ОПУТ 18 ОП 12 Автомобильные эксплуатационные материалы
Тема: ПР №3 Определение качества моторного масла.
д\з: 1. Составить краткий конспект. 2. Ответить на контрольные вопросы.
Лабораторная работа № З
Определение качества моторного масла
Цель работы
- 1. Закрепление знаний по качеству основных марок моторных масел.
- 2. Знакомство с нормативно-технической документацией по качеству моторных масел (ГОСТами показателей качества и методов их определения).
- 3. Приобретение навыков по оценке качества моторного масла.
Задание
- 1. Определить наличие механических примесей и воды (качественно).
- 2. Определить кинематическую вязкость при 50 °С и 100 °С.
- 3. Определить индекс вязкости.
- 4. Сделать заключение о пригодности данного образца масла для автомобильных двигателей.
- 5. Ответить на контрольные вопросы.
Теоретическая часть
3.3.1. Определение наличия механических примесей и воды
Присутствие в масле механических примесей и воды безусловно снижет смазочные свойства масел, увеличивает абразивный износ деталей.
Механические примеси можно выявить тремя способами.
Первый и самый простой заключается в просмотре на свету тонкого слоя масла, нанесенного на стекло. Муть, потеки и крупинки укажут на присутствие в масле механических примесей. При их отсутствии слой масла будет выглядеть совершенно прозрачным.
При втором способе масло взбалтывают и подогревают до 40—50 °С. Затем 25—50 мл масла смешивают с двух-, четырехкратным количеством профильтрованного бензина. Раствор фильтруют через бумажный фильтр, после чего просматривают фильтр через увеличительное стекло. Темные точки и крупинки на фильтре указывают на присутствие в масле механических примесей.
|
|
При третьем способе масло в количестве 50—100 мл разбавляют в химическом стакане двух-, трехкратным количеством бензина. Смесь перемешивают и дают отстояться в течение 5—10 мин. Затем смеси придают вращательное движение. При наличии примесей они соберутся в центре на дне стакана. Для обнаружения примесей стакан просматривают на свету, проходящем снизу вверх.
Наличие воды в масле определяют по ГОСТу 1547—84. Смысл определения заключается в нагреве масла, помещенного в пробирку, до температуры 130 °С. При наличии воды масло начнет пениться, будет слышен треск, а слой масла на стенках пробирки помутнеет.
3.3.2. Определение кинематической вязкости при 50 °С, 100 °С
Проводится по ГОСТу 33—2000. Данный ГОСТ распространяется на все жидкости, полученные на основе переработки нефти, поэтому вязкость определяется аналогично определению вязкости дизельного топлива, что было рассмотрено в лабораторной работе № 2. При этом надо иметь в виду, что при определении вязкости масел выбирают вискозиметр с таким диаметром капилляра, чтобы время перетекания масла при заданной температуре было не менее 200 с.
Рекомендуемые диаметры капилляров при определении вязкости различных масел приведены в табл. ЛР.3.1.
Таблица ЛР. 3.1. Данные для выбора вискозиметра
| Наименование масел | Диаметр капилляра в мм при температуре испытаний | ||
| 100 °С | 50 °С | о°с | |
| Масло класса вязкости 8 и 10 мм2/с | 0,8 | 1,2-1,5 | 3,0 |
| Масло класса вязкости 16 мм2/с | 1,0-1,2 | 1,5-2,0 | — |
Если время истечения масла из вискозиметра составляет от 200 до 300 с, проводят пять измерений, если оно составляет 300—600 с, то достаточно четырех измерений.
|
|
Результаты измерения времени течения масла не должны отличаться друг от друга больше, чем на 1,5 %.
3.3.3. Определение индекса вязкости
Одним из важных свойств масел, характеризующих их эксплуатационные свойства, является степень изменения вязкости масел в зависимости от температуры, которая обычно определяется или отношением вязкости при двух крайних температурах
умин/умакс> ИЛИ П0 ИНДеКСу ВЯЗКОСТИ.
