С уменьшением вязкости масла, при прочих равных условиях, с одной стороны, облегчается работа машины или механизма при низких температурах, снижаются потери мощности на трение и сокращается расход топлива; с другой стороны, снижение вязкости способствует износу трущихся пар и повышает вероятность вытекания масла через уплотнительные материалы, что может привести к «масляному голоданию» узла трения и выходу его из строя.
Вязкость масел заметно меняется с температурой. Изменение вязкости масла с температурой характеризует его вязкостно-температурные свойства.
С понижением температуры вязкость существенно возрастает, что затрудняет пуск или начало движения машины или механизма. При определенной температуре масло вообще может потерять подвижность. Эта температура носит название температуры застывания масла.
При выборе масла, как правило, стремятся к тому, чтобы изменение его вязкости в заданном диапазоне температур было минимальным, а вязкостно-температурная характеристика изменялась как можно меньше (иначе говоря, была пологой). Это облегчает эксплуатацию техники при низких температурах и одновременно обеспечивает надежную смазку узла трения при высоких (рабочих) температурах.
Вязкостно-температурные свойства масел, или «пологость» вязкостно-температурной кривой, обычно характеризуют при помощи безразмерной величины –
Минеральные масла, полученные по обычной технологии, имеют индекс вязкости порядка 70–80. Использование в технологических процессах возможностей гидрокрекинга позволяет достичь индекса вязкости более 100. Загущение маловязких минеральных основ полимерными присадками позволяет довести индекс вязкости до 110 и более. Дальнейшее повышение индекса вязкости минеральных масел достигается их смешением с синтетическими веществами, в частности с эфирами.
Динамическую вязкость определяют в ротационных вискозиметрах, а кинематическую – в капиллярных.
Высокая коррозионная агрессивность масла может проявляться вследствие накопления в процессе его окисления большого количества продуктов кислотного характера, а также в результате высокой химической активности самого масла, обусловленной наличием в нем функциональных (преимущественно противоизносных) присадок. Здесь имеет место так называемая химическая коррозия. Снижение коррозионной активности смазочной среды достигается за счет повышения антиокислительных свойств масла, уменьшением содержания в нем противоизносных присадок и добавления к маслу специальных противокоррозионных добавок.
По характеру взаимодействия с металлом противокоррозионные присадки условно подразделяют на деактиваторы и пассиваторы.
Деактиваторы за счет образования комплексов предотвращают или уменьшают каталитическое действие маслорастворимых соединений металлов, накапливающихся в объеме масла в результате химического растворения.
Пассиваторы образуют на поверхности металла пленку, не растворяющуюся в масле. Эта пленка блокирует поверхность металла от коррозионного воздействия атмосферной среды.
Защитные пленки на поверхности металла формируются либо в результате химических реакций с металлом, либо вследствие адсорбционно-хемосорбционного взаимодействия присадки с поверхностью. Это по характеру действия сближает противокоррозионные и противоизносные присадки. Например, серосодержащие противокоррозионные присадки, как и близкие им по химическому составу противоизносные присадки, образуют с металлом такие продукты реакции, как сульфиды, меркаптаны и др. Аналогия в действии, очевидно, объясняет тот факт, что некоторые противоизносные присадки могут выполнять функцию и противокоррозионных добавок.
Способность смазочного масла «защищать» металл от электрохимической, в том числе и атмосферной, коррозии в присутствии электролита характеризует его защитные свойства. Как правило, процессы электрохимической коррозии протекают в период длительных остановок и хранения техники. Коррозию в этом случае вызывают влага, кислород и другие активные газы, находящиеся в атмосфере.
Для повышения защитных свойств в масла вводят ингибиторы коррозии, или защитные присадки. В качестве ингибиторов коррозии используют различные химические соединения со свободными карбоксильными и гидроксильными группами, соли аминов, карбоновые кислоты и др.