Топливо, смазочные материалы и технические жидкости

А.Н. КАРТАШЕВИЧ 
В.С. ТОВСТЫКА 
А.В. ГОРДЕЕНКО
ТОПЛИВО,
СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ
Под редакцией А.Н. Карташевича
Допущено
Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для студентов учреждений 
высшего образования по специальностям «Техническое 
обеспечение процессов сельскохозяйственного производства», 
«Техническое обеспечение мелиоративных и водохозяйственных работ», 
«Материально-техническое обеспечение АПК»
(соответствует направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»)
Москва
«ИНФРА
М»
2022

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11
УДК [62-61+621.892](075.8)
ББК 31.35я73
 
К27
Р е ц е н з е н т ы:
доцент  кафедры  «Двигатели внутреннего  сгорания»  Белорусского национального  технического  университета,  кандидат  технических  наук, 
доцент В.А. Бармин;
заведующий кафедрой «Эксплуатация машинно-тракторного парка» 
Белорусского государственного аграрного  технического университета, 
кандидат  технических наук, доцент А.В. Новиков
К27
Карташевич, А.Н.
Топливо, смазочные материалы и технические жидкости : 
учебное пособие / А.Н. Карташевич, В.С. Товстыка, А.В. Г
ордеенко ; под ред. А.Н. Карташевича. — Москва : ИНФРА-М, 
2022. — 421 с. : ил. — (Высшее образование: Бакалавриат).
ISBN 978-5-16-010298-6 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-102238-2 (ИНФРА-М, online).
Изложены основные сведения о получении нефтепродуктов, экс- 
плуатационных свойствах и методах оценки свойств топлив, смазоч- 
ных материалов и технических жидкостей, используемых для авто- 
тракторной техники. Даны сведения об их сортах, марках, областях 
применения и рациональном использовании, указаны основные на- 
правления работы по повышению качества.
Для студентов высших учебных заведений сельскохозяйственного 
профиля.
УДК [62-61+621.892](075.8)
ББК 31.35я73
ISBN 978-5-16-010298-6 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102238-2 (ИНФРА-М, online)
 
© Карташевич А.Н., Товстыка В.С.,  
Гордеенко  А.В., 2014

Оглавление
Предисловие..............................................................................................................................6
Глава 1. Нефть и продукты ее переработки.
...............................................................8
1.1. Физико-химические свойства нефти.......................................................................8
1.2. Методы переработки нефти.
......................................................................................15
1.3. Очистка топлив и масел.
.............................................................................................24
Глава 2. Химмотология топлив.
.......................................................................................28
2.1. Понятие и задачи химмотологии.
............................................................................28
2.2. Виды топлив, их свойства и горение.....................................................................29
2.3. Классификация топлив и их краткая характеристика....................................35
2.4. Бензины автомобильные.
............................................................................................37
2.4.1. Получение автомобильных бензинов .
и их компонентный состав.
.............................................................................37
2.4.2. Требования к качеству автомобильных бензинов.
.................................39
2.4.3. Химический и углеводородный состав бензинов..................................43
2.4.4. Физико-химические свойства бензинов.
...................................................45
2.4.5. Стабильность топлива, склонность к образованию 
отложений и нагарообразованию.................................................................48
2.4.6. Совместимость бензинов с неметаллическими материалами...........51
2.4.7. Испаряемость бензинов...................................................................................52
2.4.8. Антидетонационные свойства.
.......................................................................58
2.4.9. Экология автомобильных бензинов............................................................62
2.4.10. Ассортимент бензинов...................................................................................64
2.5. Дизельное топливо.
.......................................................................................................72
2.5.1. Свойства дизельных топлив.
..........................................................................72
2.5.2. Экологические требования к дизельному топливу...............................90
2.5.3. Влияние свойств топлива и присадок на долговечность 
и качество работы дизельного двигателя.
.................................................93
2.5.4. Ассортимент дизельных топлив...................................................................94
2.6. Газообразные топлива для двигателей внутреннего сгорания ....................97
2.6.1. Сжиженные нефтяные газы...........................................................................98
2.6.2. Природный газ.
................................................................................................. 107
2.6.3. Сжиженный природный газ........................................................................ 112
2.6.4. Генераторный газ............................................................................................. 113
2.6.5. Биогаз.
.................................................................................................................. 114
2.6.6. Диметиловый эфир.
........................................................................................ 120
2.7. Использование спиртов в качестве топлива.................................................... 121
2.8. Водородное топливо.................................................................................................. 125
2.8.1. Методы получения водорода и перспективы 
его использования в автомобилях............................................................ 125

