Banner

Banner

 

"Знание – сила, покоряющая мир."

ПРИСАДКИ И ДОБАВКИ К МОТОРНЫМ МАСЛАМ

За последние десять лет на авторынках стран СНГ, станциях техобслуживания и в мастерских появилось большое количество различных автопрепаратов и, в частности, дополнительных присадок к моторным маслам. В рекламных документах такие препараты представляются как панацея от всех болезней автомобиля. Из-за завышенных и неоправдавшихся впоследствии ожиданий от их применения отношение к таким добавкам у автолюбителей колеблется в широком диапазоне эмоций – от неумеренно восторженного до полного непризнания. Такая ситуация обусловлена, в первую очередь, отсутствием достоверной информации о составе, полезном действии и возможных побочных эффектах при использовании различных присадок к моторным маслам.

Надеемся, что представленная ниже информация поможет вам во многих случаях принять верное решение.

Пожалуй, начать следует с вопроса - а зачем вообще нужны маслу присадки?

До 1933 г для смазывания двигателей внутреннего сгорания в мире использовались нефтяные масла без присадок. В связи с созданием в США фирмой “Катерпиллер” дизельных двигателей с наддувом обострилась проблема пригорания поршневых колец, для решения которой и были впервые разработаны специальные дизельные масла с моющими (детергентными) присадками на основе нафтенатов алюминия.

Практически одновременно с проблемой повышения моющих свойств масел возникла проблема повышения их окислительной стабильности при повышенных рабочих температурах. К основным недостаткам двигателей внутреннего сгорания относится низкий коэффициент полезного действия, не превышающий 30 % для бензиновых и 40 % для дизельных двигателей. Вследствие необходимости использования в таких двигателях системы принудительного охлаждения до половины тепловой мощности, образующейся при сгорании топлива, уносится с охлаждающей жидкостью. Чем ниже температура охлаждающей жидкости, – тем больше такие потери.

Поэтому главным направлением увеличения к.п.д. двигателей считается повышение температурного режима их работы, а в перспективе - создание адиабатного двигателя, обеспечивающего максимальное использование теплоты сгораемого топлива без отвода тепла из активной зоны. Но для высокофорсированных (теплонагруженных) двигателей непригодны нефтяные масла, которые окисляются уже при 120 0 С. Для решения этой проблемы примерно с 1940 г начали применяться антиокислительные присадки.

Важнейшей характеристикой моторных масел является их вязкость. От величины вязкости масла зависят его герметизирующие свойства, расход масла на угар и внешние утечки, прокачиваемость по смазочной системе, пусковые качества двигателя, реализация жидкостного или граничного трения в различных фрикционных узлах (а тем самым их износ). Вязкость нефтяных масел при изменении температуры в диапазоне от –20 0 С до 100 0 С уменьшается в тысячу и более раз. Такие масла невозможно использовать для круглогодичной эксплуатации двигателя: если оно обеспечивает возможность работы при высоких температурах, то невозможно запустить двигатель при низких температурах и наоборот.

Для эксплуатации двигателя при высоких рабочих температурах и надежного пуска его при низких температурах с 1951 г. начали выпускаться всесезонные масла. Снижение зависимости вязкости таких масел от температуры достигается сочетанием маловязкой базовой основы (которая отвечает за пониженные вязкостные свойства масла при низких пусковых температурах) и специальных полимерных вязкостных присадок, обеспечивающих необходимую вязкость при повышенных рабочих температурах. Современные моторные масла представляют собой сбалансированный коллоидный раствор многих функциональных присадок в базовом нефтяном или синтетическом масле и лишь благодаря этому способны справляться со своими обязанностями в двигателе. Основные типы присадок, которые должно содержать стандартное моторное масло, и их назначение представлены в таблице 1.

Таблица 1

Типы присадок, содержащихся в моторных маслах, и их назначение

Тип присадки

Назначение

Детергентно-диспергирующие

Предотвращают образование нагаров на горячих деталях двигателя (поверхности поршней и особенно верхние канавки поршневых колец). Поддерживают в мелкодисперсном состоянии нерастворимые в масле продукты, предотвращают их высаждение на фильтрах и деталях двигателя.

