Механизм нагарообразования

В процессе работы нефтяные масла под действием кислорода воздуха и повышенных температур окисляются, претерпевая при этом в течение времени более или менее заметные изменения. Окисление масел приводит к появлению в них кислот, способных при известных условиях вызывать коррозию деталей двигателей и механизмов. Помимо кислот в результате окисления образуются растворимые и не растворимые в маслах смолистые вещества и продукты их конденсации и полимеризации, которые, отлагаясь в маслопроводах, нарушают циркуляцию масел и загрязняют двигатели и механизмы либо оказывают отрицательное влияние на другие свойства масел (например, понижают диэлектрическую прочность трансформаторного масла). Многие масла (например, масла для двигателей внутреннего сгорания, для паровых машин) в зоне высоких температур подвергаются дополнительно термическому разложению, что в конечном счете приводит к нагарообразованию. [c.212]

Склонность топлив к нагарообразованию зависит от их состава, конструктивных факторов. Механизм нагарообразования сложен, многостадиен и недостаточно изучен. Наибольшей нагарообразующей способностью обладают углеводороды топлив с максимальным отношением С/Н, т.е. би-, три- и полициклические арены. Количество нагара увеличивается в присутствии в топливах смол, сернистых соединений, при повышении плотности топлива. [c.89]

Механизм нагарообразования в общем виде можно представить себе следующим образом. Под действием высоких температур углеводороды, составляющие топливо, или неуглеводородные примеси, [c.269]

Механизм нагарообразования в двигателях до сих пор еще полностью не раскрыт, но ряд положений, характеризующих сложный процесс нагарообразования, получил общее признание. К таким положениям относятся следующие [c.269]

Механизм образования нагаров. Большая часть бензина полностью испаряется во впускном трубопроводе двигателя. В парообразном состоянии углеводороды бензина не подвергаются химическим превращениям в предпламенный период и сгорают, не образуя большого количества нагара. Некоторая часть бензина не успевает испариться во впускном трубопроводе и в виде отдельных капелек, иногда в виде тумана попадает в камеры сгорания. Находясь в жидкой фазе, высококипящие углеводороды под действием температуры в предпламенных стадиях могут подвергаться химическим изменениям. Такие изменения, связанные с окислением углеводородов п последующей их конденсацией, полимеризацией и уплотнением продуктов окисления, приводят к появлению высокомолекулярных продуктов, образующих впоследствии нагар. Склонность бензина к нагарообразованию определяется химической стабильностью его высококипящих фракций. Если эти фракции стабильны, то их количество незначительно влияет на нагарообразование, если же нестабильны, то содержание их в полной мере определяет нагарообразующие свойства бензинов. [c.278]

Механизм образования нагаромасляных отложений в поршневых компрессорах отличается от ранее рассмотренного механизма нагарообразования в поршневых [c.286]

Применение радиоактивных изотопов позволяет более глубоко изучить механизм нагарообразования, влияние отдельных компонентов топлива и масла, а также строения молекул углеводорода на нагарообразование. [c.178]

Механизм Нагарообразования в двигателях с самовоспламенением в настоящее время недостаточно изучен. В оценке причин, вызывающих нагарообразование в двигателе, мнения исследователей расходятся. Некоторые считают, что нагарообразование зависит в основном от конструкции двигателя. [c.262]

Для устранения большого нагарообразования в автомобильных двигателях, вызывающего произвольное воспламенение рабочей смеси, в последние годы в США начали применять специальные противонагарные присадки. Механизм действия этих присадок заключается в том, что они изменяют состав и количество нагаров тем самым уменьшается опасность преждевременного воспламенения рабочей смеси. [c.492]

К присадкам этой группы относятся вещества, способные снижать вредное действие, которое топливо оказывает на аппаратуру и механизмы в процессе их использования. Такими присадками являются ингибиторы коррозии присадки, снижающие износ трущихся частей топливной аппаратуры (противоизносные) уменьшающие лако- и нагарообразование, а также износ в цилиндро-поршневой группе двигателя присадки, снижающие коррозию газовых турбин продуктами сгорания остаточных топлив. [c.328]

На рис. 9. 1 показано возможное при некоторых условиях повышение момента трения в подшипнике по мере увеличения количества прокачиваемого через него масла. Следует иметь в виду также опасность повышенного нагарообразования или осадкообразования при чрезмерном расходовании масла при смазке горячих частей механизмов. [c.487]

