+7 (903) 080-66-11 , 8(343)346-30-45

 

    В корзине 0 товаров  
    На сумму 0 руб.  
Вы здесь: Видео скрытый пункт меню Присадки

Присадки

 

 

До начала 30-х годов в узлах и агрегатах машин и механизмов использовались масла без присадок. При этом, например, пробег моторных масел составлял около 800 км, а примерно через каждые 1600 км двигатель подлежал разборке для очистки деталей от нагара, шламов и других загрязнений. Бурное развитие машиностроения и ужесточение требований к качеству масел привели к не менее стремительному развитию работ по созданию и применению в маслах присадок различного функционального назначения. Начатые в период между первой и второй мировыми войнами работы по разработке и исследованию присадок с возрастающей интенсивностью продолжились в последующие годы. Поиск эффективных присадок к маслам проводится и в наше время. 
    Следует заметить, что далеко не всякое химическое соединение, обладающее определенными функциональными свойствами, может быть использовано в качестве присадки к смазочным маслам. Присадки во вводимой концентрации должны обладать растворимостью или способностью к созданию устойчивых систем в маслах во всем диапазоне рабочих температур транспортирования, хранения и эксплуатации, не отлагаться на фильтрах, не вымываться водой, обеспечивать надежную стабилизацию масел против окисления, не ухудшать других эксплуатационных свойств масел, предотвращать разрушение металлических, резиновых и полимерных деталей, обеспечивать стабильность свойств масел в течение гарантированного срока хранения, быть совместимыми с другими присадками, вводимыми в масла и, наконец, вырабатываться доступными процессами химической технологии из доступного сырья, обеспечивая экономическую эффективность масел в процессе эксплуатации. Все это создает серьезные ограничения при выборе соединений, используемых в качестве присадок к маслам. Именно поэтому среди многих десятков тысяч исследованных соединений в качестве присадок используется достаточно ограниченное количество продуктов. 

Пакеты присадок 

    Современные пакеты присадок представляют собой сбалансированные смеси присадок различного функционального назначения и могут содержать до 15 компонентов. 
    Использование таких пакетов при производстве смазочных масел позволяет упростить дозировку компонентов, дает возможность сократить число технологических операций, создает благоприятные условия для автоматизации производства и обеспечения стабильного качества товарной продукции с минимальными затратами. 
    В настоящее время около 70% присадок, выпускаемых ведущими зарубежными фирмами, реализуется в форме пакетов. 
    В последние годы этот принцип создания смазочных композиций получил дальнейшее развитие за счет применения т.н. каскадных пакетов присадок. Реализация принципа каскадности предусматривает использование в композициях базового пакета присадок, содержащего определенный набор присадок в оптимальном соотношении, и ряда усиливающих присадок - бустеров. Их использование в определенных концентрациях в базовых маслах позволяет получать композиции масел с заданным уровнем свойств. 


    До 2005-го года присадки составляли до 25% объема смазочных масел. После 2005 года их содержание в некоторых видах масел превышает 35%. При этом, например, станет реальным вопрос создания моторных масел, не сменяемых в течение всего срока эксплуатации двигателя.
    С помощью только высококачественных базовых масел невозможно достичь всех тех свойств, которые современное оборудование и механизмы требуют от смазочных масел. В связи с этим к ним добавляют специальные присадки, которые улучшают свойства базовых масел. Однако необходимо помнить, что даже самые хорошие присадки не способны превратить низкокачественные базовые масла в высококачественные смазочные материалы.

 

