Определение показателей качества моторных масел

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 
КАЧЕСТВА МОТОРНЫХ МАСЕЛ 

 
 
 

Лабораторный практикум  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Йошкар-Ола 

2017

 

УДК 621.892.096.1 
ББК  30.82 

 О 62 

 

Рецензенты: 

доктор технических наук, профессор кафедры строительных  
конструкций и водоснабжения Поволжского государственного  

технологического университета А. Г. Поздеев; 

 

доктор технических наук, заведующий кафедрой  

транспортно-технологических машин Поволжского  

государственного технологического университета А. И. Павлов 

 

 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 

 
Определение показателей качества моторных масел: лабора
торный практикум / Г. М. Гаджиев, А. М. Кайдаков, Д. В. Костромин, Д. Е. Рябинин. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный 
технологический университет, 2017. – 88 с. 

ISBN 978-5-8158-1885-9 
 
Лабораторный практикум разработан в соответствии с программами 

учебных дисциплин «Топливо и смазочные материалы» и «Эксплуатационные материалы» на основе Федеральных государственных образовательных стандартов. Даны методические указания для проведения лабораторных работ по определению качества моторных масел. 

Для студентов направлений подготовки 35.03.06, 35.04.06, 23.03.03, 

23.04.03, 15.03.02, 15.04.02. 

 

УДК 621.892.096.1  

ББК 30.82 

 

ISBN 978-5-8158-1885-9
© Г. М. Гаджиев, А. М. Кайдаков, 
Д. В. Костромин, Д. Е. Рябинин, 2017
© Поволжский государственный 
технологический университет, 2017

О 62

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

Предисловие ............................................................................................. 4 

Введение ....................................................................................................... 5 

Правила техники и пожарной безопасности при выполнении 
лабораторных работ .................................................................................... 6 

1. Определение показателей  
предельного состояния моторных масел ................................................. 8 

2. Определение плотности моторного масла .........................................19 

3. Определение кинематической вязкости  
моторного масла. Смазочные свойства масла .......................................22 

4. Определение наличия механических примесей  
и воды в моторном масле ..........................................................................49 

    4.1. Определение воды в моторном масле .........................................51 

    4.2. Определение механических примесей в моторном масле .......52 

5. Определение загрязненности моторного масла ................................54 

6. Оценка диспергирующе-стабилизирующих свойств моторного 
масла .............................................................................................................57 

    6.1. Проверка  качества   и  улучшение   
    свойств  масла  в двигателе ..................................................................61 

7. Определение щелочного числа моторного масла .............................64 

8. Определение  температуры  вспышки   
и воспламенения моторного масла ..........................................................66 

9. Алгоритм принятия решений  
по результатам экспресс-анализа моторных масел ..............................71 

Заключение ..................................................................................................73 

Глоссарий ....................................................................................................74 

Список литературы ....................................................................................81 

Приложения ................................................................................................. 82 

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
Для того чтобы профессионально ориентироваться в вопросах ра
ционального и экономного использования нефтепродуктов, студенты 
направлений подготовки 35.03.06, 35.04.06, 23.03.03, 23.04.03, 
15.03.02, 15.04.02 должны владеть специальными знаниями и навыками, которые приобретаются в процессе выполнения лабораторнопрактических работ. 

Цель лабораторного практикума – закрепить знания, полученные 

в процессе лекционных и практических занятий, приобрести практические навыки по определению показателей качества моторных масел. Исходя из цели поставлены задачи: 

1) ознакомить студентов с методами определения основных фи
зико-химических свойств моторных масел; 

2) научить устанавливать сорта и марки моторных масел; сопо
ставлять полученные результаты с требованиями ГОСТ 17479.1-85; 
подбирать аналоги зарубежных моторных масел по классификациям 
SAE и API; давать заключение о качестве исследуемого нефтепродукта и о возможности его использования в машинах. 

Отчет о лабораторной работе составляется по совокупности про
веденной оценки анализируемого образца по паспортным данным и 
результатам физико-химических анализов. Рекомендуемая форма отчета приведена в каждой лабораторной работе. 

 

ВВЕДЕНИЕ 

 
Эффективное использование машин и оборудования невозможно 

без элементарных знаний о топливо-смазочных материалах, так как 
экономичность, надежность и долговечность работы техники в значительной мере зависят от того, насколько правильно по сортам и маркам подобраны используемые нефтепродукты и каково их качество. 

Снижение доли затрат на нефтепродукты возможно путем их ра
ционального использования: соответствие качества нефтепродукта 
конструктивным особенностям машины, совершенствование учета 
смазочных материалов, улучшение условий их хранения. Кроме того, 
существует объективная взаимосвязь между смазочными материалами, конструкцией силовой установки и показателями эффективности машин. 

Закончив изучение материала по тому или другому разделу, необ
ходимо ответить на вопросы для самопроверки. 