Эффективным средством уменьшения износа и коррозии рабочих поверхностей цилиндров и механизма движения, повышения стабильности и сокращения расхода масел является применение специальных присадок — противоокислительных и противоизносных. При сжатии газов, содержащих примеси, вызывающие значительное нагарообразование, к маслам для смазки цилиндров добавляют комбинированные присадки, сообщающие маслам также способность растворять и отмывать нагар. [c.456]

Маслорастворимые сульфокислоты и сульфонаты, мол. в. выше 400, растворяются в углеводородных средах и не растворяются в полярных жидкостях применяют как детергентно-диспергирующие ( моющие ) присадки к картерным маслам и маслорастворимые ингибиторы коррозии. Сульфонатные моющие присадки представляют собой 10—30%-ный р-р сульфоната кальция (присадки ПМС, НГ-102, НГ-104) или бария (СБ-3) в масле. Эти присадки добавляют в масла в смеси с антиокислительными и др. компонентами для уменьшения осадке- и нагарообразования в двигателях и улучшения антикоррозионных свойств масел. Маслорастворимые сульфонаты в качестве ингибиторов коррозии вводятся в сернистые дизельные топлива (0,001—0,1%), в пластичные смазки, в защитные тонкопленочные покрытия. На их основе вырабатывают жидкие ингибированные смазки НГ-203 , применяемые для консервации различных металлоизделий. Механизм их действия как ингибиторов коррозии сводится к образованию адсорбционной защитной пленки на поверхности металла. Маслорастворимые С. н. и сульфонаты получают сульфированием селективно очищенных нефтяных масел с мол. в. выше 350 (АС-9,5, ДС-11, МС-20 и др.). [c.558]

Эксплуатационные свойства (детонационные, склонность к нагарообразованию, моющие, коррозионные, противоизносные, пусковые и другие) проявляются только при использовании продукта в двигателях, механизмах и в топливных, масляных и гидравлических системах. [c.104]

НАГАРООБРАЗОВАНИЕ В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. МЕХАНИЗМ. Механизм Н. в двигателях до сих пор еще полностью не раскрыт, но установлены следующие закономерности. [c.369]

В результате лабораторных исследований, стендовых и дорожных испытаний установлено, что в среднем эффективность МА в различных бензинах приблизительно одинакова со свинцовыми антидетонаторами (при равном содержании присадок) и превосходит их при одинаковой концентрации металлов. В присутствии МА увеличивается полнота сгорания бензинов и несколько снижается токсичность отработавших газов. Полагают, что механизм антидетонационного действия МА, по-ви-диму, такой же, как ТЭС. Испытания показали, что общий износ и коррозия деталей от введения в бензин МА не изменились. Нагарообразование в двигателе весьма незначительно, а преждевременное воспламенение почти отсутствует. [c.245]

На основании этих исследований был предложен механизм образования нагара, начальной стадией которого является жидкофазное окисление высококипящих углеводородов, попадающих в камеру сгорания в виде отдельных мелких капель. Последующие конденсация, полимеризация и уплотнение продуктов окисления образуют материал для формирования нагара в определенных зонах его существования, зависящих от температурных и газодинамических условий в камере сгорания. Вне этих зон нагар выгорает. Из этого механизма следует, что склонность бензина к нагарообразованию зависит главным образом от химической стабильности его высококипящих фракций. [c.285]

Присадки, увеличивающие полноту сгорания, действуют на всех стадиях горения. Основной их эффект заключается в экономии топлива. Кроме того, они уменьшают нагарообразование в камере сгорания и коксоотложение на распылителях форсунок, уменьшают дымность и токсичность выхлопа. Для снижения дымности используют каталитический дожиг и присадки. Существуют три механизма действия присадок, аналогичные описанному для бензинов в части 4.3 [c.424]

Для нормальной работы механизма необходимо, чтобы применяемое масло как можно дольше сохраняло свои свойства и в нем не образовывались под действием кислорода воздуха и высокой температуры кислые продукты, вызывающие коррозию, и осадки, способствующие нагарообразованию. Стабильность масла прежде всего зависит от химического состава масла [56] и в большой степени от рабочих условий его применения, и потому для различных сортов масел применяют различные методы определения стабильности. [c.186]