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПРИСАДОК К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ
Тип присадки Функциональное назначение
Антикоррозионные Предотвращение коррозии деталей машин, изготовленных из сплавов цветных металлов
Антиокислительные     Процесс окисления носит характер цепной реакции, при которой начавшееся окисление и посторонние включения, имеющиеся в масле, ускоряют процесс дальнейшего окисления. При этом металлические части смазываемой конструкции выступают в роли катализатора. Антиокислительные присадки прекращают процесс окисления и блокируют каталитический эффект металлических поверхностей. 
    Определяют стойкость масла к потере его свойств — старению. Для замедления этого процесса вводят антиокислительные присадки. Они защищают основу масла от действия кислорода воздуха, препятствуя процессу окисления. 
    Условия работы масла в двигателе настолько жестки, что полностью предотвратить его окисление пока не представляется возможным. После выработки антиокислительных присадок начинается рост вязкости масла, коррозионной активности, склонности к образованию отложений и т. д.
Антипенные     Предотвращают образование стойкой пены за счет снижения поверхностного напряжения масла.
Противокоррозионные     Обеспечивают образование на металлических поверхностях пленки, предотвращающей коррозию. 
    Характеризуют способность масла предотвращать коррозию деталей двигателя, изготовленных из цветных металлов (бронзовые втулки, антифрикционное покрытие подшипников коленвала и т. д.). Антикоррозионные присадки образуют на их поверхности прочные защитные пленки, препятствующие прямому контакту с моторным маслом, которое при высокой температуре является агрессивной средой для цветных металлов.
Антифрикционные Снижение потерь на трение в узлах механизмов и машин
Вязкостные (полимерные загущающие)     Улучшение вязкостно-температурных характеристик смазочных масел.
    Полимерные загущающие присадки вместе с модификаторами трения позволяют создавать энергосберегающие масла на маловязких основах, обеспечивающие экономию топлива. В зависимости от класса масла и режима эксплуатации автомобиля экономия топлива может составлять от 1,5-2 до 5,5-6%. 
    Модификаторы трения используют двух типов — твердые (например, дисульфит молибдена — Мо2S) и жидкие. Первые представляют собой твердые смазывающие вещества, тонко диспергированные (измельченные) в масле. За счет адгезии (сцепления) они связываются с поверхностями трения и уменьшают его величину при граничном режиме смазки. Жидкие модификаторы трения — соединения, обладающие высокой адсорбцией (поглощение поверхностным слоем твердого тела жидкостей или газов) к металлу и образующие на его поверхности “мягкий ворс”, снижающий силы трения.
Депрессорные Снижение температуры застывания масел и обеспечение их текучести при низких температурах)
Диспергирующие     Предохраняют поверхности деталей двигателя от отложений и поддерживают нерастворимые загрязнения в диспергированными в масле.
    Диспергирующие свойства (от лат. dispersio — рассеяние) удерживают нерастворимые в масле вещества (частицы нагара, продукты неполного сгорания топлива и т. д.) во взвешенном состоянии и не дают им выпасть в осадок. Для придания маслу этих свойств в него вводят присадки-дисперсанты, создающие оболочку вокруг частиц загрязнений. Она не позволяет им прилипать к поверхностям двигателя и слипаться друг с другом.
Моющие     Моющие свойства характеризуют способность масла очищать детали двигателя от различных лакообразных отложений, нагара и т. д. Эти свойства обеспечивают введением моющих присадок, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые “отрывают” частички отложений от деталей и переносят их в масло.
Приработочные Ускорение процессов приработки пар трения
Противозадирные
(EP-extreme pressure)
    Снижение интенсивности поверхностного разрушения при повреждаемости металлов схватывнием (задир).
    Образуют вместе со смазываемыми металлическими поверхностями химическую пленку, которая эффективно предотвращает задиры. Противоизносные и противозадирные присадки снижают трение и износ.
Противоизносные     Образуют на смазываемых поверхностях пленку, предотвращающую непосредственное соприкосновение металлических поверхностей. 
    Противоизносные свойства моторного масла определяются его способностью предотвращать механический износ деталей двигателя и коррозионный износ цилиндров, поршней, их колец. 
    Механическому износу подвержены пары трения — сопряженные детали, двигающиеся относительно друг друга. При небольшой скорости перемещения и больших нагрузках (например, деталей газораспределительного механизма) масло не полностью разделяет детали, и они контактируют друг с другом (граничный режим смазки). Во время перемещения выступы микрорельефа поверхности сталкиваются, что приводит к их разрушению. Оно может проявляться в виде “обламывания” выступов или образования “борозды” в металле — задире. Для предотвращения разрушения микрорельефа (износа) в моторное масло вводят противоизносные присадки. Они химически преобразуют (модифицируют) поверхность металла, образуя на ней тонкую пленку, по которой и происходит скольжение. 
    Коррозионный износ поршней, цилиндров и их колец возникает из-за воздействия кислот, образующихся при окислении масла (см. ниже) и сгорании топлива. Для их нейтрализации в масло вводят щелочные присадки.
Противоскачковые Предотвращение скачкообразного движения направляющих скольжения
Присадки, снижающие температуру застывания     Обеспечивают текучесть масла при низкой температуре, предотвращая слипание парафиновых и др. кристаллов.
Присадки, улучшающие индекс вязкости     Замедляют изменение вязкости масла с изменением температуры за счет изменения объема высокомолекулярных полимеров, из которых они состоят. При повышении температуры их объем увеличивается, а при снижении температуры - уменьшается.