Антифрикционные, противоизносные и противозадирные

Уменьшают трение и износ деталей, предотвращают развитие задиров - глубинных вырывов материала на поверхностях трения

Антиокислительные

Тормозят процессы окисления масла при повышенных температурах

Вязкостные

Увеличивают вязкость базового масла и стабилизируют изменение вязкости масла при изменении его температуры.

Депрессорные

Понижают температуру застывания масла и обеспечивают его подвижность при низких температурах

Противопенные

Предотвращают вспенивание масла при повышенных температурах и обеспечивают стабильность его подачи к узлам трения

Зачем же нужны дополнительные присадки (добавки) к маслу? Один из наиболее убедительных доводов неприемлемости различных дополнительных присадок к маслам заключается в следующем. Сегодня компании по производству моторных масел входят в число наиболее богатых корпораций в мире и тратят многомиллионные средства на научные исследования с целью совершенствования своих продуктов. Почему же такие фирмы не вводят рекламируемые на рынках “чудо-препараты” в состав своих масел непосредственно при их изготовлении?

Потому что они там действительно не нужны. В равной степени как здоровому человеку ни к чему вводить в кровь лекарства или глотать таблетки, так и стандартным моторным маслам достаточно содержащихся в них компонентов для обеспечения работы исправных стандартных двигателей. Автомобильные двигатели действительно могли бы работать с такими маслами при рекомендуемых сроках замены до миллиона километров пробега (как утверждает реклама моторных масел), если бы эксплуатировались эти двигатели в идеальных условиях на стендах или, в крайнем случае, по американским и европейским автобанам при высококачественном топливе да всегда при исправном состоянии топливной системы, систем зажигания и газораспределения.

Применение дополнительных присадок к стандартным моторным маслам необходимо рассматривать как способ повышения защиты двигателя при эксплуатации его в экстремальных условиях или при уже ухудшенном техническом состоянии.

Невозможность стандартного моторного масла обеспечивать свои основные защитные функции в двигателе (смазывающие, герметизирующие и моющие) определяется двумя негативными процессами: накоплением отходов и срабатываемостью содержащихся в масле присадок. Скорости этих процессов зависят от технического состояния двигателя и от условий эксплуатации. Чем жестче условия эксплуатации - тем выше температура тяжелонагруженных поверхностей трения, а значит, тем больше локальный перегрев масляного слоя в таких областях и тем быстрее нужно менять масло.

На рис. 1 показано как ухудшаются антифрикционные свойства синтетического масла MOBIL 1 в тяжелонагруженных парах трения после перегрева. Из этих данных видно, что продолжительная работоспособность даже лучших из синтетических моторных масел ограничивается температурой примерно 200° С.

Локальный перегрев масляного слоя в узлах трения до критических температур происходит как из-за повышения нагрузки на фрикционном контакте (и соответственно увеличения мощности трения), так и из-за ухудшения теплоотвода от сопряжения. В изношенных двигателях теплоотвод от нагруженных пар трения ухудшается вследствие быстрого загрязнения масла, избыточных отложений на поршнях, стенках цилиндров и каналах системы охлаждения.

Разность температур охлаждающей жидкости и масла в картере таких двигателей достигает 30- 50 0 , а соотношение между объемной температурой масла в картере и контактной температурой наиболее нагруженных шатунных подшипников коленвала примерно такое же. Поэтому при рабочей температуре охлаждающей жидкости близкой к температуре ее кипения (около 110° С) масляный слой в наиболее нагруженных сопряжениях перегревается до критических температур и начинает работать в режиме граничного трения с интенсивным расходованием антифрикционных присадок. При такой эксплуатации после нескольких десятков часов работы двигатель неизбежно заклинит вследствие резкого возрастания величины коэффициента трения в этих сопряжениях.