Расчет индекса вязкости производится на основе ГОСТа 25371—97 и согласно его определению индекс вязкости (VI) — это расчетная величина, которая характеризует изменение вязкости нефтепродуктов в зависимости от температуры.
На рис. ЛР.3.1 показано изменение вязкости двух моторных масел в зависимости от температуры.
Отношение вязкости при 50 °С к вязкости при 100 °С для автомобильных масел равно 4......9. Чем меньше отношение, тем
более пологой будет вязкостно-температурная кривая, тем лучше вязкостно-температурные свойства масла.
Оценка по индексу вязкости основана на сравнении вязкостно-температурных свойств испытуемого и двух эталонных масел. Одно эталонное масло имеет пологую вязкостно-температурную кривую, и его индекс вязкости принят за 100 единиц; другое обладает крутой вязкостно-температурной кривой, и его индекс вязкости считают равным 0.
Вязкостно-температурная кривая испытуемого масла будет располагаться между кривыми эталонных масел, и по ее положению судят об индексе вязкости. Практически индекс вязкости согласно ГОСТу 25371—97 определяют расчетным путем. Если ожидаемый индекс вязкости находится в пределах от 0 до 100, то его рассчитывают как отношение вязкостей, определяемых при 40 °С и 100 °С по формулам:
|
|
VI
VI
| •100; | (3.1) |
| •100, | (3.2) |
О 20 40 60 80 і °С
Рис. ЛР.3.1. Влияние темперетуры на вязкость масла: 1 — крутая вязкостно-температурная характеристика; 2 — пологая вязкостно-температурная характеристика
ь-и
1-Н
ь-и
о
где и — кинематическая вязкость масла при 40 °С; значения Ь, Н и I) находят по таблице ГОСТа, опираясь на величину кинематической вязкости масла при 100 °С.
Если индекс вязкости будет величиной более 100, то его находят по формулам с использованием логарифмов и таблицы ГОСТа.
Более простой способ определения индекса вязкости масла (но менее точный) заключается в использовании номограммы (рис. ЛР.3.2) на основе значений кинематической вязкости масла при 100 °С и 50 °С. Для этого по вертикали и горизонтали проводят линии от точек, соответствующих значениям вязкости масла при 100 °С и 50 °С, и в месте их пересечений находят значение индекса вязкости.
Значение индекса вязкости порядка 90—100 и выше характеризуют хорошие, а ниже 50—60 — плохие вязкостно-температурные свойства масла.
Экспериментальная часть
3.4.1. Определение наличия механических примесей и воды (качественно)
Оборудование:
- — стеклянный цилиндр диаметром 40—55 мм;
- — образец испытуемого масла;
- — два отрезка чистого сухого стекла размером 100 х 150 мм;
- — профильтрованный неэтилированный бензин;
- — стеклянный цилиндр с притертой пробкой емкостью 250 мл;
- — бумажный фильтр;
- — лупа 2-, 3-кратного увеличения;
- — химический стакан на 250—300 мл;
- — искусственный источник света;
- — электроплитка;
- — термометр до 200 °С;
- — глицерин;
- — химический стакан из термостойкого стекла высотой 100 мм;
- — пробирка;
- — вытяжной шкаф.
Порядок выполнения работы
/ вариант
- 1. На отрезок стекла нанести несколько капель испытуемого масла.
- 2. Вторым отрезком стекла провести по первому до образования тонкой масляной пленки.
- 3. Оба отрезка стекла просмотреть на свет.
- 4. Результат наблюдения записать в отчет.
II вариант
- 1. Подогреть масло до 40—50 °С.
- 2. Отмерить в химический стакан 25—50 мл подогретого масла и смешать с двух-, четырехкратным количеством профильтрованного бензина.
- 3. Профильтровать раствор через бумажный фильтр.
- 4. Осмотреть фильтр с помощью лупы.
- 5. Результат наблюдения записать в отчет.
III вариант
- 1. Масло в количестве 50—100 мл разбавить в химическом стакане двух-, трехкратным количеством бензина.
