмульсии за определенный период времени или их отсутствия, объема вводимого в масло загрязнителя, при котором начинается выпадение загрязнителя в осадок или расслоение эмульсии, а также возможных их сочетаний осуществляют количественное определение с оценкой уровня работоспособности диспергирующе-стабилизирующей присадки смазочного масла и определением типа дисперсанта.