Простейшие способы проверки качества топлив и смазочных материалов.
Простейшими способами проверки качества топлив и смазочных материалов является внешний осмотр, отстаивание, фильтрование, подогрев, сжигание и несложное лабораторное исследование. Они применяются в местах работы небольших групп или одиночных автомобилей, когда отсутствуют механизированные стационарные пункты заправки, и нет условий для развертывания стационарных и передвижных лабораторий. Определение качества топлива и смазочных материалов простейшими способами может производить каждый шофер или другой любой работник автохозяйства, пользуясь ручной лабораторией РЛ и даже при ее отсутствии. Такая лаборатория оснащена: комплектом нефтяных ареометров (нефтеденсиметров) для определения плотности нефтепродуктов; лотом — пробоотборником для измерения уровня хранимого в емкости нефтепродукта и отбора проб жидких нефтепродуктов; трубчатыми пробоотборниками для отбора проб пластичных смазок; мерным цилиндром для выявления воды и механических примесей (по цвету и прозрачности нефтепродукта); сферическими стеклами для определения количества фактических смол в бензинах; водочувствительной бумагой и пастой для установления наличия и уровня воды в емкости и др.
Простейшими способами проверяют: наличие воды и механических примесей в топливе и смазочных материалах, содержание фактических смол в бензине, вязкость и наличие присадок в жидких моторных маслах.
Наличие воды. В бензине присутствие воды можно проверить следующим образом. Налить бензин из отобранной средней пробы в прозрачный стеклянный сосуд и дать ему отстояться в течение 1. 2 ч. При наличии воды в бензине она осядет на дно сосуда и хорошо будет видна.
В дизельном топливе присутствие воды можно установить путем взбалтывания его пробы в прозрачном стеклянном сосуде. При наличии воды оно помутнеет.
В жидком масле воду выявляют следующим образом. В стеклянную пробирку наливают 2-3 мм отобранной средней пробы проверяемого масла и подогревают его снизу на газовой горелке или обыкновенной свече. При наличии воды масло будет вспениваться и потрескивать с выбрасыванием паров. Такое масло к применению непригодно. Если верхние слои масла потемнели, а потрескиваний не наблюдается, то такое масло содержит незначительное количество воды и пригодно к применению. Следует заметить, что пробирку с маслом при нагревании необходимо держать открытым отверстием от себя. Это предотвратит возможность ожогов от выбрасываемых паров воды и частичек горючего масла из пробирки.
Наличие воды на дне емкости, в которой хранится топливо или масло, а также в топливных баках автомобилей можно проверить с помощью марганцевого калия, который имеется в ручной лаборатории. Для этого следует завернуть несколько кристаллов реагента в белую ткань, опустить на дно емкости и, выдержав 3. 4 мин, вынуть. Если ткань приобрела розовый или малиновый цвет, то на дне емкости имеется вода. Высоту слоя воды можно замерить, опустив на несколько минут в емкость лот — пробоотборник, на линейке которого наклеена водочувствительная бумага или нанесена паста. Затем вынуть лот-пробоотборник и на линейке по резко обозначенной границе определить высоту столба воды в емкости.
Наличие воды в пластичных смазках можно определить, если из отобранной для проверки массы взять 3. 4 г, поместить ее в пробирку и нагревать с такой интенсивностью, чтобы смазка расплавилась через 15. 20 мин. Затем ускорить нагрев до 70 °С в минуту и довести температуру смазки до 100 °С. При наличии воды будет слышно потрескивание нагреваемой расплавленной смазки.