 

Двигатели современных автомобилей отличаются высоким коэффициентом полезного действия, заданным уровнем безотказности и долговечности, относительно малыми габаритами и способны развивать максимальные обороты уже с первых секунд работы. Все это предопределяет тяжелейшие условия, в которых приходится работать моторному маслу. Во время работы в двигателе в результате химических, термических, механических взаимодействий с продуктами окисления, водой, продуктами износа, продуктами сгорания топлива, внешними загрязнениями моторное масло срабатывается, т.е. теряет свои первоначальные свойства. Чтобы моторное масло как можно дольше могло выполнять свои основные функции необходимо достичь стабильности его вязкостно-температурных характеристик и способности нейтрализовывать вредное воздействие низко- и высокотемпературных отложений. Первое, главным образом, зависит от качества базового масла, а второе - от качества, типа, количества щелочной присадки в многофункциональном пакете. 
    Главным показателем способности масла препятствовать возникновению отложений в двигателе является щелочное число. Общее щелочное число выражается через количество гидроокиси калия (КОН) в мг, эквивалентное количеству всех щелочных компонентов, находящихся в 1г масла (мг КОН/г). При работе масла в двигателе щелочное число неизбежно снижается - присадки срабатываются. Такое снижение имеет допустимые пределы, по достижению которых, масло считается утратившим работоспособность. Считается, что при уменьшении щелочности масла примерно на 50% от начальной величины, масло следует заменить. 
    Выделяется два температурных режима изменения свойств моторного масла во время работы двигателя: высокотемпературный (перегретый двигатель) и низкотемпературный (непрогретый двигатель). При высоких температурах под действием кислорода воздуха и каталитического влияния металлов окисление масла сопровождается образованием продуктов глубокого окисления углеводородов. Эти продукты вместе с продуктами неполного сгорания топлива являются источниками образования высокотемпературных отложений, к которым относятся нагары и лаки. При относительно низких температурах (ниже 95°С) в объеме масла образуются низкотемпературные отложения - кислые продукты окисления и осадки (липкие пластилинообразные вещества). Наиболее опасными низкотемпературными отложениями считаются сажа и шлам. Сажа представляет собой углеводородные фрагменты, частично разложившихся водородных атомов. Они также содержат определенное количество кислорода и серы. Частицы сажи активно притягиваются друг к другу, образовывая соединения, которые имеют мягкие и хлопьевидные текстуры. Низкотемпературный шлам характерен для бензиновых двигателей. Он появляется при взаимодействии газов, содержащих остатки топлива и воды, с маслом. В непрогретом двигателе вода и топливо испаряются медленней, что способствует образованию эмульсии, которая в последствии и превращается в шлам, состоящий из 50-70% масла, 5-15% воды, остальное - продукты окисления масла и топлива. Образовавшийся шлам - мягкий, однако при нагреве (продолжительной поездке) он становится твердым и хрупким. Низкотемпературные отложения являются причиной:

  • закупорки каналов смазки и масляных фильтров;
  • возрастания вязкости масла;
  • нарушения подачи масла;
  • масляному голоданию;

    Очень часто происходит снижение компрессии в цилиндрах двигателя: двигатель не развивает полной мощности, плохо заводится, становится прожорливым, греется. Одной из причин может быть образование губчатых низкотемпературных отложений на впускных клапанах. В результате ухудшается наполнение цилиндров, падает мощность. 
    Для многих моторных масел, производимых на основе высокощелочных пакетов присадок, заданное значение общего щелочного числа в готовом масле достигается минимальным количеством ввода пакета присадок. Однако во время работы щелочность таких масел интенсивно падает. 
    