Рис.1  Ухудшение антифрикционной способности синтетического моторного масла  MOBIL 1  ( SAE 0W-40  API  SJ/CF ) после его  перегрева (пара трения  Ст. ШХ15 -Ст. ШХ15 при контактном давлении 500 МПа): 
 1 - масло  в исходном состоянии, 
  2- после перегрева  ( 200 0 С , 20 час)

Для предотвращения катастрофических для двигателя последствий полезны мероприятия, способствующие снижению мощности тепловыделения на контакте (в результате уменьшения трения) или увеличению теплоотвода от тяжелонагруженных пар трения. Но такие мероприятия могут иметь и отрицательные побочные эффекты.Если вы не применяете специальных масел для гоночных автомобилей (с повышенным содержанием противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок), но любите ездить с максимальной нагрузкой и резкими ускорениями, то уменьшить вероятность заклинивания двигателя можно добавлением в стандартное моторное масло дополнительных присадок антифрикционного типа.

Многие дополнительные присадки к маслам, продаваемые в России и Украине, представляют собой масляные концентраты индивидуальных стандартных присадок к моторным маслам (производства преимущественно фирм США). Так, например, в качестве антифрикционной и противоизносной присадки практически во всех моторных маслах в настоящее время применяется диалкилдитиофосфат цинка. В разных маслах изменяется лишь его процентное содержание (обычно 1-2 %). Сегодня на рынках России и Украины предлагается много препаратов, содержащих диалкилдитиофосфат цинка. При использовании этих присадок необходимо соблюдать повышенные меры предосторожности –диалкилдитиофосфат цинка токсичен. Кроме того, увеличение содержания диалкилдитиофосфатов цинка в масле приводит к отложениям на клапанах и свечах зажигания, отравлению каталитических нейтрализаторов отработанных газов, а также к коррозии и повышенному износу медь - и свинецсодержащих деталей двигателя (бронзовых втулок, антифрикционных вкладышей подшипников). Однако из двух зол приходится выбирать меньшее.

Рис.2  Влияние абразивных приработочных и химически полирующих препаратов на  противоизносные и антифрикционные  свойства масел в тяжелонагруженных фрикционных сопряжениях (испытания на  четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75; материал Ст. ШХ15, удельное давление 500 МПа, частота вращения 1800 мин -1 )
1- базовое масло  И-20  без присадок ,
2- моторное масло М-8В, 
3- масло М-8В с добавкой 1 %  приработочного препарата ХАДО,
4- моторное масло М-8В с добавкой 1 % присадки ER

Рис.3  Влияние абразивных приработочных и химически полирующих препаратов на  противоизносные и антифрикционные  свойства масел в тяжелонагруженных фрикционных сопряжениях (испытания на  четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75; материал Ст. ШХ15, удельное давление 500 МПа, частота вращения 1800 мин -1 )
1- базовое масло  И-20  без присадок ,
2- моторное масло М-8В, 
3- масло М-8В с добавкой 1 %  приработочного препарата ХАДО,
4- моторное масло М-8В с добавкой 1 % присадки ER

После более или менее продолжительной эксплуатации двигателя ухудшается качество поверхности узлов трения вследствие износа и усталостного выкрашивания. Разбирать двигатель не хочется, нет времени и денег не хватает, а удовольствия от езды все меньше - уменьшились тяга и приемистость, появились подозрительные звуки. Помочь в этой ситуации могут специальные приработочные составы, содержащие мелкодисперсные абразивные частицы.

Однако введение абразивных приработочных добавок может привести на стадии обкатки к возрастанию коэффициента трения в наиболее нагруженных фрикционных парах (рис.2) вплоть до их заклинивания. Поэтому при использовании таких добавок нужно руководствоваться разумными требованиями, аналогичными требованиям на период обкатки нового автомобиля. Минимальные нагрузки и тщательное многократное удаление продуктов износа и абразива из двигателя после их применения уменьшат вероятность возникновения нештатной ситуации.