Механические примеси в бензине. Такие примеси можно обнаружить следующим образом. Тщательно перемешанную среднюю пробу бензина наливают в цилиндр из прозрачного стекла и просматривают на свету. Если в бензине заметны взвешенные или осевшие на дно частички, то это указывает на наличие механических примесей. В дизельном топливе механические примеси наиболее просто определяются путем фильтрации. Для этого среднюю пробу дизельного топлива разбавляют чистым бензином в пропорции 1:1. Смесь пропускают через бумажный фильтр, который затем высушивают и внимательно осматривают. Дизельное топливо, свободное от механических примесей, оставляет на фильтре едва заметный желтый масляный цвет. Если на фильтре остается темное пятно, то в нем имеются механические примеси. И чем темнее это пятно, тем больше механических примесей в дизельном топливе.
В жидком масле наличие механических примесей определяется следующим образом. Среднюю пробу масла следует разбавить 3. 4 частями бензина, а затем каплю этой смеси поместить на прозрачную стеклянную пластинку или сферическое стекло, имеющееся в ручной лаборатории. Если в масле содержится хотя бы незначительное количество механических примесей, в капле будет видна муть. Если капля масла недостаточно прозрачная, но не мутная, то это указывает на присутствие смолистых веществ и отсутствие механических примесей.
Наличие в маслах абразивных частиц. Наличие этих частиц проверить очень просто. Для этого нужно взять две плоские, чистые и сухие стеклянные пластинки. На поверхность одной из них поместить 1. 2 капли средней пробы испытуемого масла, а затем накрыть ее второй пластинкой. Если при перемещении относительно друг друга плотно прижатых — пальцами пластинок будет слышен характерный резкий скрежет, то в масле имеются абразивные твердые частицы, которые являются результатом интенсивного изнашивания деталей узлов трения.
Кроме того, количество воды и механических примесей (в %) в топливе и жидких моторных маслах можно определить путем отстоя средней пробы в отстойнике из прозрачного стекла. Моторные масла разбавляют чистым бензином в пропорции 1:2 или 1:4 в зависимости от их вязкости. Для более быстрого и лучшего осаждения воды и механических примесей отстойник с дизельным топливом и маслом следует помещать в горячую (50. 60 °С) воду.
Определение количества фактических смол в бензине. Приблизительное количество фактических смол в бензине можно определить следующим образом. Из средней пробы отобрать пипеткой 1 мл бензина, поместить на сферическое стекло и поджечь. После сгорания на стекле останется желтое или коричневое пятно. Чем больше смол в бензине, тем больше диаметр и темнее пятно. Замерив диаметр пятна, можно судить о приблизительном содержании фактических смол в бензине.
Определение вязкости масла. Вязкость масла можно определить путем сравнения с вязкостью эталонного. Для этой цели следует использовать полевой вискозиметр, состоящий из металлической оправки, в которой размещаются пять пробирок с эталонными маслами, кинематическая вязкость которых при 100 °С равна соответственно 4, 6, 10, 16 и 22 сСт. В каждую пробирку опущено по одному металлическому шарику. Шестую пробирку заполняют испытуемым маслом и закрывают пробкой, а затем помещают в сосуд с горячей водой, где выдерживают около 10 мин. После этого вискозиметр вынимают, быстро перевертывают на 180° и, удерживая в строго вертикальном положении, наблюдают за перемещением (падением) шариков в пробирке с проверяемым и в пробирках с эталонными маслами. Вязкость проверяемого масла будет равна по величине вязкости того эталонного масла, в котором шарик упал на дно пробирки одновременно с шариком пробирки с проверяемым маслом. Если шарик падает медленнее, чем в одной из пробирок (допустим, с маслом вязкостью 6 сСт, но быстрее, чем в пробирке с маслом вязкостью 10 сСт), то вязкость его составит приблизительно 8 сСт.
Присадки в масле. Для того чтобы убедиться в наличии или отсутствии определенного типа присадок в масле, 1. 2 г его средней пробы сжигают в фарфоровом тигле. Если после сжигания пробы на дне тигля останется плотный серовато-белый осадок, то в масле преобладают присадки, основным компонентом которых является барий. Более рыхлый осадок черного цвета указывает на преобладание присадок, основным компонентом которых является кальций. Очень твердый осадок желтого или красного цвета указывает на наличие в масле абразивных примесей (кремния или железа).
