Ulti Clocks content

Компания "Авиталь" объединяет группу практикующих профессионалов готовых помочь советом и делом.
К сожалению практическую помощь мы можем оказать только в праздничные дни, субботу и воскресенье.
В будни оказываем консультационные услуги и делимся накопленным опытом.

Рейтинг пользователей: / 33
ХудшийЛучший 

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.


В данной статье принимаются условия, что присадками к маслу называются вещества вводимые в базовое масла заводе-изготовителе, а добавками к маслу вещества, которые могут вводиться добавочно, для улучшения тех или иных свойств продукта.

 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 присадками на основе нафтенатов алюминия.
Практически одновременно с проблемой повышения моющих свойств масел возникла проблема повышения их термоокислительной стабильности при повышенных рабочих температурах. 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 (фторуглероды, дитиофосфаты, метанолы и т.п.).
Важнейшей характеристикой моторных масел, главным показателем смазывающих свойств, 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.
Образующиеся при окислении масла низко- и высокомолекулярные органические кислоты вызывают коррозию металла. Так же она может возникать под воздействием сернистых соединений, попадающих в моторное масло при сгорании сернистого топлива. Для предотвращения коррозии металлов используют антикоррозийные присадки, главным образом содержащие органические соединения (сера, фосфор).  
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, предотвращают образование низкотемпературного шлама

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

Моющие

Уменьшают и предотвращают образование низкотемпературных отложений, обеспечивают чистоту деталей

 

В настоящее время на территории России присадки в моторные масла практически не производятся.
Ведущие производители смазочных материалов крайне негативно относятся к применению добавок в свою продукцию. Представители фирм-производителей моторных масел таких, как Shell, BP, Mobil заявляют «если бы мы знали добавку, которая могла бы улучшить свойства масла, ее немедленно ввели бы в пакет присадок». Вместе с этим, Джим Кларк, президент американской компании    CD-2, , (разработавшей присадку, которая помогла устранить посторонние шумы на крупной партии двигателей концерна General Motors и тем самым спасла его от крупных убытков), производящей добавки к маслам с 1942 года говорит, что никакие добавки в масла не спасут двигатель от капитального ремонта, но срок ремонта могут отодвинуть.
Логически оправдано разделение добавок по структуре и свойствам основных активных компонентов, воздействующих на двигатель. Следует выделить такие группы:

  • Реметаллизаторы поверхностей трения.
  • Полимеросодержащие антифрикционные препараты.
  • Геомодификаторы, ремонтно-восстановительные составы.
  • Кондиционеры металлов.
  • Слоистые добавки.
  • Нанодобавки.