 
 

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ  

И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ  

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 
 
 
Выполнение работ в лаборатории по анализу нефтепродуктов свя
зано с использованием нагревательных приборов, ядовитых веществ, 
взрыво- и огнеопасных соединений. В связи с этим необходимо 
строго соблюдать следующие правила. 

Правила личной безопасности 
1. Перед выполнением лабораторной работы студенты должны хо
рошо изучить методику ее проведения и ознакомиться с правилами 
техники безопасности. 

2. Личные вещи (портфели, чертежи и пр.) должны быть убраны 

со столов. 

3. Если лабораторная работа связана с веществами, которые выде
ляют ядовитые газы, то она должна проводиться в кабинетах, оборудованных вытяжными шкафами. 

4. При работе с кислотами и щелочами резиновые перчатки и за
щитные очки обязательны. 

5. Осторожно следует обращаться со стеклянной посудой, обору
дованием и нагревательными приборами. 

6. На лабораторных столах должно быть минимальное необходи
мое для выполнения работ количество нефтепродуктов. 

7. При выполнении работ с нагревательными приборами во избе
жание ожогов необходимо пользоваться держателем, щипцами, полотенцем и т.д. 

8. При работе с моторными маслами следует соблюдать особую 

осторожность. При попадании масла на кожный покров рук и лица 
нужно вымыть их теплой водой с мылом. 

9. Категорически запрещается пить воду из лабораторной посуды. 
10. По окончании работ также следует обязательно вымыть руки с 

мылом. 

Правила пожарной безопасности 
1. Перед выполнением лабораторных работ студент обязан озна
комиться с правилами пожарной безопасности, получить инструктаж 
от преподавателя и расписаться в журнале по технике безопасности. 

2. Запрещается хранить вблизи горелок и других нагревательных 

приборов легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. 

3. При нагревании воспламеняющихся жидкостей не следует 

оставлять без наблюдения приборы. 

4. Для нагревания легковоспламеняющихся жидкостей нужно 

пользоваться водяной баней, закрытой электроплитой или песочной 
ванной. 

5. Остатки образцов нефтепродуктов и растворителей, обтироч
ные материалы, пропитанные нефтепродуктами, должны быть удалены лаборантом в специально отведенные места. 

6. Курить в помещении лаборатории категорически воспрещается. 
7. По окончании работ рабочее место следует привести в порядок: 

выключить электронагревательные приборы, убрать образцы нефтепродуктов и растворителей. 

8. При возникновении пожара (или вспышки) немедленно убрать не 

охваченные огнем нефтепродукты. Загоревшиеся нефтепродукты заливать водой нельзя. Очаг пламени нужно накрыть кошмой, асбестом, 
одеялом или засыпать песком. При тушении пожара следует пользоваться углекислотным огнетушителем. Нагревательные приборы, приточно-вытяжную вентиляцию при этом немедленно отключить. 

 
 

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ  

ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ  

МОТОРНЫХ МАСЕЛ 

 

 
 
Цель работы: ознакомление с нормативно-технической докумен
тацией на моторные масла, методами их контроля с помощью ручных 
переносных лабораторий типа «Экспресс-ВИИТиН». 

Общие теоретические сведения 
Во время работы двигателя качество смазочного масла ухудшается 

из-за попадания в него топлива, воды, пыли, продуктов износа деталей, а также из-за окисления самого масла, расходования содержащихся в нем присадок. Масло насыщается продуктами старения (асфальто-смолистые соединения, сажа и т.п.), которые придают ему 
черный цвет. Постепенно, а при возникновении определенных неисправностей в двигателе – практически сразу же, эксплуатационные 
свойства масла ухудшаются, и двигатель может выйти из строя. 
Чтобы этого не произошло, масло необходимо заменить. 

Замена масла в двигателе, как профилактическая операция, произ
водится по наработке, установленной заводом-изготовителем, в моточасах или часах работы двигателя, км пробега и других единицах. Однако реальные условия эксплуатации различны, и поэтому регламентная замена масла, без оценки его качества, может оказаться преждевременной (масло еще хорошее) или запоздавшей (уже идет интенсивный износ деталей). 

Контроль качества масла с применением экспресс-лабораторий 

позволяет производить его замену по состоянию, предотвратить интенсивный износ двигателей и экономить смазочное масло. 

Пригодность масла для использования определяется оценкой его 

основных физико-химических показателей, которые при работе двигателя сильно изменяются. Задача экспресс-анализа – оценить их значения, сравнить с предельно допустимыми и принять решение о замене масла или возможности его дальнейшего использования. Если 

при анализе установлено, что хотя бы один из этих показателей достиг предельного значения, масло необходимо заменить. После 
очистки собранного отработанного масла его можно использовать в 
других узлах и агрегатах машин. 