Источник
Простой способ определения качества смазочных материалов, технических жидкостей и препаратов автохимии
Не все автомобилисты знают о таких показателях моторных масел, как щелочное и кислотное числа. В дилерском центре при покупке моторного масла вам вряд ли покажут паспорт качества масла с этими показателями. В лучшем случае сошлются на паспорт безопасности масла, в котором щелочное и кислотное числа не указываются.
Самое главное в рецептуре современных смазочных материалов и технических жидкостей, используемых в технике, это химические соединения и их соотношение в пакете присадок, а также базовая минеральная и синтетическая основы. Например, допущенное к применению качественное моторное масло должно обеспечить нормальную работу двигателя в течение 10 и более тыс. км, при условии использования качественного топлива и правильной эксплуатации автомобиля.
Высокие давление и температура в цилиндропоршневой группе двигателя, топливо, горячие газы и сажа, проникающие в картер через поршневые кольца, ведут к неизбежным химическим преобразованиям как масляной основы, так и присадок в нем. В присутствии кислорода происходит окисление моторного масла и образование продуктов термического разложения в виде шлама, который оседает на поверхностях деталей двигателя, что приводит к их загрязнению и ухудшению отвода от них тепла, а значит, к перегреву. Твердые частицы шлама приводят к абразивному износу, инициирующему коррозионные процессы и разрушение прокладок и уплотнителей. В результате ухудшаются свойства моторного масла, что проявляется в снижении щелочного и повышении кислотного чисел.
Присадки, содержащиеся в моторном масле и призванные обеспечить работу двигателя, разлагаются, перестают нейтрализовать образующиеся кислоты и диспергировать слипающиеся шламовые соединения, начинается коррозия и износ узлов трения. При работе двигателя щелочное и кислотное числа моторного масла меняются. Нормально, если щелочное число качественного масла уменьшилось в 2 раза и составило не менее 3,5 мгКОН/г, а кислотное число не превышает 3 мгКОН/г. Но если применять некачественное масло, то даже регулярные замены его через каждые 10 тыс. км не оградят двигатель по меньшей мере от снижения его ресурса.
Для предотвращения ускоренного изменения свойств масла следует контролировать условия эксплуатации автомобиля: использовать качественные топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Полноценный мониторинг состояния смазочных и охлаждающих жидкостей всегда был затратным мероприятием, как по финансам, так и по времени, и мало кто из автолюбителей практикует это. А практика показывает, что основная причина отказа двигателя и трансмиссий – это использование некачественных смазочных материалов и технических жидкостей, их низкий ресурс. В то же время подделка смазочных материалов и технических жидкостей стала изощренной, несмотря на постоянную борьбу с ней.
Все знают, что чем дороже бренд производителя и выше качество масла, тем больше степеней его защиты. Часть производителей использует различные системы защитных штрихкодов на канистре, по которым можно узнать, когда и где произведен смазочный материал, оригинален ли он. Также подлинность или оригинальность смазочного материала можно определить в лаборатории или, по меньшей мере качественно, по капельной пробе. Но для этого нужны определенные знания и опыт, которых у большинства автовладельцев нет. Подтверждающих это примеров много.
На рис. 1 изображено масляное пятно моторного масла «Газпромнефть Супер SAE 5W‑40», проработавшего в двигателе легкового автомобиля 240 моточасов.
Рис. 1. Масляное пятно моторного масла «Газпромнефть Супер SAE5W-40», проработавшего в двигателе легкового автомобиля 240 мото/ч
До этого автовладелец, видимо, искал подходящее для двигателя моторное масло. За полтора года перепробовал три моторных масла: «Лукойл Люкс Синтетическое SAE 5W‑30» с присадкой «Тотек АР 1»; высоковязкое моторное масло «Neste SAE 5W‑50»; «Газпромнефть Супер SAE 5W‑40». Промывал двигатель промывочным минеральным маслом «Роснефть Express» с кинематической вязкостью 31,7 сСт при 40° С. Капельная проба выполнена после перехода на масло «Газпромнефть Супер SAE 5W‑40».