Таблица 2

Дополнительные товарные присадки к моторным маслам

Тип присадки (основное действие)

Торговая марка

Состав

Возможные отрицательные
эффекты

Приработочные –абразивные и геомодификаторы

ДЕСТА-М, РЕAГЕНТ-2000, РВС, ХАДО, FORSAN

Содержат абразив (алмазный порошок, карбиды, окиси кремния и т.п.)

Частицы абразива внедряются в мягкие поверхности (поршни, вкладыши) и вызывают износ сопряженных твердых поверхностей. Футеровка минеральными добавками металлических поверхностей поршней и цилиндров с ухудшением теплоотвода. Возможны калильное зажигание, повышение расхода масла на угар, заклинивание поршней.

Металло-плакирующие

METAL-5, LUBRIFILM, РИМЕТ, РЕМОЛ

Содержат порошки пластичных металлов - меди, олова, свинца

Ускоряют окисление масла, приводят к повышенным отложениям на свечах и клапанах, отравляют катализаторы дожига отработавших газов

Модификаторы трения

Фриктол, MOLIWAN, LIQUI MOLY (Oil Additiv), SLICK-50, SLIDER, Суперлайн

Содержат суспензии графита, дисульфида молибдена или тефлона

Забивают фильтры и масляные каналы, при длительном применении образуют толстые отложения на поршнях и цилиндрах - ухудшающие теплоотвод и приводящие к локальным перегревам деталей двигателя.

Вязкостные

ШЕЛВИС, CD-2, LIQUI MOLY (VISCO-STABIL)

Cодержат загущающие полимерные добавки

Ухудшают подачу масла в моменты холодных запусков двигателя, а тем самым ведут к режиму масляного голодания и повышенному износу

Чистящие и химически полирующие

REDEX, METABON, ER, FENOM, DURA LUBE, GOLD OZEROL

Содержат химически агрессивные реагенты

Снимают лаковые отложения в канавках поршней,что ускоряет их износ. Вызывают коррозию и износ деталей из цветных металлов - меди, свинца,алюминия (втулок, вкладышей,поршней).

Периодическую приработку двигателя можно проводить также с использованием химически полирующих составов типа ER (рис.3). Пусть приработка в этом случае идет медленнее, чем с использованием абразивных составов, но меньше и вероятность непредвиденных ситуаций. Химически полирующие составы несколько увеличивают износ, но одновременно уменьшают величину коэффициента трения в тяжелонагруженных сопряжениях. Однако и такие добавки не желательно вводить в масло постоянно, поскольку они могут увеличивать коррозию и износ деталей двигателя, содержащих цветные металлы.

Для исправного двигателя использование качественного масла и сокращение срока его замены представляется более оптимальным вариантом, чем передозировка масла дополнительными присадками. Более того, такие добавки (особенно в виде твердых частиц - тефлона, дисульфида молибдена и графита) могут нарушать коллоидную стабильность масла и приводить к интенсивному высаждению твердых частиц и стандартных присадок, содержащихся в масле, преимущественно на фильтрующих элементах двигателя. Поэтому эти добавки, уменьшая величину коэффициента трения в тяжелонагруженных сопряжениях, ухудшают моющие свойства стандартных моторных масел и могут приводить к снижению давления масла в системе. Применяя дополнительные присадки, усиливающие чистящее действие масла, необходимо уменьшать срок замены масла - ведь, снимая отложения с деталей двигателя, они одновременно ускоряют накопление этих отходов в масле и загрязнение фильтрующих элементов.

Для изношенных двигателей применение дополнительных присадок к маслу оправданно при взвешенном и разумном отношении к этому способу воздействия на механизм. Дополнительные присадки к моторным маслам позволяют замедлить деструктивные процессы в двигателе и продолжить эксплуатацию автомобиля. Однако эффективность использования таких присадок зависит от точности диагностики механизма и от грамотности их применения.

Материал предоставлен интернет-изданием www.keson-hightech.narod.ru

Сайт разработан
POLO.UA

Материал, используемый на сайте, разрешено копировать
при условии соблюдения ссылки на www.polo.ua.
Copyright © POLO.UA 2004-2007