 

Многие, наверное, помнят, как лет десять назад, что называется, на заре кооперативного движения, на рынках и лотках легко можно было встретить разного рода «снадобья» для мотора. Продавцы этого товара могли убедить многих, что некая субстанция в той или иной баночке и бутылочке способна творить чудеса - то расход топлива уменьшится сразу процентов на двадцать, если не на тридцать, то мощность увеличится примерно так же, а уж про ресурс и говорить не стоит - сносу мотору не будет. 
    С годами появлялись, широко и громко рекламировались, а затем тихо исчезали все новые и новые чудодейственные средства (назовем их добавками). Кто-то верил в чудеса, кто-то - нет, но товар раскупали. Опробовавшие эти добавки расходились во мнении: одни рассказывали, какой «зверь» завелся у них под капотом, а другим, наоборот, приходилось заниматься ремонтом двигателя, который еще совсем недавно этого не требовал. И мало кто из водителей задумывался над тем, какое в действительности влияние на работу двигателя могут оказать добавки в масло. 
    Чтобы определить, что и как влияет, полезно сначала посмотреть на условия работы и смазки деталей в двигателе. 
    В первую очередь следует отметить, что не вся мощность может быть использована на привод колес - часть ее просто теряется. Эти потери (они называются механическими) состоят из потерь на трение между движущимися деталями, на привод агрегатов, на трение деталей о воздух в картере, а также из так называемых «насосных потерь», связанных с очисткой цилиндров от газов и наполнением их свежей смесью. 
    Очевидно, любая добавка в масло может в принципе изменить только первую составляющую. А вся она на максимальных режимах составляет не более 6 - 7% от мощности, развиваемой двигателем. Надо ли говорить, что ощутить на этих режимах какой-то эффект почти невозможно, даже если масло вдруг приобрело бы некие фантастические свойства, например уменьшило трение сразу в несколько раз. 
    Другое дело, если двигатель работает на пониженных режимах. В частности, на холостом ходу он «крутит» сам себя, и вся его мощность затрачивается на преодоление механического сопротивления и привод агрегатов. В этом случае доля потерь на трение возрастает до 60 - 70%. Значит, любое изменение свойств масла, действующее на трение, скажется на работе двигателя на пониженных режимах, а также в динамике, когда происходит разгон до режимов максимальной мощности. 
    Если более подробно рассмотреть потери на трение, то половина из них приходится на цилиндро-поршневую группу (ЦПГ), а оставшаяся часть примерно поровну разделена между трением в подшипниках и газораспределительном механизме (ГРМ). Это важно отметить, так как трение в разных узлах двигателя имеет различную природу. Так, в подшипниках, где имеет место так называемое «жидкостное» трение без соприкосновения поверхностей, потери зависят в основном от относительной скорости скольжения деталей и вязкости масла - чем они больше, тем больше и потери. 
    В деталях ЦПГ и ГРМ картина несколько иная. Здесь основная доля потерь приходится на трение колец о стенки цилиндра и кулачков распределительного вала о поверхности толкателей. Режим трения в этих узлах уже не является жидкостным - трущиеся поверхности могут даже соприкасаться по микронеровностям, в результате чего реализуется режим так называемого «граничного» трения. В таких условиях скорость скольжения и вязкость масла влияют на трение меньше, чем, например, химический состав масла, точнее - содержащиеся в нем активные химические соединения (так называемые поверхностно-активные вещества), препятствующие задирам трущихся пар, снижающие трение и износ. Именно здесь применение тех или иных добавок к маслу потенциально может дать эффект, улучшить эксплуатационные свойства двигателя, в частности экономичность и долговечность. 
    Кстати, в плане повышения долговечности соответствующие химические соединения могут оказать положительное воздействие и на подшипники. Дело в том, что при запуске двигателя режим жидкостного трения отсутствует и затем устанавливается не сразу (задержка в поступлении масла к подшипникам определяется его вязкостью, устройством системы смазки и другими факторами). Сначала при прокрутке двигателя стартером и еще некоторое время после запуска, пока масло не начало поступать к подшипникам, наблюдается режим граничного трения. А это значит, что добавка в масло определенных компонентов может уменьшить трение в подшипниках при запуске и тем самым не только улучшить пусковые свойства двигателя, но и снизить износ подшипников. 
    Еще один аспект проблемы связан с рабочим процессом двигателя. Как известно, с течением времени на стенках цилиндров, поверхностях колец и поршней появляются следы износа и различные дефекты - риски, царапины и т. д. Масло, обладая определенной вязкостью, способно уплотнять сопряженные детали, имеющие незначительные повреждения, причем тем лучше, чем больше его вязкость. А это значит, что можно рассчитывать на некоторое увеличение компрессии в цилиндрах, если она уменьшилась в результате износа. Правда, совсем не обязательно, что повысится максимальная мощность двигателя или произойдет еще что-нибудь удивительное. Ведь компрессия, измеряемая при прокрутке стартером, - условная величина, характеризующая состояние деталей ЦПГ и ГРМ. Чем больше частота вращения и нагрузка (открытие дроссельной заслонки), тем меньше вызванные дефектами и износом деталей относительные утечки газов из камеры сгорания и их влияние на параметры двигателя. Если зафиксировано некоторое изменение компрессии в ту или иную сторону, это скажется в первую очередь на пусковых характеристиках двигателя и его параметрах на низких частотах вращения и нагрузках, частично - в динамике, но почти не отразится на максимальных режимах. Однако лучшее уплотнение камеры сгорания, безусловно, снижает расход масла, причем на всех режимах работы двигателя. 