Использование синтетического моторного масла SAE 5W‑30 с присадкой «Тотек AP1» необходимо пояснить. Практика показывает, что после добавления присадки (добавки) «Тотек АР1» в масле появляются медь и алюминий, понижается щелочное число. Не в каждом моторном масле химические элементы добавок совместимы с имеющимися в нем присадками, особенно при низком щелочном числе.
Масляное пятно с рис. 1 выложено автовладельцем на форуме. Там же встречаются лестные комментарии, что ядро масляного пятна похоже на сердечко и масло в хорошем состоянии. На самом деле масло было уже неработоспособным и проблемы в двигателе прогрессировали. Автовладелец это почувствовал и отдал образец моторного масла в лабораторию. Частый переход с одного масла на другое с разными классами вязкости и щелочными числами, использование присадки, промывка двигателя маловязким минеральным маслом дали ожидаемый результат. Щелочное число моторного масла «Газпромнефть Супер SAE 5W‑40», капельная проба которого показана на рис. 1, при лабораторном анализе составило 1,7 мгКОН/г, что в 2,5 раза ниже допустимого. Понизилась оптическая плотность из-за присутствия остатков промывочной жидкости на 10% и температура вспышки на 6%, в масле появились медь и алюминий. Относительный износ составил 15,7.
Цитирую комментарий лаборатории, проводившей анализ масла: «Необходим более длительный период наблюдения для выявления тенденции износа. Показатели естественного износа металла. Продолжайте отбор проб согласно графику». К комментарию добавить нечего.
Использование универсального индикатора ООО «Химмотолог», который показывает присутствие присадок и их баланс, позволило бы по цветной хроматограмме капельной пробы определить неработоспособное состояние моторного масла «Газпромнефть Супер SAE 5W‑40» и не допустить усугубления проблемы автовладельца. Инновационный универсальный индикатор разработан отечественными учеными и представляет собой экологически чистый продукт. На рис. 2 показан герметичный пакет с универсальным индикатором.
Рис. 2. Универсальный индикатор ООО «Химмотолог» в герметичном пакете
В отличие от используемых при капельной пробе бумаг, фильтра «Синяя лента», тканей, импортной тестовой среды для экспресс-анализа и др., универсальный индикатор благодаря цветной хроматограмме позволяет анализировать не только отработанные масла, но также свежие присадки, смазочные материалы и технические жидкости уже при покупке и заливке. На рис. 3 – пятно от свежего масла «Газпромнефть SAE 5W‑40» после 60 минут. Пятно свежего масла – серое, после высыхания становится бесцветным.
На рис. 4 – свежее масло «Газпромнефть SAE 10W‑40» на универсальном индикаторе. Видно, что цвета хроматограммы после высыхания капельной пробы сохраняются.
На рис. 5 – хроматограмма качественного (оригинального) моторного масла М‑14Г2ЦС, а на рис. 6 – хроматограмма капельной пробы подделки. Учитывая, что подделка – это, как правило, качественное масло, разбавленное дешевым моторным или базовым маслом, приготовили в лабораторных условиях некачественное масло-«подделку» из качественного моторного масла М‑14Г2ЦС с щелочным числом 10 мгКОН/г, разбавив его базовым маслом такой же вязкости, как у оригинального масла, на 10%. У полученной подделки щелочное число из-за разбавления снизилось до 9 мгКОН/г.