- 2. Смесь перемешать и дать отстояться в течение 5—10 мин.
- 3. Придать смеси вращательное движение.
- 4. Для обнаружения примесей осмотреть стакан на свету, проходящем снизу вверх.
- 5. Результат записать в отчет.
IV вариант — определение наличия воды в масле
- 1. В стакане из термостойкого стекла нагреть глицерин до температуры 175 ± 5 °С.
- 2. В чистую и сухую пробирку налить испытуемое масло до высоты 85 ± 3 мм.
- 3. В пробирку вставить термометр с таким расчетом, чтобы шарик термометра был на равных расстояниях от стенок пробирки, а также на расстоянии 25 ± 5 мм от дна пробирки.
- 4. Пробирку с маслом и термометром поместить в стакан с нагретым глицерином и наблюдать за маслом до момента достижения температуры в пробирке 130 °С.
- 5. Результат наблюдения записать в отчет.
- 3.4.2. Определение кинематической вязкости при 50 °С и 100 °С
Оборудование:
- — прибор для определения кинематической вязкости;
- — секундомер;
- — набор вискозиметров;
- — химические стаканы;
- — дистиллированная вода, глицерин;
- — колба;
- — термометр;
- — водяная баня.
Порядок выполнения работы
Проводится теми же методами, которые рассмотрены в работе № 2. Однако в связи с тем, что масла имеют большую вязкость, чем топлива, их следует предварительно подогревать до температуры 40—50 °С, опуская колбу с маслом в водяную баню.
- 3.4.3. Определение индекса вязкости Расчетное обеспечение:
- — номограмма для определения индекса вязкости.
Порядок выполнения работы
- 1. По полученному значению кинематической вязкости при 100 °С на номограмме (рис. ЛР.3.2) провести вертикальную линию от горизонтальной оси.
- 2. По полученному значению кинематической вязкости при 50 °С на номограмме провести горизонтальную линию от вертикальной оси.
- 3 По точке пересечения линий найти индекс вязкости масла.
- 4. Результат записать в отчет.
- 3.4.4. Составление отчета
По результатам анализов заполнить таблицу по следующей форме.
Отчет о лабораторной работе по оценке качества
(указать наименование и марку продукта)
| Цель работы | ||
| Задание | ||
| Результаты оценки | Основные показатели качества оцениваемого образца | |
| Наименование показателей | По ГОСТу | Полученные на основании проведенных анализов |
| Наличие механических примесей | ||
| Наличие воды | ||
| Кинематическая вязкость при 50 °С | ||
| Кинематическая вязкость при 100 °С | ||
| Индекс вязкости | ||
| Заключение о пригодности образца к применению |
Контрольные вопросы
- 1. Что такое динамическая и кинематическая вязкость?
- 2. Что такое вязкостно-температурные свойства масел и какими показателями они оцениваются?
- 3. Как влияет вязкость на эксплуатационные свойства масел?
- 4. С какими вязкостями применяются масла на автомобилях зимой и летом?
- 5. Перечислите марки моторных и трансмиссионных масел и их применение.
- 6. Что такое индекс вязкости?
8 10 12 14 16 у100,мм2/с
Рис. ЛР.3.2. Номограмма определения индекса вязкости масла
Экспериментальная часть
3.4.1. Определение наличия механических примесей и воды (качественно)
Оборудование:
- — стеклянный цилиндр диаметром 40—55 мм;
- — образец испытуемого масла;
- — два отрезка чистого сухого стекла размером 100 х 150 мм;
- — профильтрованный неэтилированный бензин;
- — стеклянный цилиндр с притертой пробкой емкостью 250 мл;
- — бумажный фильтр;
- — лупа 2-, 3-кратного увеличения;
- — химический стакан на 250—300 мл;
- — искусственный источник света;
- — электроплитка;
- — термометр до 200 °С;
- — глицерин;
- — химический стакан из термостойкого стекла высотой 100 мм;
- — пробирка;
- — вытяжной шкаф.
