Какие классы присадок не повышают вязкость масла

19

Виды и назначение присадок к маслам

Сторонников использования присадок для восстановления характеристик двигателя и трансмиссии не меньше чем противников, и спор между ними продолжается много лет. Разберемся в этом вопросе.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) обладают определенными недостатками, главным из которых является низкий КПД, который не превышает 30% для бензиновых и 40% для дизельных моделей. Для повышения работоспособности мотора в системе автомобиля предусмотрена система охлаждения, которая позволяет снизить потери мощности из-за сгорания топлива. Немаловажную роль играет и моторное масло, которое необходимо регулярно заменять. Смазочные жидкости выполняют не только свою основную функцию (препятствуют трению деталей) но и позволяют увеличить ресурс мотора. Добиться этого удается за счет дополнительных компонентов в составе жидкости. Присадки – это вещества, позволяющие в разы усилить естественные функции базовых масел или придать им новые свойства.

Помимо присадок, входящих в состав смазочных составов, существуют дополнительные добавки. Почему же их не добавляют сразу во все моторные масла? Дело в том, что в готовой жидкости содержится оптимальное количество компонентов необходимых для полноценного функционирования систем. Но эти вещества не всегда «спасают» ситуацию. Если автомобиль уже повидал многое – то не будет лишним использовать, например, присадки для дизельного двигателя с большим пробегом. Если же автомобиль новый и все его системы работают стабильно, то обычного масла будет достаточно.

Чтобы разобраться с разнообразием присадок разберемся с их классификацией. Условно такие добавки можно разделить на защищающие детали двигателя и «реаниматоры».

Присадки для защиты двигателя

Эти дополнительные компоненты позволяют сохранить исходные свойства смазывающих жидкостей, облагораживают масла, препятствуя образованию коррозии, окисления, нагара и много другого. Также они позволяют менять вязкость состава и его температуру застывания. Рассмотрим эти классификации подробнее.

Антиокислительные

Эти присадки добавляются к трансформаторным, турбинным и аналогичным типам масел, которые подвергаются окислению. Благодаря использованию добавок вы сможете увеличить эксплуатационный срок смазывающего состава. Присутствие этих присадок также повышает термоокислительную стабильность жидкости.

Антикоррозионные

Присадки разработаны для масел, которые обладают коррелирующим свойством и накапливают большие объемы продуктов коррозии в процессе работы. Антикоррозионные присадки – это сульфид, алкилфенол, эфир фосфористой кислоты, окисленный петролатум и соли органических сульфокислот. Главным свойством присадок этого класса является образование на металлических частях и поверхностях системы специальной защитной пленки.

Также стоит знать, что некоторые антиокислительные присадки, такие как ДФ 11 обладают такими же свойствами благодаря сере и фосфору, поэтому лучше такие компоненты не смешивать.

Моющие, антинагарные и дисперсные

Эта группа присадок снижает образование нагара и осадков, которые появляются в процессе эксплуатации масла. Добавки представляют собой соли щелочноземельных металлов, которые содержат кислые полярные группы. В зависимости от содержащегося количества металла дисперсные присадки делятся на слабощелочные и высокощелочные.

Основным свойством этих компонентов является возможность удержания мелкодисперсных твердых частиц в подвешенном состоянии. Также моющие присадки не позволяют крупным компонентам укрупняться и задерживаться на твердых поверхностях.

Депрессорные

Эти присадки снижают вязкость смазывающей жидкости, а также температуру застывания масла. Благодаря этому увеличивается прокачиваемость масла при низкой температуре. Благодаря входящим в состав добавки смесям жирных синтетических спиртов С12-С18 удается значительно улучшить свойства вязкости жидкости и снизить порог застывания на 20 и даже 30 градусов.

Имейте ввиду что некоторые депрессорные присадки, например, АзНИИ ЦИАТИМ 1 обладают также моющими и антикоррозийными свойствами.

Противозадирные

Противозадирными называются противоизносные присадки в масло, которые используются если детали автомобиля и его механизмы испытывают повышенное давление (задир). Эти добавки повышают смазывающие свойства масла. Поэтому противозадирные присадки также добавляются в трансмиссионные масла.