В дизелях продукты высокотемпературного превращения смол уменьшают сечение форсунок. В реактивных двигателях смолы могут являться причиной повьппенного нагарообразования на стенке камеры сгорания. Низкая теплопроводность нагаров вызывает местное коробление или прогорание стенки камеры сгорания. Отложение смол в топливопроводах двигателя, в системе топливо-масляного теплообменника и в системе топливного насоса приводит к нарушению регулировки работы механизмов, заклиниванию и заеданию прецизионных пар с малыми зазорами, к изменению режима теплообмена между циркулирующим охлаждаемым маслом и нагреваемым топливом. Чрезмерно большое содержание смол в остаточных топливах (мазутах) ухудшает их вязкостные свойства и прокачиваемость. а наличие продуктов уплотнения смол вызывает засорение топливной коммуникации, в том числе форсунок. [c.163]

При высокотемпературном режиме работы карбюраторного двигателя механизм образования отложений и нагара аналогичен механизму его образования в дизельных двигателях. Вследствие весьма низкого содержания серы в современных бензинах интенсивность реакции с серной кислотой крайне мала, и практически нагарообразование определяется только окислением смазочного масла [251. Поэтому антиокислительные и моющие присадки, дающие хорошие результаты при использовании в дизельных двигателях, достаточно эффективны и в бензиновых двигателях при высокотемпературном режиме работы. [c.17]

Для смазки механизма движения применяют компрессорное масло марки 19 (Т), так как значительное количество его попадает из системы смазки механизма движения по штоку в цилиндр. При применении других масел увеличиваются нагарообразование и вероятность возникновения взрыва в трубопроводах и в компрессоре при нарушении нормальной работы установки. [c.101]

Действие фенолятов, щелочность которых еще выше, также объясняют нейтрализацией оксикислот. Это действие проявляется и при низкотемпературном режиме работы бензинового двигателя. Так, при низкотемпературных испытаниях (по стандартному методу РЬ-2) было обнаружено [211] резкое увеличение лакообразования на поршне в опытах, когда pH масла с фенолятной присадкой снижалось до б. Известно [44], что лако-образование на поршне при испытании стандартным методом РЬ-2 снижается, пока сохраняется даже минималы.а1 свободная щелочность масла в двигателе. Эти исследователи объясняют наблюдавшиеся явления тем, что высокоосновная присадка препятствует конденсации оксикислот Сд — продуктов частичного окисления топлива. Дополнительные доказательства правильности рассмотренных механизмов нагарообразования и моющего действия были получены и в последующих работах 148], в ходе которых при помощи спектральных методов было установ- [c.27]

С иоявлением быстроходных дизелей в 30-х годах борьба с образованиолг нагаров на поршнях и в поршневых канавках, сопровождающимся заклиниванием колец, приобрела настолько важное значение, что для разработки улучшенных масел, требовавшихся дпя этих двигателей, необходимо было глубже изучить механизм нагарообразования. Было предпринято исследование химической природы нагаров и механизма их образования. Некоторые из этих работ начального периода рассматриваются в статье Денисона и Клейтона [5]. К тому времени пришли к выводу, что при высоких температурах в зоне поршневого кольца быстроходного дизеля смазочное масло окисляется, образуя сильно реакционноспособные кислоты (оксикислоты). Здесь под термином оксикислоты подразумеваются органические кислоты, в молекуле которых помимо простых карбоксильных групп содернхатся различные кислородные химически активные группы. Было показано, что при температурах поршня такие соединения весьма легко вступают в различные реакции, образуя высокомолекулярные нерастворимые лаки и нагары типа полимеров. [c.329]

В настоящее время механизм нагарообразования в двигателях не.тьзя считать полностью раскрытым, имеется лишь ряд положений, характеризующих нагарообразование и нашедших экспериментальное подтверждение у нас и за рубежом [3, 4]. [c.113]

Исследованиями Шпиндта и Вульфа [7] на двухцилиндровом двигателе Галф, у которого один поршень был заменен уравновешивающим механизмом, но специальной 40-часовой методике было показано, что парафины и олефины незначительно влияют на склонность топлива к нагарообразованию. Сложные диолефины и ароматические углеводороды с олифиновыми цепями, наоборот, значительно увеличивают нагарообразующие свойства топлива. Селективной очисткой (ЗОг) им удалось снизить содержание ароматических углеводородов в топливе с 31 до 17% содержание непредельных углеводородов при этом снизилось незаметно. Однако нагарообразующая способность топлива при этом практически не изменилась. На основании этих экспериментов ими сделан вывод о том, что непредельные углеводороды определяют склонность топлива к нагарообразованию в значительно большей степени, чем ароматические. [c.157]