Порядок выполнения работы
/ вариант
- 1. На отрезок стекла нанести несколько капель испытуемого масла.
- 2. Вторым отрезком стекла провести по первому до образования тонкой масляной пленки.
- 3. Оба отрезка стекла просмотреть на свет.
- 4. Результат наблюдения записать в отчет.
II вариант
- 1. Подогреть масло до 40—50 °С.
- 2. Отмерить в химический стакан 25—50 мл подогретого масла и смешать с двух-, четырехкратным количеством профильтрованного бензина.
- 3. Профильтровать раствор через бумажный фильтр.
- 4. Осмотреть фильтр с помощью лупы.
- 5. Результат наблюдения записать в отчет.
III вариант
- 1. Масло в количестве 50—100 мл разбавить в химическом стакане двух-, трехкратным количеством бензина.
- 2. Смесь перемешать и дать отстояться в течение 5—10 мин.
- 3. Придать смеси вращательное движение.
- 4. Для обнаружения примесей осмотреть стакан на свету, проходящем снизу вверх.
- 5. Результат записать в отчет.
IV вариант — определение наличия воды в масле
- 1. В стакане из термостойкого стекла нагреть глицерин до температуры 175 ± 5 °С.
- 2. В чистую и сухую пробирку налить испытуемое масло до высоты 85 ± 3 мм.
- 3. В пробирку вставить термометр с таким расчетом, чтобы шарик термометра был на равных расстояниях от стенок пробирки, а также на расстоянии 25 ± 5 мм от дна пробирки.
- 4. Пробирку с маслом и термометром поместить в стакан с нагретым глицерином и наблюдать за маслом до момента достижения температуры в пробирке 130 °С.
- 5. Результат наблюдения записать в отчет.
- 3.4.2. Определение кинематической вязкости при 50 °С и 100 °С
Оборудование:
- — прибор для определения кинематической вязкости;
- — секундомер;
- — набор вискозиметров;
- — химические стаканы;
- — дистиллированная вода, глицерин;
- — колба;
- — термометр;
- — водяная баня.
Порядок выполнения работы
Проводится теми же методами, которые рассмотрены в работе № 2. Однако в связи с тем, что масла имеют большую вязкость, чем топлива, их следует предварительно подогревать до температуры 40—50 °С, опуская колбу с маслом в водяную баню.
- 3.4.3. Определение индекса вязкости Расчетное обеспечение:
- — номограмма для определения индекса вязкости.
Порядок выполнения работы
- 1. По полученному значению кинематической вязкости при 100 °С на номограмме (рис. ЛР.3.2) провести вертикальную линию от горизонтальной оси.
- 2. По полученному значению кинематической вязкости при 50 °С на номограмме провести горизонтальную линию от вертикальной оси.
- 3 По точке пересечения линий найти индекс вязкости масла.
- 4. Результат записать в отчет.
- 3.4.4. Составление отчета
По результатам анализов заполнить таблицу по следующей форме.
Отчет о лабораторной работе по оценке качества
(указать наименование и марку продукта)
| Цель работы | ||
| Задание | ||
| Результаты оценки | Основные показатели качества оцениваемого образца | |
| Наименование показателей | По ГОСТу | Полученные на основании проведенных анализов |
| Наличие механических примесей | ||
| Наличие воды | ||
| Кинематическая вязкость при 50 °С | ||
| Кинематическая вязкость при 100 °С | ||
| Индекс вязкости | ||
| Заключение о пригодности образца к применению |
Контрольные вопросы
- 1. Что такое динамическая и кинематическая вязкость?
- 2. Что такое вязкостно-температурные свойства масел и какими показателями они оцениваются?
- 3. Как влияет вязкость на эксплуатационные свойства масел?
- 4. С какими вязкостями применяются масла на автомобилях зимой и летом?
- 5. Перечислите марки моторных и трансмиссионных масел и их применение.
- 6. Что такое индекс вязкости?