Показатели предельного состояния масел приведены в табл. 1. 
 

Таблица 1 

Показатели предельного состояния масел 

Показатель

Значения показателей масла

для 

бензиновых 
двигателей

для дизельных 

двигателей

тракторов и 
комбайнов
автомобилей

Изменение вязкости, %, не более: 

увеличение 
уменьшение 

Содержание механических загрязнений, %, не более 
Щелочное число, мг КОН/г, не менее

25
20

1

0,5 ... 2,0*

30-35

20

1...3

1,5 ... 2,5*

35-40

30

3

1,2... 2,5*

Содержание воды, %, не более 
Диспергирующе-стабилизирующие 
свойства, баллы, не более

0,5
0,3

5

0,3

5

* Для масел, используемых в высокофорсированных двигателях, принима
ются большие значения. 

 
Увеличение вязкости масла выше допустимого уровня приводит к 

ухудшению подачи масла в зазоры трущихся пар, особенно при запуске двигателя (повышенный износ) и росту затрат энергии на преодоление трения. Снижение вязкости приводит к повышенному износу, особенно при высоких нагрузках. При снижении вязкости на 
50 % происходит аварийный износ деталей, и двигатель выходит 
из строя. 

При высоком содержании загрязнений в масле форсируется износ 

деталей, забиваются фильтры и каналы системы смазки, происходит 
интенсивное образование лаков и нагаров на деталях двигателя. 

Снижение щелочного числа масла является результатом нейтрали
зации щелочными присадками сильных кислот, которые образуются 

при конденсации продуктов сгорания (топлива, в котором содержится 
сера). Если щелочное число масла ниже допустимого, то дальнейшее 
его использование приведет к коррозии и разрушению наиболее уязвимых деталей двигателя, в частности – вкладышей подшипников коленчатого вала. 

Ухудшение диспергирующе-стабилизирующих свойств (ДСС) 

масла проявляется в укрупнении частиц продуктов старения масла 
(асфальто-смолистых и сажистых частиц, продуктов окисления 
и т.п.), которые превращаются затем в лаки и нагары. В хорошем 
масле (по ДСС) частицы мелко раздроблены, находятся во взвешенном состоянии, а их слипанию и осаждению на поверхностях деталей 
препятствует присадка. Если присадка сработалась, то частицы 
укрупняются и отлагаются на деталях. Это нарушает температурный 
режим (перегрев деталей), приводит к появлению осадка и отложений, залеганию поршневых колец, забиванию фильтров и каналов. 

Повышенное содержание воды в масле ухудшает его смазываю
щую способность, вызывает быстрое разложение присадок и образование осадка. При хранении масла даже небольшое количество содержащейся в нем воды может сделать масло непригодным к использованию в двигателе. 

В исправном двигателе содержание воды в масле незначительное 

и зависит от влажности воздуха, поступающего в двигатель при вентиляции картера. При этом вода испаряется, и ее содержание стабилизируется на допустимом уровне. Повышенное содержание воды в 
масле – это, прежде всего, следствие нарушения уплотнений системы 
охлаждения или долива обводненного масла. 

Переносная лаборатория «Экспресс-ВИИТиН» предназначена для 

контроля основных нормируемых показателей качества смазочного 
масла. Лаборатория может применяться для контроля качества свежих, работающих и очищенных моторных масел при эксплуатации 
тракторов, комбайнов, автомобилей и другой техники. 

Порядок выполнения работ 
1. Определить: 
 показатели предельного состояния моторных масел; 

 плотность, г/см3; 
 вязкость кинематическую, мм2/с; 
 содержание воды (%) и механических примесей; 
 загрязненность, %; 
 диспергирующе-стабилизирующие свойства (ДСС), баллы; 
 щелочное число, мг КОН/г; 
 температуру вспышки и воспламенения моторного масла. 
2. Составить алгоритм принятия решений по результатам экс
пресс-анализа моторных масел. 

Нормативно-техническая документация на моторные масла рос
сийского производства представлена в табл. 2-5, 8, зарубежных аналогов – в табл. 6, 7. и на рис. 1, основные технические характеристики 
вискозиметров даны в табл. 9. 

Таблица 2 

Группы моторных масел по назначению  

и эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.1-85) 

Группа масел по 
эксплуатационным свойствам

Рекомендуемая область применения

А
Нефорсированные бензиновые двигатели и дизели

Б
Б1

Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в 
условиях, которые способствуют образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников

Б2
Малофорсированные дизели

В

В1

Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в 
условиях, которые способствуют окислению масла и образованию отложений всех видов

В2

Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные 
требования к антикоррозийным, противоизносным свойствам 
масел и способности предотвращать образование высокотемпературных отложений

Г

Г1

Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в
тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию отложений всех видов и коррозии

Г2

Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным 
наддувом, работающие в эксплуатационных условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений