Федор Жигарев - Мотоциклы

В основном полужидкостное трение наблюдается при запуске двигателя, когда в подшипниках скольжения еще не создан достаточный слой масла, а также при работе нового двигателя, когда высота неровностей еще велика и трущиеся поверхности деталей еще не приработались.

Приработка трущихся деталей новых мотоциклетных двигателей, а также деталей всех агрегатов мотоцикла представляет собой как бы дополнительную механическую их обработку, в результате которой полируется поверхность этих деталей.

Во время приработки наблюдается полужидкостное, или полусухое, трение, при котором выделение тепла очень велико, что заставляет вести приработку на пониженных оборотах и уменьшенных нагрузках во избежание перегрева и заедания деталей. Приработка двигателя зависит от качества обработки и материала деталей и ведется в течение определенного времени, соответствующего заданному заводом пробегу мотоцикла с постепенным повышением нагрузки и оборотов до нормальных.

Чтобы уменьшить сухое или полужидкостное трение в период приработки деталей и механизмов мотоцикла, необходимо чаще менять масло.

Исходным продуктом для получения минеральных масел является нефть. Масла получаются перегонкой и химической обработкой мазута, остающегося в перегонных аппаратах после выделения из нефти легких углеводородов — бензина, лигроина и керосина. При дальнейшей перегонке из мазута выделяются масляные дестиллаты — соляровый, веретенный, машинный, автоловый и цилиндровый. Для смазки мотоциклетных двигателей обычно применяются подвергнутые специальной обработке и смешению машинные и цилиндровые масляные дестиллаты.

Из растительных масел для мотоциклетных двигателей иногда используется касторовое масло.

Масла, применяемые для мотоциклетных двигателей, должны обеспечивать надежную смазку трущихся деталей двигателя, работающих в различных условиях. Так, для смазки деталей, имеющих возвратно-поступательное движение (цилиндр и поршень, толкатель и направляющая втулка, поршневой палец и бобышка) требуется небольшое количество масла, но обладающего повышенной вязкостью и липкостью. Для смазки подшипников скольжения (бронзовых втулок или вкладышей, залитых баббитом) мотоциклетных двигателей требуется большое количество масла, но меньшей вязкости. Для смазки шариковых и роликовых подшипников требуется среднее количество смазки. Только у роликовых подшипников с большим осевым давлением большое количество смазки значительно уменьшает потери на трение.

Чрезмерная смазка повышает трение и увеличивает перегрев подшипников.

Масло, находящееся в картере двигателя в распыленном состоянии, соприкасается с горячими деталями двигателя. При этом происходит окисление масла, сопровождающееся выделением из него смолистых и асфальтовых веществ, которые в свою очередь разлагаются при соприкосновении с нагретыми деталями двигателя и образуют нагар.

В результате выделения смол и их коксования часто наблюдается пригорание (залегание) колец в канавках поршня. Вследствие пригорания колец ухудшается уплотнение поршня в цилиндре, увеличивается нагарообразование на стенках камеры сгорания и днище поршня, повышается расход масла.

Из-за пригорания колец и увеличения нагарообразования ухудшается теплоотдача поршня, двигатель теряет мощность и работает неравномерно, перегретые кольца теряют упругость и лопаются. Образование нагара увеличивает износ двигателя вследствие того, что кусочки нагара попадают в масло и, проникая в зазоры подшипников, создают полусухое трение.

В результате пригорания колец горячие газы свободно проникают в картер двигателя, повышают температуру масла, распыленного в картере, вследствие чего окисление масла значительно ускоряется.

Качество масла вследствие окисления резко меняется, его кислотность и вязкость повышаются, масло темнеет и делается более густым. Повышение кислотности масла влечет разъедание металлов.

К качеству масла, применяемого для мотоциклетных двигателей, предъявляется ряд требований, которые должны обеспечивать длительную его эксплуатацию.

Основными качествами, характеризующими масло, являются следующие: вязкость, удельный вес, температура вспышки, температура застывания, кислотность, зольность, цвет, маслянистость (или липкость), коксовое число.

Вязкость является одним из важнейших эксплуатационных качеств масла, которое должно обеспечивать получение жидкостного трения и нормальную величину механических потерь. Вязкость масла сильно меняется в зависимости от температуры. Поэтому в эксплуатации важна не только величина вязкости при какой-то определенной температуре, но и характер ее изменения при изменении температуры трущихся деталей. Лучшим маслом считается такое, вязкость которого при изменении температуры меняется незначительно. Резкое изменение вязкости в зависимости от температуры приводит к тому, что при низкой температуре вязкость становится очень велика, а это затрудняет запуск двигателя вследствие больших потерь на трение.

Вязкость масла определяют при помощи вискозиметров — приборов, основанных на принципе истечения жидкости через небольшое отверстие. Определение вязкости масла на этом приборе сводится к сравнению времени истечения 200 см 3масла через калиброванное отверстие прибора со временем истечения из этого же прибора такого же количества воды, имеющей температуру 20 °C. Вязкость определяется в условных градусах. Так определяется условная вязкость масла.

Удельный вес является наиболее легко определяемым качеством масла. Его обычно определяют ареометром. Удельный вес испытуемого масла показывает принадлежность его к тому или иному сорту. Но удельный вес не отражает смазывающих свойств масла.

Температурой вспышки называется такая температура нагрева масла, при которой его пары вспыхивают от пламени, подносимого к поверхности масла. Температура вспышки определяет температурные условия, при которых возможно применение испытуемого масла. По температуре вспышки можно определить также наличие в масле примесей, имеющих иную температуру вспышки, чем данное масло.

Температурой застывания называется такая температура, при которой уровень масла в пробирке, наклоненной под углом 45°, остается неподвижным в течение 5 минут. Температура застывания является важным качеством масла, так как запуск двигателей в условиях низкой температуры во многом зависит от потерь на трение, которые резко возрастают при понижении температуры масла.

Кислотность масла зависит от количества в масле органических или неорганических кислот. Неорганические кислоты разрушающе действуют на детали и поэтому их присутствие в масле недопустимо. Органические кислоты увеличивают липкость масла (что желательно), но вместе с тем они увеличивают выделение смол и нагарообразование. Количество содержащихся в масле кислот определяется количеством (в миллиграммах) едкого кали, необходимого для нейтрализации всех свободных кислот, содержащихся в 1 г масла. Для масел, применяемых в мотоциклетных двигателях, кислотность выражается в процентах сернистого ангидрида, необходимого для нейтрализации кислот (едкого кали).