В качестве основного компонента добавок используются высшие жирные кислоты, например, олеиновая, стеариновая, пальмитиновая и прочие.

Вязкостные

Присадки этого типа позволяют повысить вязкость масла при высоких температурах, не меняя свойств жидкости в холодное время. Обычно эти добавки представляют собой полимерные вещества с хорошей вязкостью. К этим компонентам можно отнести полиизобутилен и полиметакрилат.

Противопенные

Антиокислительные, моющие и многие другие присадки могут привести к повышенному пенообразованию. Также такая проблема появляется в результате контакта масла с воздухом (обычно это происходит при переливе смазывающей жидкости). Противопенные присадки предупреждают «ненужные» образования, но при этом также разрушают воздушно-масляную коллоидную систему. В результате их использования защитный слой, образовавшийся на поверхностях механизмов, может быть поврежден, поэтому использовать такие компоненты необходимо с осторожностью.

Это основные присадки, позволяющие улучшить свойства масел, но, существуют компоненты, которые позволяют в некоторой степени «реанимировать» мотор и снизить расход топлива.

Восстанавливающие компоненты

Сразу стоит сказать что восстанавливающие присадки в двигатель это не панацея, и «убитый» мотор с их помощью не исправить, так же как и образовавшиеся течи и прочие повреждения.

Присадки для увеличения компрессии двигателя изготавливаются на разной основе, поэтому они делятся на две категории:

• Реметаллизаторы (добавки, изготовленные на металлоплакирующей основе). Эти присадки создают дополнительный защитный плакирующий слой толщиной до 15 мкм в местах трения. Благодаря этому происходит восстановление поврежденных поверхностей, на которых образовались дефекты в результате износа поршневой группы или подшипников.
• Минеральные средства. Присадки этого типа выполняют микрошлифовку стальных поверхностей системы. Благодаря этому восстанавливается металлокерамический слой на деталях двигателя.

Антифрикционные присадки для двигателя позволяют выполнить так называемую реставрацию системы. Они обычно используются для автомобилей с большим пробегом. Добавки обладают способностью создавать защитный слой, а некоторые из них обладают также моющими свойствами.

Существующие сегодня присадки для уменьшения расхода масла будут действенными только в том случае, если маслосъемные кольца еще не окончательно стерлись. Поэтому если данная присадка не оказала никакого положительного эффекта лучше заменить маслосъемные колпачки и забыть об этой проблеме.

Герметизирующие присадки для устранения течи масла в двигателе также заслуживают внимания, так как они позволяют устранить мелкие дефекты резиновых деталей. Такие добавки используются для моторных масел и для АКПП. Присадки этого типа обладают также антиокислительными свойствами.

Несмотря на свою, казалось бы, пользу, некоторые компоненты обладают и отрицательными свойствами.

Минусы присадок для моторного масла

При использовании присадок для масла, некоторые их компоненты могут привести к следующим отрицательным воздействиям на систему:

• Реметаллизаторы могут снизить подвижность поршневых колец, а также увеличить окислительные свойства смазывающего состава.
• Антифрикционные компоненты увеличивают температуру газа в цилиндре, а фторосодержащие частицы тефлона, находящиеся в области горения, могут привести к образованию ядовитого фосгена.
• Средства, содержащие измельченный силикат магния, приводят к потере температурной стабильности, в результате чего расход масла не уменьшается а, наоборот, увеличивается.
• Слоистые добавки (дисульфит молибдена, тантала, вольфрама, титана и нитрид бора) приводят к распаду дисульфита, в результате, образуется серная кислота. Детали мотора становятся подвержены образованию коррозии.
• Современные нанодобавки приводят к потере стабильности моторного масла, а также могут обладать прочими, пока неизвестными негативными свойствами.