Такое Представление о сущности процесса указывает на значительный прогресс по сравнению со взглядами, господствовавшими 10 лет тому йазад. Однако по многочисленным важным вопросам до сих пор сведений не публиковалось. Нагарообразованию способствуют крекинг-топлива, особенно хвостовые их фракции но наиболее активно способствующие нагарообразованию структуры до сих пор строго не установлены. Обнаружена четкая зависимость между нагарообразованием и реакционной способностью бензина по отношению к п-нитробензолдиазонийфторобо-рату — классическому реагенту, применяемому для качественного определения реакционноспособных олефинов [268]. Обычно считают, что парафиновые и простые олефиновые углеводороды не способствуют нагарообразованию, но сложные диолефиновые, тяжелые ароматические и некоторые нафтеновые углеводороды, как показывают многочисленные экспериментальные данные [243], вызывают обильное нагарообразование. Подобные различия, несомненно, связаны с природой продуктов неполного окисления, прорывающихся через поршневые кольца в картер двигателя, однако химическое строение этих продуктов еще не выяснено. Не выяснен также механизм, в результате которого с повышением температуры в рубашке двигателя нагарообразование уменьшается. Очень сомнительно, что в представленных на рис. 1 опытах [244] уменьшение образования лака на поршне вызывается испарением компонентов, являющихся предшественниками нагара. Поскольку температуру поршня, работавшего с зажиганием-, поддерживали постоянной, самый процесс сгорания и, следовательно, состав прорывающихся в картер газов оставались неизмененными. Не изменялись также параметры, определяющие существующий в картере режим его вентиляция (количество отсасываемых газов), содержание воды и температура. Следовательно, наиболее важным параметром была температура в зоне, в которой изучался процесс нагарообразования, т. е. в зоне юбки поршня. Можно принять, что с повышением температуры растворимость смолистых предшественников лака в масле увеличивается. В этом случае нагарообразование на горячем поршне должно уменьшаться, что и объясняет увеличение лакообразова-ния на более холодном поршне в цилиндре, работавшем с зажиганием. Возможно также, что скорость превращения смолы в нелипкие, подобные коксу, продукты значительно увеличивается с повышением температуры в цилиндре. Роль окислов азота во всем этом процессе еще не ясна. Для ответа на эти и многочисленные другие вопросы, связанные с нагарообразованием в условиях низкотемпературного режима, потребуются дополнительные исследования. [c.20]

Таким образом, диспергирование нагарообразующих компонентов или стабилизация дисперсий может происходить под действием электрических зарядов, пространственных затруднений в адсорбированных пленках и солюбилизации. Оценка относительной роли каждого из этих трех механизмов диспергирования в работающем двигателе чрезвычайно затруднительна очевидно, что эта роль может изменяться в зависимости от режима работы. Изменение размеров частиц, диспергированных в компаундированном масле в работаюи],ем дизельном двигателе, изучали методом электронной микроскопии [216]. Нагар на поршнях не образовывался в тех случаях, когда размер (диаметр) частицы не превышал 300 А. Агломерирование таких частиц в более крупные совпадало с началом нагарообразования на поршне. Это наблюдение приводит к выводу, что в начальный период работы картерного масла стабилизация под действием элек трических зарядов не играет важной роли и основными факторами, обус. ловливающими физическое диспергирование потенциальных нагарообразующих компонентов, являются солюбилизация и образование адсорбированных пленок. [c.29]

С появлением полимерных моющих присадок в корне изменились основы разработки рецептуры моторных масел. Вначале присадки к сма-гючным маслам предназначались для применения в дизельных маслах, но в последующем их стали добавлять и в моторные масла для бензиновых двигателей. Поэтому как критерий для оценки моторных масел до сих пор широко используются эксплуатационные показатели масел в дизеле, несмотря на то, то и условия работы и механизм износа и нагарообразования в двигателях o6jhx типов совершенно различны. После разработки первых полимерных моющих присадок их начали вводить в применявшиеся в тот период масла, удовлетворявшие требованиям спецификации MIL-L-2104 А или так называемого Сапплемента-1 для дизелей (см. раздел Испытание смазочных материалов ). Эти масла содержали обычные моющие присадки и антиокислители наряду с загущающими присадками. При таких сочетаниях возникал ряд неполадок. Совместное действие полимеров и некоторых обычных присадок приводило к аномальному повышению вязкости, изменениям вязкости во времени и снижению индекса вязкости. Введение обычных сульфонатов, фенолятов и фосфонатов вместе с полимерными моющими присадками приводило к снижению эксплуатационных показателей последних. Изменением рецептур удавалось в той или иной степени устранить эти недостатки, но в вырабатывавшихся маслах не использовались полностью все потенциальные пре- [c.39]