Оглавление
4
2.8.2. Применение водорода в топливных элементах................................... 128
2.8.3. Применение водорода в двигателях внутреннего сгорания.
........... 130
2.9. Топливо на основе растительных масел.
............................................................ 138
2.9.1. Растительные масла без химической обработки................................. 139
2.9.2. Метиловый эфир рапсового масла........................................................... 140
2.10. Местные виды топлива.......................................................................................... 143
2.10.1. Мировой опыт использования местных видов топлива................ 144
2.10.2. Источники получения местных видов топлива................................ 151
2.10.3. Характеристика местных видов топлива............................................. 155
2.10.4. Термохимические методы конверсии биомассы............................... 161
2.10.5. Экологическая оценка использования .
местных видов топлива................................................................................. 172
Глава 3. Химмотология смазочных и защитных материалов.
......................... 174
3.1. Виды трения и назначение смазочных материалов.
...................................... 174
3.2. Виды изнашивания поверхностей........................................................................ 181
3.3. Виды смазочных материалов и требования, предъявляемые к ним....... 185
3.4. Присадки к смазочным маслам и механизм их действия........................... 187
3.5. Моторные масла.
......................................................................................................... 191
3.5.1. Назначение моторных масел и требования к ним.
............................. 191
3.5.2. Свойства масел и методы их оценки....................................................... 193
3.5.3. Присадки к моторным маслам................................................................... 204
3.5.4. Классификация смазочных масел по отечественным 
и международным стандартам.
................................................................... 206
3.5.5. Ассортимент моторных масел для двигателей внутреннего 
сгорания.............................................................................................................. 216
3.5.6. Особенности синтетических и полусинтетических .
моторных масел.
............................................................................................... 223
3.6. Трансмиссионные масла.
.......................................................................................... 227
3.6.1. Условия работы трансмиссионных масел.............................................. 227
3.6.2. Основные свойства трансмиссионных масел .
и методы их оценки........................................................................................ 231
3.6.3. Оценка качества масел.................................................................................. 240
3.6.4. Международная классификация трансмиссионных масел 
по вязкости........................................................................................................ 244
3.6.5. Классификации трансмиссионных масел по назначению............... 249
3.6.6. Классификация трансмиссионных масел по ГОСТам...................... 256
3.6.7. Эксплуатационные группы трансмиссионных масел........................ 259
3.7. Гидравлические масла............................................................................................... 275
3.7.1. Обозначение гидравлических масел........................................................ 277
3.7.2. Ассортимент гидравлических масел........................................................ 281

Оглавление
5
3.8. Индустриальные масла.
............................................................................................ 285
3.8.1. Классификация и система обозначений................................................. 285
3.8.2. Ассортимент индустриальных масел....................................................... 288
3.9. Пластичные смазки.
................................................................................................... 291
3.9.1. Классификация и обозначение пластичных смазок.......................... 293
3.9.2. Ассортимент пластичных смазок и их применение........................... 296
3.9.3. Совместимость пластичных смазок.
......................................................... 306
3.9.4. Хранение, нормирование расхода и пути экономии смазок........... 310
Глава 4. Химмотология технических жидкостей.
................................................. 315
4.1. Жидкости для охлаждения двигателей внутреннего сгорания.
................ 315
4.2. Жидкости для тормозных систем и амортизаторов...................................... 321
4.3. Основные марки амортизаторных жидкостей .
и показатели их качества........................................................................................ 327
Глава 5. Рациональное использование топлива  
и смазочных материалов................................................................................................ 330
5.1. Структура нефтехозяйства и организация .
снабжения нефтепродуктами.
................................................................................ 330
5.2. Оборудование нефтескладов и организация заправки машин.
................. 337
5.3. Организация хранения нефтепродуктов.
........................................................... 342
5.4. Организация учета нефтепродуктов................................................................... 344
5.5. Нормирование расхода нефтепродуктов........................................................... 346
5.5.1. Нормирование расхода топлива на работы тракторов 
и самоходных комбайнов............................................................................. 347
5.5.2. Нормирование расхода топлива на тракторно-транспортные 
работы.................................................................................................................. 349
5.5.3. Расчет групповых (плановых) норм расхода топлива 
на тракторные работы.
................................................................................... 350
5.5.4. Нормирование расхода топлива на работу автомобильного 
транспорта.......................................................................................................... 351
5.6. Расчет потребности в топливе и смазочных материалах 
для сельскохозяйственного предприятия......................................................... 352
5.7. Экономия и рациональное использование нефтепродуктов.
..................... 357
5.8. Снижение потерь нефтепродуктов .
при приемке, хранении и отпуске.
....................................................................... 359
Приложения.
......................................................................................................................... 364
Литература............................................................................................................................ 414

Предисловие
Автотракторная техника различного назначения с  двигателями внутреннего сгорания является основным потребителем топливо-смазочных материалов.
При организации технически правильной, длительной и  безотказной эксплуатации автотракторного транспорта необходимо 
постоянное внимание уделять вопросам грамотного применения 
эксплуатационных материалов.
Самая совершенная по конструкции автотракторная техника 
показывает низкие эксплуатационные качества и  может быстро 
выйти из строя при использовании несоответствующих или некачественных марок топлива, смазочных масел, пластичных смазок, 
а также специальных жидкостей.
В учебном пособии рассмотрены способы получения, эксплуатационные свойства и рациональное использование топлива, смазочных масел, пластичных смазок и специальных жидкостей. Этими вопросами занимается наука химмотология.
Требования к качеству и свойствам топлива, применяемого для 
автотракторной техники, зависят от конструктивных особенностей и  уровня развития двигателей, экологических требований 
к ним, температуры окружающей среды. От качества применяемого топлива во многом зависят мощность двигателя, его экономичность, надежность работы, расход топлива и  масла, токсичность 
отработавших газов. Также в настоящее время идет активный поиск альтернативных видов топлива. Некоторые из них уже используются в серийных моделях двигателей внутреннего сгорания.
В настоящее время отечественная промышленность выпускает 
широкий ассортимент смазочных материалов, отвечающий высоким требованиям современной техники. С другой стороны, рынок 
насыщен маслами практически всех зарубежных фирм-производителей. К сожалению, имеющаяся информация о смазочных материалах носит в основном рекламный характер, поэтому потребителю бывает трудно разобраться в  обилии номенклатуры масел, 
особенно при недостатке или отсутствии профессиональных знаний и навыков, а также при трудностях с пониманием иностранных языков и специфической маркировки масел. Между тем для 
грамотной эксплуатации и продления срока службы автотрактор

Предисловие
7
ной техники подбирать и использовать смазочные материалы следует осознанно. 
В то же время цены на нефтепродукты, а значит, и на смазочные 
материалы растут. Это вызвано в  том числе совершенствованием 
методов переработки нефти и использованием нетрадиционных 
способов получения так называемых синтетических смазочных материалов, что повышает их качество и  расширяет возможности 
применения.
За последние годы совершенствование конструкции автотракторной техники и улучшение качества моторных масел позволили 
снизить расход топлива в среднем на 10...15 % и увеличить ресурс 
двигателей на 30...40 %, в результате чего уменьшились затраты на 
ремонт и  запасные части. При этом срок службы масел возрос 
в полтора раза, а их расход снизился в два-три раза.

Глава
1
Нефть и продукты ее переработки
1.1. Физико-химические свойства нефти
Нефть относится к  группе горных осадочных пород вместе 
с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. В качестве сырья для производства различных видов топлива и  масел 
нефть обладает рядом неоспоримых преимуществ, прежде всего высокой калорийностью (теплота сгорания нефти 43,7...46,2 МДж/кг), 
относительной простотой ее добычи, транспортирования и  переработки. Среди других горючих ископаемых она имеет наивысшую теплотворную способность. Например, для подогрева котельной или другой установки нефти требуется значительно меньше, 
чем каменного угля. 
Все горючие породы принадлежат к особому семейству, получившему название каустобиолитов (от греч.  kaustos  — горючий, 
bios — жизнь, lithos — камень, т.е. горючий органический камень). 
В химическом отношении нефть — сложная смесь углеводородов 
и углеродистых соединений. Она состоит из следующих основных 
элементов: 
 
ˆ углерод (84...87 %); 
 
ˆ водород (12...14 %); 
 
ˆ кислород, азот, сера (1...2 %); содержание серы может доходить до 3...5 %. 
В нефти выделяют следующие части: углеводородную, асфальтосмолистую, парафины, серу и зольную. В каждой нефти имеется 
растворенный газ, который выделяется, когда она выходит на земную поверхность. 

1.1. Физико-химические свойства нефти
9
Таким образом, нефть и  нефтепродукты представляют собой 
достаточно сложные смеси углеводородов и  их гетеропроизводных. Анализ таких смесей с выделением индивидуальных соединений требует много времени. Поэтому в технологических расчетах 
при определении качества сырья, продуктов нефтепереработки 
и  нефтехимии часто пользуются данными технического анализа. 
Последний состоит в определении некоторых физико-химических 
и  эксплуатационных свойств нефтепродуктов. С этой целью используют методы, в комплексе дающие возможность характеризовать товарные свойства нефтепродуктов в  различных условиях 
эксплуатации, связать их с  составом анализируемых продуктов, 
дать рекомендации для наиболее рационального их применения. 
К таким методам относятся:
1) химические, использующие классические приемы аналитической химии;
2) физические — определение плотности, вязкости, температуры плавления, замерзания и кипения, теплоты сгорания, молекулярной массы, а также некоторых условных показателей;
3) физико-химические — колориметрия, потенциометрическое 
титрование, нефелометрия, рефрактометрия, спектроскопия, хроматография;
4) специальные испытания эксплуатационных свойств и  состава анализируемых продуктов (определение октанового и цетанового числа моторных топлив, химической стабильности топлив 
и масел, коррозионной активности, температуры вспышки и воспламенения).
Нефть представляет собой вязкую, маслянистую жидкость 
с  характерным запахом. Цвет ее зависит от растворенных в  ней 
смол: темно-бурый, буро-зеленоватый, а  иногда светлый, почти 
бесцветный. На свету нефть слегка флуоресцирует. Под действием 
ультрафиолетового света нефть светится голубым или желтобурым светом, это свойство используют при поиске нефти.
В состав нефти входит около 425 углеводородов и 320 гетеросоединений. Так как нефть представляет собой сложную смесь индивидуальных углеводородов, то она не имеет определенных физических констант, таких как температура кипения, температура 
застывания и др.
В среднем относительная плотность нефти колеблется от 0,82 
до 0,90, однако более 80  % доказанных мировых запасов нефти 
.

Глава 1. Нефть и продукты ее переработки
10
относится к  тяжелому типу, характеризующемуся высокой плотностью и большим содержанием асфальтенов, металлов (ванадий, 
никель) и серы (ярегская — 0,936...0,959; вынгинская — 0,911; караарнинская  — 0,965). Имеется также нефть, плотность которой 
составляет 0,72...0,77 (марковская, скважина № 15 — 0,720; Северный Риштан — 0,770).
Кинематическая вязкость нефти редко превышает 40...60 мм2/с 
при 20  °С, что зависит от содержания в  ней асфальтосмолистых 
веществ. В воде нефть не растворяется, поскольку она легче воды 
и образует на водной поверхности растекающиеся (до мономолекулярного слоя) пятна, а при интенсивном перемешивании образует стойкие, медленно расслаивающиеся эмульсии.
Содержание в нефти легких фракций сказывается на плотности больше, чем содержание смол, так как различие в плотности 
между легкими и средними фракциями больше, чем между средними фракциями и смолами. Так, нефть Советского месторождения имеет плотность 0,8400; выход легких фракций (до 240  °С) 
составляет 45 % (массовая доля), а остаток плотностью чуть больше единицы — 14 %. Западно-сургутская нефть имеет плотность 
0,8922; выход легких фракций 43 %, а тяжелого смолистого остатка с плотностью 0,9824 — 38 %.
Молекулярная масса — важнейшая физико-химическая характеристика вещества. Для нефтепродуктов этот показатель особенно важен, ибо дает среднее значение молекулярной массы веществ, 
входящих в состав той или иной фракции нефти. Молекулярная 
масса нефтепродуктов широко используется для расчетов аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов — это один из важнейших 
показателей, позволяющих сделать заключение о  составе нефтепродуктов.
Молекулярная масса узких пятидесятиградусных фракций 
с одинаковыми пределами перегонки различных видов нефти имеет достаточно близкие значения.
При рассмотрении химических свойств нефти различают три 
вида ее состава: 
 
ˆ фракционный; 
 
ˆ групповой химический;
 
ˆ элементный.