В заключении

Как видите, присадки могут оказать как положительное, так и негативное влияние на двигатель, поэтому при их выборе старайтесь не перебарщивать. Если ваш автомобиль находится в исправном состоянии, вы используете моторное масло одной фирмы и уверены в его качестве, то дополнительные компоненты вам не нужны. Если автомобиль прошел немало километров и его «здоровье» вызывает опасения, то качественные, а главное, правильно подобранные присадки позволяю продлить срок эксплуатации машины.

Присадка для повышения вязкости масла в моторе: особенности работы, плюсы и минусы

Сегодня в продаже представлено большое количество различных присадок для двигателя в моторное масло и топливо. Выделяют противоизносные, антидымные, восстановительные, очищающие и другие составы.

Однако важно понимать, что любой двигатель разрабатывается с учетом того, что в нем будет использоваться только подходящая по параметрам, характеристикам и допускам смазочная жидкость (API, SAE и т.д.).

Далее мы поговорим о том, как меняются свойства смазочного материала, если было принято решение дополнительно залить загуститель масла в двигатель, а также на что можно рассчитывать после использования такой добавки.

Загустители моторного масла: что нужно знать

Итак, как уже было сказано выше, загустители моторного масла представляют собой особые составы, которые позволяют эффективно увеличить вязкость базовой смазки.

Средства различных производителей могут отличаться по своей химической основе, имеют уникальные компоненты и т.д., при этом общий принцип действия у них похож.

Чаще присадки называют защитно-восстановительными комплексными кондиционерами металла, модификаторами трения, (геомодификаторы), ревитализантами (реметаллизант) и т.д.

В зависимости от компонентов, те или иные средства могут содержать в своем составе мельчайшие частицы различных минералов и другие добавки. Такие составы маркетологи обычно называют защитными добавками с металлокерамикой (нанокерамическими присадками). Например, хорошо известны добавки в моторное масло с молибденом (молибденовые присадки).

Вернемся к «загустителям». Как известно, в процессе работы ДВС масло ко многим деталям подается не только под давлением, но и методом разбрызгивания и самотека. Это позволяет деталям качественно смазываться, так как коленчатый вал и другие подвижные узлы активно разбрызгивают достаточное количество смазки. Также вполне очевидно, что чем жиже масло, тем оно интенсивнее и быстрее разбрызгивается.

Однако не стоит забывать и о том, что в процессе эксплуатации мотора ЦПГ, КШМ, ГРМ и другие узлы и детали изнашиваются. В результате происходит увеличение зазоров между стенкой цилиндра и поршнем, поршневые кольца «залегают» и теряют подвижность, стираются, покрываются нагаром. Также сальники клапанов становятся менее эластичными и т.д.

Такой износ различных элементов приводит к попаданию большого количества смазки в камеру сгорания, двигатель начинает расходовать масло и дымить сизым масляным дымом. Как говорят опытные водители и автомеханики, начинается повышенный угар масла.

Однако важно понимать следующее — такой эффект будет очень непродолжительным. Достаточно вспомнить то, о чем говорилось в начале статьи — каждый производитель рассчитывает двигатель для работы на масле со строго определенным индексом вязкости. Использование другой смазки, причем как более, так и менее вязкой, закономерно ухудшает смазывание нагруженных деталей и узлов.

Простыми словами, после использования загустителя двигатель перестает дымить и «есть» масло, но в значительной мере усиливается общий износ мотора. При этом защитные добавки, нанокомпоненты и дополнительные модификаторы трения в присадке также не в силах этому серьезно помешать.

Если добавить, что силовой агрегат, в который льют противодымные присадки, сам по себе обычно уже изношен, тогда можно в скором времени ожидать быстрого и окончательного выхода такого двигателя из строя после заливки загустителя масла.

Советы и рекомендации

Итак, если вы решили применить загуститель масла для двигателя, тогда какое-то время силовой агрегат может работать относительно нормально, но в дальнейшем ремонт этого мотора может обойтись намного дороже.

Получается, такое решение больше подходит для ДВС, которые фактически «доживают» последние дни, причем восстанавливать такой агрегат в дальнейшем не планируется по тем или иным причинам.