Следует отметить, что ни один из этих терминов не отражает правильно дейстЁия присадок этого типа. Ни предотвратить накопление углистых частиц в масле, ни смыть с металлических поверхностей или размельчить (диспергировать) их — присадки не могут. Однако, поскольку внешний эффект их действия заключается в том, что поршни двигателей после эксплуатации на масле с моющей присадкой остаются чистыми и поршневые кольца вследствие этого не пригорают, в то время как эксплуатация двигателя на том же масле, но без присадки, приводит к загрязнению поршней, образованию лаковых пленок и пригоранию колец, название моющие укоренилось за этими присадками. О механизме действия моющих присадок имеются различные представления. Одной из главных их функций является диспергирующая способность, за-ключс " щаяся в том, что они сохраняют образующиеся в масле углеродистые частички в мелкодисперсном состоянии. Видимо укрупнению частичек нагара препятствует адсорбция молекул присадки на их поверхности. Таким образом, система масло — частички нагара представляют собой стабильную суспензию. По мнению Семенидо, глубже всего процессы окисления и нагарообразования протекают в канавках для поршневых колец. Именно здесь образуются высокоуглеродистые соединения, которые отлагаются в канавках в виде пленок. Поршневые кольца истирают эти пленки, моющие присадки способствуют при этом сверхтонкому измельчению нагара, а циркулирующее масло затем смывает измельченные частички. [c.266]

Нефтяная компания, которую я имею в виду, проводит обширные исследования ио разработке высококачественных смазочных масел для борьбы с усиленным износом и нагарообразованием, возможными при переходе на дешевые остаточные топлива. Одним из элементов выполнения этой программы являются испытания, связанные с разработкой новых смазочных масел, проводящиеся в паших лабораториях на протян ении многих лет на нескольких одноцилиндровых дизелях с большим диаметром цилиндра. Результаты этих исследовательских работ положены в основу недавно развитых новых представлений о механизме смазки. Новые смазочные масла подвергаются в настоящее время обширным испытаниям на многочисленных дизельных судах, работающих на остаточных топливах. Получены весьма обнадеживающие результаты, которые с несомненностью доказывают, что при соответствующей смазке усиленный износ и нагарообразованне, [c.402]

Моюще-диспергирующие и нейтрализующие присадки растворяют и нейтрализуют кислые соединения, образующиеся в масле при высоких температурах. Эти соединения как бы смываются с клапанов и других поверхностей, что обеспечивает более длительную работу двигателя или механизма. Наиболее часто применяемые присадки этой группы синтезируют на основе алкилфенолятов бария, магния и кальция. Например, присадки ВНИИ НП-370 (Са) и ВНИИ НП-371 (Ва) или сульфонатные, представляющие собой соли алкилсульфокислот различных металлов (Са и Ва), обладают не только высокими моющими (диспергирующими) свойствами, но и уменьшают нагарообразование в камере сгорания двигателя. Еще лучшими свойствами обладают беззольные диспергирующие присадки типа алкилсалицилатных (АСБ и MA K), а также сукцимидные (С-5А и С-5Б), представляющие собой производные имидов янтарной кислоты. Одним из путей их синтеза является реакция полимера бутиленов или изобутилена мол. массы 600—1000 с малеиновым ангидридом. К получаемому веществу присоединяют полиалкиламины. [c.301]

Наряду с мероприятиями по снижению свинцовистых отложений нагара за счет улучшения состава этиловых жидкостей и использования присадок, для уменьшения отрицательных последствий повышенного нагарообразования имеются также конструктивные пути. Так, например, если применять полые выпускные клапаны, частично заполненные металлическим натрием, то за счет испарения его в нижней нафетой части и конденсации в менее нафетой верхней части, сопровождающейся отводом тепла, износ фасок и седел клапанов из-за отложения нагара может быть уменьшен в два раза. Более равномерному, а следовательно, и меньшему износу клапанов в условиях повышенного нагарообразования способствует также их постоянное вращение вокруг своей оси с помощью специального механизма. [c.291]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология