Что такое смазочные материалы

Определение
Смазка нужна для уменьшения механических потерь и одновременного повышения плавности движения за счет снижения трения путём подачи соответствующего вещества (жидкого, твердого, полутвердого, полужидкого и даже газообразного) между трущимися поверхностями двух движущихся объектов. Смазка предотвращает повреждение поверхностей посредством разделения движущихся объектов друг относительно друга. Вещество, используемое в таких ситуациях, называется смазочным материалом.
Применение

Каждый движущийся узел любого механизма требует смазки.

Двигатель внутреннего сгорания

В автомобиле, мотоцикле, поезде, корабле, и т.д. Трансмиссии и оси.

Промышленное оборудование

Гидравлические системы, компрессоры, шестерни, турбины и т.д.

Описание

Любой смазочный материал состоит из базового масла и присадок, их соотношение в составе варьируется в зависимости от типа и вязкости смазочного материала.

img_lubricant_structure.jpg
Назначение
Уменьшение трения и износа

Смазочные материалы уменьшают износ и трение на поверхностях металлов, образуя масляную пленку.

Охлаждение

Смазочные материалы отводят тепло, выделяемое трением, а система смазки поглощает тепло.

Очистка

Смазочные материалы вымывают примеси, таких как металлическая стружка, углеродистые отложения.

Анти-ржавчина

Смазочные материалы защищают поверхность от ржавения из-за усиленного окисления, повышенной влаги или кислорода в воздухе.

Герметизация

Смазочные материалы герметизируют контактную часть оборудования, предотвращая утечку газа, впрыскиваемого в цилиндр, или попадание воды и пыли в цилиндр.

Рассеивание сил

Смазочные материалы равномерно распределяют силы, локально примененные к поверхностям трения.

Техническое применение

Смазочные материалы подразделяются на моторные, трансмиссионные, индустриальные и прочие.

Применение

Техническое применение

Примечания

Промышленный стандарт

Двигатель

Легковой

Автомобиль

Бензин (PCMO)

API SP, ILSAC GF-6

Дизель/Бензин (PCMO)

Нет устройства доочистки

ACEA A3/B3, A3/B4, A5/B5

Устройство доочистки

ACEA C1, C2, C3, C4, C5

Коммерческий транспорт

(Грузовик, Автобус, и т.д.)

Дизель для тяжелых условий эксплуатации (HDDO)

Нет устройства доочистки

API CI-4, ACEA E4/E7

Устройство доочистки

API CK-4, CJ-4, ACEA E6/E9

КПГ

-

Устройство доочистки

2-тактный двигатель

Топливо смешанное со смазочным материалом

JASO FC/D, TC

4-тактный двигатель

Одновременный смазочный материал (двигатель/трансмиссия)

JASO MA, MB

Судно

2-тактный двигатель

ВЛЦК

-

4-тактный двигатель

Средний/Большой корабль

-

Привод

Трансмиссия / Дифференциал

Автоматическая коробка передач (ATF)

ОЕМ-специальная конструкция трансмиссии

Дексрон, Меркон и др.

Механическая коробка передач (MTF)

Высокая температура

API GL-4, GL-5 и т.д.

Другие

CVTF, DCTF etc

-

Амортизирующее масло

-

Промышленное оборудование

Гидравлическая система

Общее назначение

Защита от ржавчины и окисления

-

Тяжелый груз

Защита от ржавчины и окисления + защита от износа

-

Четыре сезона / строительная техника

Защита от ржавчины и окисления + защита от износа + HVI

-

Турбина

Газ/Пар

Устойчивость к окислению, предотвращение шлама, водоотделение

-

Промешленное снаряжение

Тяжелый груз

Водоотделение и эксплуатация
(при низкой температуре)

-

Подшипник

Смазочный материал

Предел текучести

NLGI

Другие

Технологическое масло

-

Для обеспечения классификации смазочных материалов по их назначению были введены классы вязкости, которые приняты во всем мире. Сорта вязкости по классификации ISO относятся к индустриальным смазочным материалам, а по классификации SAE – к автомобильным моторным и трансмиссионным маслам.

Моторное масло
  • Спецификации вязкости
  1. Классы вязкости по SAE определяются низкотемпературной вязкостью (CCS, MRV) и высокотемпературной вязкостью (кинематическая вязкость при 100°C, HTHS).
  2. Масла, которые отвечают требованиям только одного класса вязкости, называют моносезонными. Масла, отвечающие требованиям двух или более классов вязкости, являются всесезонными.
  3. стандарт SAE (Общества автомобильных инженеров) J300 от декабря 1999г
  • Моносезонное моторное масло
  1. Это масло имеет только один тип характеристик и хорошо работает при низкой температуре или при высокой температуре, например, SAE 10W, SAE 20, SAE 30 и т. д.
  2. Это масло используется в местах, где нет значительных изменений температуры.
  • Всесезонное моторное масло
  1. Например, продукт SAE 15W-40 имеет две характеристики: SAE 15W (хорошо работает при низких температурах) и SAE 40 (хорошо работает при высоких температурах).
  2. Всесезонное масло менее подвержено воздействию температур

Класс вязкости по SAE

Вязкость при низкой температуре

Вязкость при высокой температуре

Пусковая вязкость сП, макс при температуре oC

Вязкость прокачивания сП, макс при температуре oC

Кинематическая вязкость, сСт при 100℃

Значение для высоких градиентов скорости сдвига, сП, при 150℃

Максимум

Максимум

Минимум

Максимум

Максимум

0W

6200 при –35 oC

60 000 при –40 oC

3.8

-

-

5W

6600 при –30 oC

60 000 при –35 oC

3.8

-

-

10W

7000 при –25 oC

60 000 при –30 oC

4.1

-

-

15W

7000 при –20 oC

60 000 при –25 oC

5.6

-

-

20W

9500 при –15 oC

60 000 при –20 oC

5.6

-

-

25W

13000 при –10 oC

60 000 при –15 oC

9.3

-

-

8

-

-

4

< 6.1

1.7

12

-

-

5

< 7.1

2

16

-

-

6.1

< 8.2

2.3

20

-

-

5.6

< 9.3

2.6

30

-

-

9.3

< 12.5

2.9

40

-

-

12.5

< 16.3

2.9 (для масел классов 0W-40, 5W-40, 10W-40)

3.7 (для масел классов 15W-40, 20W-40)

50

-

-

16.3

< 21.9

3.7

60

-

-

21.9

< 26.1

3.7

Автомобильное трансмиссионное масло
  • Спецификации вязкости
  1. 2 класса спецификации вязкости SAE: вязкость при низких температурах (Брукфилд) и вязкость при высоких температурах (кинематическая вязкость при 100°C).
  2. Соответствует стандарту SAE J306.

SAE

Класс вязкости

Максимальная температура вязкости 150,000 сП °C

Кинематическая вязкость при 100°C

Примерно

равняется ISO оценке

Минимум (cSt)

Максимум (cSt)

70W

-55

4.1

-

22-32

75W

-40

4.1

-

22-46

80W

-26

7

-

46-100

85W

-12

11

-

100-150

80

-

7

< 11.0

45-100

85

-

11

< 13.5

100

90

-

13.5

< 18.5

150-320

110

-

18.5

< 24.0

-

140

-

24

< 32.5

320-680

190

-

32.5

< 41.0

-

250

-

41

-

1000

Спецификации для промышленных смазочных материалов
  • Спецификации вязкости
  1. Классифицируется на основе кинематической вязкости при 40°C.
  2. Стандарт ISO 3448 устанавливает 18 сортов вязкости, которые в международном стандарте объединены в серию Е 6.

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при 40°C [мм²/с = сСт]

Минимум

Среднее число

Максимум

ISO VG 2

1.98

2.2

2.42

ISO VG 3

1.98

3.2

2.42

ISO VG 5

4.14

4.6

5.06

ISO VG 7

6.12

6.8

7.48

ISO VG 10

9

10

11

ISO VG 15

13.5

15

16.5

ISO VG 22

19.8

22

24.2

ISO VG 32

28.8

32

35.2

ISO VG 46

41.4

46

50.6

ISO VG 68

61.2

68

74.8

ISO VG 100

90

100

110

ISO VG 150

135

150

165

ISO VG 220

198

220

242

ISO VG 320

288

320

352

ISO VG 400

414

460

506

ISO VG 680

612

680

748

ISO VG 1000

900

1000

1100

ISO VG 1500

1350

1500

1650

  1. В случае промышленного трансмиссионного масла AGMA (Американская ассоциация производителей зубчатых передач) делит его на AGMA 0-11 следующим образом в соответствии с ISO VG (класс вязкости).

ISO класс вязкости

Среднее значение вязкости
при 40°C мм²/с

Пределы кинематической вязкости при 40°C мм²/с

Эквивалент прежней

оценки AGMA

Минимум

Максимум

ISO VG 32

32

28.8

35.2

0

ISO VG 46

46

41.4

50.6

1

ISO VG 68

68

61.2

74.8

2

ISO VG 68

68

61.2

74.8

2

ISO VG 100

100

90.9

110

3

ISO VG 150

150

135

165

4

ISO VG 220

220

198

242

5

ISO VG 320

320

288

352

6

ISO VG 460

460

414

506

7

ISO VG 480

480

612

748

8

ISO VG 1000

1000

900

1100

8A

ISO VG 1500

1500

1350

1650

9

ISO VG 2200

2200

1980

2420

10

ISO VG 3200

3200

2880

3520

11

Технические характеристики

    Моторное масло

    • Связанные особенности
      1. 1API (Американский Институт Нефти)

        Спецификации моторных масел составлены по API и разделены на бензиновые и дизельные. Чем новее спецификациия, тем больше усиленная устойчивость к окислению, топливная экономичность, долговечность и т.д.

        - Бензин
        (SJ<SL<SM<SN(SN+)<SP)
        Начинается с S, аббревиация для 'Service,' за которой следует SA-SP.

        - Дизель
        (CH-4<CI-4<CJ-4<CK-4(FA-4))
        Начинается с Cб аббревиация для 'Commercial,' за которой следует CA-CK-4.
        После использования CA. CB, CC. CD, CE. CF обозначения, CG-4, CH-4, CI-4, CJ-4, CK-4 введены в действие.

      2. 2LSAC (Международный Комитет по стандардизации и одобрению смазочных материалов)

        Спецификации моторного масла, разработанные ILSAC, состоят из Северо-Американских/Японских автопроизводителей включают GF-1, 2, 3, 4, 5 и 6. По сути это спецификации с улучшенными характеристиками топливной экономичности добавленные к API производительности.

        • 1990 - 1992: GF1
        • 1992 - 1996: GF2
        • 1996 - 2000: GF3
        • 2000 - 2004: GF4
        • 2004 - 2010: GF5
        • 2010 - 2020: GF-6A, GF-6B

        img_lubricant_structure.jpg
      3. 3ACEA (Association des Constructeurs Europeans d'Automobiles)

        Спецификации моторных масел, разработанные ACEA с акцентом на долговечность и увеличенный интервал замены европейских автомобилей по сравнению с API или ILSAC. Как правило, спецификации изменяются с интервалом в 2 года. В зависимости от типа транспортного средства классифицируются в основном на 3 типа, при этом каждый тип подразделяется в соответствии с производительностью и топливной эконмичностью (HTHSI/SAPS уровень)

        - Легковой автомобиль (Бензин/Дизель)
        A3/B3, A3/B4, A5/B5

        Improvement of fuel efficiency

        • A3/B4: Higher Performance High HTHS
        • A5/B5: Higher Performance Low HTHS
        • A3/B3: Mainline Performance High HTHS
        Mainline/higher performance division is largely defined by suitability for modem direct-injection diesel engines
        img_lubricant_structure.jpg

        - Дизель для эксплуатации в тяжелых условиях
        E4, E6, E7, E9

        Increase of Drain Interval

        • E4: UHPD (Ultra high performance diesel High SAPS (<2% SA) SCR/EGR Euro V
        • E6: UHPD (Ultra high performance diesel) Low/Mid SAPS (<1% SA) DPF Euro V/ VI
        • E7: SHPD (Super high performance diesel) High SAPS (<2% SA) SCR/EGR Euro V
        • E9: SHPD (Super high performance diesel) Low/Mid SAPS (<1% SA) DPF Euro V/ VI
        EGR Exhaust Gas Rocrculation / SCR Selective catalytic Reduction / DPF Diesel Particulate Fillter
        img_lubricant_structure.jpg

        - Для автомобилей с устройством доочистки отработавших газов
        C1. C2, C3. C4, C5

        Improvement of fuel efficiency

        Outstanding protection of post-processing devices

        • C1: Low SAPS Low HTHS
        • C2: Mid SAPS Low HTHS
        • C3: Mid SAPS High HTHS
        • C4: Low SAPS High HTHS
        • C5: Mid SAPS Ultra-Low HTHS
        same engine tests/Similiar limits to ACEA A/B sequences
        img_lubricant_structure.jpg
    • OEM спецификация

      Помимо ассоциаций (API, ILSAC, ACEA), каждый автопроизводитель имеет свои собственные спецификации масел с различными спецификациями, требуемыми для каждого OEM-производителя. Названия спецификаций репрезентативного OEM-производителя следующие.

      1. 1Легковые автомобили
        • - Mercedes-Benz: MB 229.1, 229.3, 229.31, 229.5, 229.51, 229.52 etc
        • - Volkswagen: WW 50200, 504 00,505 00,505 01, 507 00
        • - General Motor: Dexos 1, Dexos 2
        • - Renault : RN 0700, 0710, 0720
      2. 2Дизель для эксплуатации в тяжелых условиях
        • - Mercedes-Benz: MB 228.1.228.3, 228.31.228.5.228.51, etc
        • - MAN : M 3275, 3277,3477, etc
        • - Volvo VDS-3, 4, 4.5, etc
        • - Cummins : Cummins 20078, 20081, 20086etc


    Автомобильное трансмиссионное масло

    Технические характеристики

    Поскольку существует множество OEM-производителей с длительными интервалами замены, признанных концепцией компонента, унифицированных спецификаций для каждого автопроизводителя, как в случае с моторным маслом, не существует.

      1General Motor: Dexron III, VI, etc.
      2Ford : Mercon V, Mercon LV, Mercon SP, etc.
      3Hyundai : SP III, IV, IV-RR, etc.
      4ZE: TEEML 03D, 04D, 05L, 09, 11B, 16L, 170, 14A, etc.
      5Chrysler : MS-1872, 5931, 9602, 10838, etc.


    Автомобильное
    трансмиссионное масло

    Рабочие характеристики

    Помимо технических характеристик автомобильного трансмиссионного масла, в области автомобильных трансмиссионных масел популярны 2 спецификации.

      1API specifications : GL-1, 2, 3, 4, 5, 6, MT-1
      2US Military specifications : MIL-L-2105A, 2105B, 2105C, 2105D, MIL-PRF-2105E


    Промышленные смазочные материалы

    Спецификации применения

    Типы масел, которые относятся к промышленным маслам, очень разнообразны, и поэтому для каждого типа масла существуют очень разнообразные рабочие характеристики. Типичные рабочие характеристики гидравлического масла, трансмиссионного масла и турбинного масла следующие:

    1. Гидравлическое масло
      • - Denison : HF-0, 1, 2
      • - DIN 51524 : Part I, Part II, Part III
      • - ISO 11158 : HH, HL, HM, HV
      • - Cincinnati Machine(CM) : P-68, 69, 70
      • - Vickers : 104C, 35VQ25, 1-286-S, M-2950-S
      • - Vickers : 104C, 35VQ25, 1-286-S, M-2950-S
    2. Трансмиссионное масло
      • - AGMA 9005 : E02, F17
      • - DIN 51517 : Part I, Part II, Part III
      • - ISO 12925-1 : CKB, CKC, CKD, CKE, CKS
      • - US Steel : 224
    3. Турбинное масло
      • - DIN 51515 : Part I, Part II
      • - General Electric : GEK-32568, GEK-107395