Немного о свойствах масел 

    Теперь, когда физика процесса более или менее ясна, перейдем к составу и свойствам масел. Как известно, моторное масло должно обладать определенной вязкостно-температурной характеристикой. При рабочей температуре в двигателе вязкость масла должна быть низкой. Тогда улучшается его прокачиваемость через зазоры между деталями, лучше отводится от них тепло, снижается трение. С другой стороны, масло с повышенной вязкостью меньше выгорает и обеспечивает более высокие допустимые нагрузки в узлах трения. Таким образом, вязкость масла при рабочей температуре - компромиссное решение, причем имеющее одну особенность. Чем более изношен двигатель, тем более вязкое масло желательно использовать, поскольку, помимо лучшего уплотнения ЦПГ и снижения расхода на угар, оно уменьшает опасность выхода из строя подшипников при больших зазорах в них. Наоборот, для новых двигателей лучше масло малой вязкости, улучшающее приработку и снижающее потери на трение. 
    При низких температурах вязкость масла не должна возрастать чрезмерно, чтобы не препятствовать запуску и предотвратить возможное повреждение деталей после запуска до того момента, когда масло под давлением начнет поступать к узлам трения. В режиме граничной смазки не меньшее значение имеет смазывающая способность (маслянистость) масла, определяемая содержанием уже упомянутых поверхностно-активных веществ, на поверхностях трущихся деталей. 
    Однако и это не все. Масло в современном двигателе должно обладать и другими важными свойствами. Так, попадая на горячие поверхности деталей камеры сгорания, масло окисляется с образованием твердых и смолистых отложений, но их количество, очевидно, должно быть минимальным и определяться зольностью и коксуемостью масла. Кроме того, масло должно обладать моющей способностью, т.е. способностью выносить из зазоров между трущимися деталями продукты износа и твердые частицы. Ну, и конечно, все указанные свойства должны сохраняться при работе двигателя длительное время, то есть масло должно иметь термо- окислительную стабильность. 
    Для решения всех этих задач используют присадки - химические вещества и соединения, улучшающие те или иные свойства масел. Так, присадки даже в небольших количествах (3-6%) могут существенно изменять вязкость, в частности, увеличить ее при больших температурах, а также стабилизировать зависимость вязкости от температуры, улучшать противоизносные, моющие, антиокислительные, противокоррозионные свойства, а также препятствовать образованию пены в системе смазки.