Реметаллизаторы или металлоплакирующие композиции, это особый класс препаратов, базирующийся на аспектах теории самоорганизации (открытии российских ученых Д.Н.Гаркунова и И.В.Крагельского) – явлении избирательного переноса. Механизм действия реметаллизаторов заключается в металлоплакировании трущихся поверхностей (образовании тончайших металлических слоев – сервовитной пленки) вследствии осаждения металлических компонентов, входящих в состав реметаллизаторов во взвешенном или ионном виде. При их применении частично восстанавливаются микродефекты, снижается коэффициент трения, значительно повышается износостойкость плакированных поверхностей. Из отрицательных последствий применения металлоплакирующих добавок следует отметить возможность потери подвижности поршневых колец, увеличение окислительных свойств масла, увеличение нагарообразования, выход из строя каталитических нейтрализаторов.
Полимеросодержащие антифрикционные препараты, включающие в свой состав  политетрафторэтилен, поверхностно – активный фторопласт – 4, силикон, перфторполиэфир карбоновой кислоты (эпилам) и некоторые другие полимерные вещества. В настоящее время наиболее распространены препараты этой группы на основе политетрафторэтилена (ПТЭФ) или тефлона. Это обусловлено уникальным сочетанием его свойств: высокая пластичность, химическая и термическая стойкость, высокие антифрикционные возможности, особенно при высоких удельных нагрузках. По данным изготовителей, в процессе обработки ПТЭФ покрывает трибосопряжения, что заменяет трение металл по металлу на полимер по полимеру. Вместе с этим тефлон – теплоизолятор,  и наличие тефлонового слоя на стенках камеры сгорания ведет к существенному росту температур газа в цилиндре. С одной стороны, это хорошо, поскольку увеличивается эффективность работы двигателя и снижается выброс СО и СН, с другой – наблюдается практически двукратный рост выхода окислов азота в отработавших газах. Вдобавок наличие фторсодержащих частиц тефлона в зоне горения приводит к образованию в отработавших газах следов ядовитого фосгена. Именно поэтому применение таких препаратов резко ограничено в США и Западной Европе. Отмечены также случаи, когда длительное использование тефлоновых препаратов приводит к закоксованию поршневых колец и, как следствие, перегреву поршней и выходу силового агрегата из строя.
Добавки на основе минералов естественного и искусственного происхождения получили наименование геомодификаторов, ремонтно-восстановительных составов или ревитализаторов или ревиталлизаторов. По своему химическому и фазовому составу они в основном представляют собою смесь измельченного и модифицированного силиката магния – серпентина, являющего формой целого ряда минеральных руд. Действие ремонтно-восстановительных составов (РВС), содержащих минеральные присадки, базируется на уникальных свойствах порошка серпантивита (змеевика), открытых в СССР при бурении сверхглубоких скважин на Кольском полуострове. Тогда неожиданно обнаружилось, что при прохождении слоев горных пород, насыщенных минералом серпантивитом, ресурс режущих кромок бурового инструмента резко увеличивается. Дальнейшие исследования показали, что серпантивит в зоне контакта бура с горной породой разлагается с выделением большого количества тепловой энергии, под воздействием которой происходит разогрев металла, внедрение в его структуру микрочастиц минерала и образование композитной металлокерамической структуры (металл-минерал), обладающей очень высокой твердостью и износостойкостью. В настоящее время предпринимаются многочисленные попытки применить порошки серпантивита для обработки двигателя. Обработка поверхностей трения в моторе действительно наблюдается – происходит микрошлифовка поверхностей цилиндров, растет компрессия, падает скорость износа. Однако, при применении РВС, двигатель теряет температурную стабильность. Так как на пути основного теплоотвода от поршня через поршневые кольца появляется тепловое сопротивление – металлокерамический слой. Помимо этого, в процессе приработки двигателя с РВС из-за резко возросших температур цилиндра значительно увеличивается расход масла, и достаточно часто отпускаются термофиксированные поршневые кольца. В парах трения «шейка коленчатого вала - вкладыш подшипника»  происходит не микрошлифовка поверхности с образованием защитного слоя, а абразивный износ, при котором твердые частицы минералов внедряются в мягкие поверхности, нарушая их структуру и ухудшая условия формирования смазочных слоев.
К отдельной группе ремонтно-восстановительных составов относятся кондиционеры металлов, добавки на базе поверхностно и химически  активных веществ. Смысл словосочетания «кондиционер металла» можно интерпретировать как препарат и механизм воздействия на процессы трения и изнашивания, позволяющие восстанавливать антифрикционные и противоизносные свойства, а так же химический состав и состояние поверхностей трения за счет введения поверхностно активных веществ. Одним из главных компонентов автомобильных кондиционеров металлов являются галогенированные производные углеводородов, являющиеся соединениями полученные замещением в структурной формуле углеводорода одного или более атомов галогена (хлора, фтора, брома, йода) равным числом атомов водорода. Кондиционирование металла заключается в пластифицированнии активными веществами добавки и формировании на ней тончайшей слоя, по своим свойствам близкого к сервовитной пленке. Ионизированные молекулы кондиционеров металлов, проникая внутрь металлической поверхности, изменяют ее структурный состав и, следовательно, прочностные и антифрикционные свойства. При этом контактирующие друг с другом участки покрываются достаточно устойчивым полимерным и полиэфирным покрытием, создавая эффект Вессбауэра (образование прочного покрытия, «масляной шубы», способного исключить непосредственный контакт трущихся поверхностей), что позволяет существенно снизить потери на трение и интенсивность изнашивания. Данной группе добавок в полной мере присущи те же недостатки, что и у геомодификаторов.
Слоистые добавки включают в свой состав элементы с низким усилием сдвига между слоями – дисульфиды молибдена (MoS2), вольфрама (WS2), тантала (TaS2), ниобия (NbS2), диселиниты молибдена (MoSe2), титана (TiSe2), ниобия (NbSe2), трисульфид молибдена (MoS3), графит (С), нитрид бора (BN – белый графит) и некоторые другие [2]. Механизм их действия основан  на том, что например, в кристаллической решетке графита атомы углерода расположены в параллельных плоскостях, отстоящих друг от друга более чем на 0,345 нм, а в каждом слое они размещены в вершинах правильных шестиугольников с длинной сторон 0,142 нм. Так как силы взаимного притяжения между атомами тем меньше, чем больше расстояния между ними, то атомные связи в слоях значительно сильнее, чем между слоями. Это позволяет графиту при трении без особых усилий смещаться вдоль слоев, разделяя трущиеся поверхности. Такая структура определяет специфические свойства графита – низкую твердость и способность легко расслаиваться на мельчайшие чешуйки, что обуславливает применение его в качестве противозадирного и противоизносного элемента. При работе слоистый материал заполняет микронеровности поверхностей трения, снижая износ трущихся поверхностей. Аналогичную структуру имеют дисульфид молибдена и нитрид бора. Применение слоистых препаратов в качестве добавок имеет ряд особенностей: под воздействием кислорода происходит распад дисульфида, а попадающая вода способствует образованию серной кислоты. Так же необходимо отметить, что продукты окисления дисульфидов состоят из оксидов, обладающих высокой абразивной способностью, и серы – коррозионно-активного компонента [3].
В отдельную и специфическую группу следует вынести препараты, содержащие в своем составе наночастицы (1 нм = 10-9 м) – наноалмазы, фуллерены. Данные нанодобавки содержат смесь наноалмазов и наночастиц политетрафторэтилена с повышенной поверхностной энергией, находящихся в масле в виде нанокасул. При работе двигателя нанокапсулы образуют на металлических поверхностях устойчивую к истиранию при температурах до 500 0 С фторопластовую пленку, армированную наноалмазами [3]. Пленка обладая свойствами твердой смазки равномерно заполняет все неровности металла, снижая потери на трение и износ. Проблемным вопросом использования нанодобавок являются стабильность в смазочных материалах. Нанотехнологии таят в себе ряд опасностей, в том числе и не исследованных. Так, наночастицы могут проникать через кожу человека и накапливаться во внутренних органах.

 Отечественные и импортные добавки к моторным маслам представлены в таблице 2.

 

 

Таблица 2
Отечественные и импортные добавки к моторным маслам

Тип добавки

Торговая марка

Состав

Возможные отрицательные последствия применения

Реметаллизаторы поверхностей трения.

RENOM    Metalyz 6/8

Соли пластичных металлов (Cu, Fe, Al, Zn), органические кислоты

Возможность потери подвижности поршневых колец, увеличение окислительных свойств масла, увеличение нагарообразования, выход из строя каталитических нейтрализаторов

Полимеросодержащие антифрикционные препараты.

Silk-50          Slider 2000 ФОРУМ

Политетрафторэтилен, поверхностно –активный фторопласт – 4, силикон, перфторполиэфир карбоновой кислоты (эпилам)

Рост температур газа в цилиндре, двукратный рост выхода окислов азота в отработавших газах, наличие фторсодержащих частиц тефлона в зоне горения приводит к образованию в отработавших газах следов ядовитого фосгена, длительное использование тефлоновых препаратов приводит к закоксованию поршневых.

Геомодификаторы, ремонтно-восстановительные составы.

РЕAГЕНТ-2000 RVS            ХАДО    FORSAN

Смесь измельченного и модифицированного силиката магния

Потеря температурной стабильности, значительное увеличение расхода масла, отпуск поршневых колец. абразивный износ вкладышей подшипников коленчатого вала.

Кондиционеры металлов.

SMT2                        Energy release

Галогенированные производные углеводородов

Потеря температурной стабильности, значительное увеличение расхода масла, отпуск поршневых колец, абразивный износ вкладышей подшипников коленчатого вала.

Слоистые добавки.

Ceramic Engine Protector

Дисульфиды молибдена, вольфрама, тантала, ниобия, диселиниты молибдена, титана, ниобия, трисульфид, молибдена, графит, нитрид бора

Распад дисульфида, образование серной кислоты, продукты окисления дисульфидов обладают высокой абразивной и коррозионно-активной способностью.

Нанодобавки.

Fenom Old Chap

Наноалмазы, фуллерены

Потеря стабильности смазочных материалов, не исследованные побочные эффекты.

Таким образом, применение дополнительных добавок к стандартным моторным маслам необходимо рассматривать как способ повышения защиты двигателя при эксплуатации его в экстремальных условиях или при уже ухудшенном техническом состоянии. Для исправного двигателя, эксплуатируемого в штатных режимах, использование качественного масла и сокращение срока его замены представляется более оптимальным вариантом, чем передозировка масла дополнительными добавками. Для изношенных двигателей применение добавок к маслу оправданно при взвешенном и разумном отношении к этому способу воздействия на механизм, эффективность использования таких присадок зависит от точности диагностики механизма и от грамотности их применения. Дополнительные присадки к моторным маслам позволяют замедлить деструктивные процессы в двигателе и продолжить эксплуатацию автомобиля при повреждениях систем смазки, охлаждения, применении топлив и масел не соответствующих химмотологическим картам, минимизировать износы при эксплуатации в условиях низких и высоких температур окружающего воздуха.
Специально для «Авиталь»  Михаил Меньшиков.
Подполковник, заместитель начальника отдела исследований испытаний силовых установок 21 НИИИ Автомобильной техники Минобороны России.

Полезная информация? Расскажи о ней другим

Комментарии 

 
0 #10 Izb 2012-10-27 14:43 Михаил Валерий!

А что скажете о минусах присадок:
1) на основе керамического нитрида бора? (о распаде дисульфида молибдена тут речь не идёт)
2) фуллеренах (кроме опасности попадания наночастиц на открытую кожу)
Цитировать
 
 
-2 #9 Ренат 2012-03-03 17:24 Здравствуйте Валерий. Можно ли получить от Вас отзыв по поводу Инфиниумской присаки D 1240 и его назначение. Пожалуйста можите посоветовать нам присадку, которая может её заменить, а также заменить инфиниум CV 260. на какую нибудь российскую присадку. Цитировать
 
 
+19 #8 Михаил Меньшиков 2011-08-16 19:10 Итак, Валерий. Долго мои руки не могли до Вас добраться. Теперь не обижаитесь!
Начну по порядку.
1. Давно ли завод Нанопром, производящий данную добавку, стал государственным ?!
2. Я далеко не вымешленный персонаж, и тем более не сказочник. До 2009 года являлся заместителем начальника отдела исследований и испытаний силовых установок 21 Научно Исследовательск ого Испытального Института Минобороны России. Мое воинское звание подполковник, по мимо других регалий, награжден почетным знаком Правительсва России " За создание автомобильной техники". Являлся руководителем приемочных испытаний практически всех моторных масел для военной автомобильной техники. Долго и плодотворно сотрудничаю с газетой " Авторевю" (испытания машин в камере холода - моих рук дело).
3. Ни одна добавка к моторным маслам не будет допущена к применению в двигателях автомобильной техники, принадлежащим госструктурам, без проведения всесторонних испытаний и получения Решения о допуске на базе 21 НИИИ Минобороны.
4. Ваши россказни о применинии добавки в силовых структурах- ЛОЖЬ! Испоьзуя свое служебное положение и связи могу авторитетно заявить: ни ФСО, ни МВД, ни Минобороны не закупает добавки к моторным маслам.
5. Ваша контора в 2003-2004 г.г. пыталась получить данное Решение, но результаты испытаний оказались провальными. Мало того, что не было положительного результата, так на одном автомобиле заклинил ДВС. Спорить не стоит - выложу в интерете все результаты испытний с выводами о нецелесообразно сти применения Форсана.
5. Сомнительная реклама Форсана с работающим двигателем без масла - блеф! Любой ДВС со снятым поддоном без нагрузки сможет тарахтеть на холостых оборотах 3-5 минут (масло в каналах остается).
Для тех, кто невнимательно читал мою статью, или в силу определенных обстоятельств что-то не понял, повторюсь:
Добавки к маслам не панацея, они смогут чуть отодвинуть капитальный ремонт ДВС, но никоим образом не реанимировать его. Тем более не стоит лить их в абсолютно исправный двигатель.
Цитировать
 
 
+5 #7 Alex 2011-07-02 15:36 Цитирую Валерий:
А может Ваш полковник пришлёт результаты испытаний присадки Форсан, а на государственном заводе Нанопром их внимательно изучат? Ну как сказочники? Объяснимся?

Ведите себя прилично, Валерий.
Если Вы хотите вступить в переписку с автором, об этом достаточно просто сообщить в комментарии или написать письмо администратору сайта. Вступать в полемику, а уж тем более "объясняться" перед Вами никто не будет и не обязан…
Администратор
Цитировать
 
 
-5 #6 Валерий 2011-06-29 20:52 А может Ваш полковник пришлёт результаты испытаний присадки Форсан, а на государственном заводе Нанопром их внимательно изучат? Ну как сказочники? Объяснимся? Цитировать
 
 
-10 #5 Валерий 2011-06-29 20:49 А управление делами президента, совершают большую ошибку обрабатывая каждый год Форсаном свой автопарк. А надёжность продукта им только кажется? (ссылка удалена администратором ) Цитировать
 
 
-11 #4 Валерий 2011-06-29 20:46 Я так понимаю Ваш полковник вымышленный персонаж? Или описался? О Форсане конкретно? Цитировать
 
 
-8 #3 Валерий 2011-06-29 20:44 На 30-40% сокращался неприятный шум и назойливая вибрация. Резко уменьшалась дымность выхлопа. При этом ресурс деталей ощутимо возрастал – сокращалось количество внеплановых ремонтных работ. Зимний пуск проходил без проблем при температуре до -35 градусов Цельсия. Цитировать
 
 
-8 #2 Валерий 2011-06-29 20:43 Виктор Чечет, эксперт в области диагностики автомобильных систем, к.т.н., доцент кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка
Автотранспортны е предприятия, которые привлекались к испытаниям, имели автопарк со средним износом от 50% и выше. Отсюда одинаковые проблемы, например, для большегрузных автомобилей:
Перерасход бензина (до 1,5-2 тонн в год)
Большой расход масла (1,5 литра и выше на 1000 км)
Повышенная токсичность выхлопа (превышение нормы в 2-3 раза)
Проблемы с пуском двигателя в зимнее время (на дизельных двигателях уже при минус 10 Цельсия)
Потеря мощности двигателя (до 15-20%)
После применения технологии Forsan® все параметры (компрессия в цилиндрах, мощность, расход, токсичность…) начинали выравниваться и приближаться к паспортным величинам.
Цитировать
 
 
-10 #1 Валерий 2011-06-29 20:42 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина проводил испытание технологии Forsan® с целью определить ее влияние на физико-химические свойства масла.
Заключение:По данным испытаний, проведенных в РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, технология Forsan Industrial не изменяет физико-химических свойств масла.
Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина.
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полезная информация

В Общество защиты прав потребителей все чаще стали обращаться автолюбители, которые приобрели в автосалоне автомобиль, не соответствующий даже средним нормам качества. Так один из клиентов приобрел в одном из салонов новый автомобиль. Однако долго на нем не проездил - в тот же день он был вынужден обратиться в автосервис. 

Подробнее ...

Расчет Расстояний

Расчет расстояний от Автодиспетчер.Ру