Так, на рис. 6 у «поддельного» масла М‑14Г2 ЦС, полученного разбавленнием всего на 10% базовым маслом, мы видим значительное отличие цветов ядра и диффузионных зон хроматограммы и их размеров от хроматограммы оригинального масла с рис. 5. То есть на хроматограмме обнаруживается снижение щелочного числа моторного масла всего на 1 мгКОН/г. Это супер! Если же смешать качественное масло с дешевым моторным маслом с другими присадками, то выявится его добавление в количестве менее 10%. Образно говоря, предлагаемый способ позволяет по цвету хроматограммы выявить ложку дегтя в бочке меда.
На рис. 7 – капельная проба моторного масла «Toyota SAE 5W‑40» на фильтровальной бумаге, отработавшего 240 моточасов в двигателе.
На рис. 8 – хроматограмма отработавшего 240 моточасов в двигателе моторного масла «Toyota SAE 5W‑40» на универсальном индикаторе.
В отличие от капельной пробы отработавшего масла на бумаге (рис. 7), на которой мы видим темное малоинформативное пятно с плохо просматриваемыми ядром и диффузионными зонами, хроматограмма на универсальном индикаторе (рис. 8) имеет четкие отличительные особенности.
На рис. 8 мы видим радиальную осадочную хроматограмму в виде ядра и трех зон. Ядро – зона, соответствующая самой темной однородной части масляного пятна на фильтре, темно-коричневое с оттенком синего, в котором заметны нерастворимые примеси. Первая зона диффузии – кольцеобразная, желто-коричневая, более светлого цвета, чем центральное ядро, образовавшееся в результате прохождения нерастворимых примесей через поры универсального индикатора. Размер кольца небольшой, указывает на низкое содержание моюще-диспергирующей присадки в масле. Вторая зона окисленного масла – кольцеобразная от желтого до светло-коричневого цвета, содержит растворимые продукты окисления масла и топлива. Третья зона чистого масла и топлива – светлое внешнее кольцо, характеризующее общий размер нанесенного на фильтр масляного пятна. Анализ, проведенный в лаборатории показал снижение вязкости масла на 8% и низкое содержание моюще-диспергирующих присадок, щелочное число 3,7 мгКОН/г, что согласуется с цветовыми переходами в ядре хроматограммы. Моторное масло подлежит замене.
На рис. 9 – хроматограмма трансмиссионного масла «Addinol SAE 75W‑90».
Сегодня на рынке присутствует множество различных препаратов, которые используют некоторые автовладельцы в качестве добавок к смазочным материалам. Тема препаратов выходит за рамки настоящей публикации, тем не менее скажу, что, пользуясь универсальным индикатором, вы можете проверить их качество, а также, тестируя масло после добавления препарата, вы можете обнаружить по цвету хроматограммы, насколько изменился кислотно-щелочной баланс в масле. На рисунке показана хроматограмма присадки ЦД‑7, используемая в противоизносных препаратах.
Универсальный индикатор может использоваться для экспресс-анализа технических жидкостей. На рис. 11 – хроматограмма тормозной жидкости ДОТ‑4. На рис. 12 – хроматограмма охлаждающей жидкости «Тосол‑40».
Анализ проведенных испытаний универсального индикатора выявил одну общую особенность. В первые десять минут ядро имеет насыщенный цвет, свидетельствующий о наличии активных химических элементов присадок, в следующие 60 минут в центре ядра проявляются светлые тона, далее проявляется темно-коричневое или темно-зеленое кольцо вокруг ядра. Поэтому для пользователя важно видеть процесс формирования пятна в первые 10 минут. Это позволит ему с большей вероятностью определить подделку и потерю работоспособности смазочных материалов и технических жидкостей.
Таким образом, пользуясь универсальным индикатором, автовладелец защищает себя от покупки некачественных присадок, смазочных материалов, технических жидкостей и на ранней стадии обнаруживает начало потери их работоспособности при эксплуатации техники.
Ильшат Нигматуллин, канд. техн. наук, доцент УГНТУ, кандидат в мастера спорта (автоспорт)
Источник