Это значит, что под нагрузками или на высоких оборотах вполне могут возникать локальные перегревы. Зачастую такое ухудшение охлаждения приводит к детонации двигателя, оплавлению поршней, прогару клапанов и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое присадка в двигатель молибден. Из этой статьи вы узнаете о принципе действия, а также о плюсах и минусах молибденовых присадок для двигателя.

Становится понятно, что если владелец намерен позже отремонтировать мотор (планируется переборка или капремонт), тогда использовать загустители масла и другие похожие составы крайне не рекомендуется. Следует ограничиться только регулярным доливом подходящего для данного двигателя базового масла. Добавим, что в тех случаях, когда расход на угар слишком большой, можно сменить тип используемого масла на один из наиболее вязких вариантов.

При этом такой вариант должен быть обязательно указан в списке допустимых по вязкости масел для того или иного ДВС. Другими словами, если в мануале написано, что в конкретном двигателе можно использовать как масло 5W30, так и 10W40, тогда вполне можно перейти на более вязкую смазку с индексом 10W40, причем без риска сильно навредить силовому агрегату.

Подведем итоги

Как видно, добавки, загустители и присадки в моторное масло способны в той или иной степени обеспечить заявленный эффект, однако он будет кратковременным. Более того, последствия для двигателя после использования различных составов вполне могут оказаться достаточно серьезными.

В ряде случаев такой двигатель в дальнейшем становится попросту нецелесообразно восстанавливать в экономическом плане, то есть выгоднее и проще приобрести контрактный мотор (сделать свап двигателя).

Рекомендуем также прочитать статью о том, что представляют собой присадки в систему смазки для того, чтобы двигатель не «ел» масло и не дымил. Из этой статьи вы узнаете об особенностях антидымных присадок для двигателя, а также за счет чего уменьшается расход смазки в моторе.

Это позволяет далее продать машину по завышенной цене, которая в реальности никак не соответствует техническому состоянию транспортного средства.

Как работают присадки с молибденом, стоит ли использовать моторное масло с этой добавкой в двигателе. Практическое применение молибдена и результаты.

Использование противоизносных, противодымных и других присадок для уменьшения расхода масла. Плюсы и минусы после применения присадки в двигатель.

Защитные и восстановительные присадки для двигателя: принцип действия. В каких случаях используются присадки в масло, чего ожидать после использования.

Использование присадок для двигателя:обман, польза или вред. Практическая эксплуатация моторов после использования присадки, результаты. Рекомендации.

Виды присадок в дизельное масло для улучшения свойств смазки и защиты ДВС. Наиболее популярные и проверенные решения для использования в дизельном моторе.

Что такое кондиционер-ревитализант металла в моторное масло. Тестирование различных присадок, а также кондиционеров металла, стоит ли их заливать в мотор.

Со дна пожиже: можно ли загубить мотор слишком вязким маслом?

Мастера официальных дилерских сервисов породили немало опасных заблуждений, базируясь на рекомендациях производителей и не желая мыслить за пределами “гайдлайнов”. Чего стоит только опровергнутая многократно, в том числе производителями автоматических коробок, теория о “несменяемости” масла в АКП… Ещё одна популярная байка, тиражируемая дилерами, возникла на волне увлечения производителями маловязкими маслами вроде 0W20 и 0W30. Теперь многие проблемы с мотором объясняются мастерами использованием “слишком вязкого масла”. Попробуем разобраться, возможно ли это вообще.

Что такое SAE?

Н ачнём с пояснения простых вещей — с обозначений класса вязкости всесезонных масел по стандарту SAE, Сообщества автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers), наиболее популярному в мире. В обозначении, скажем, класса 5W30 первая цифра — это индекс вязкости при низких температурах, а вторая — при высоких.

Чтобы определить эти индексы, методика SAE предусматривает ряд инструментальных тестов: CCS – Cold Crank Simulator, MRV – Mini Rotary Viscometer для низкотемпературного диапазона и два теста при рабочей температуре — Kinematic viscosity для температуры 100 градусов и новый тест HTHS — High Temperature High Share для 150 градусов. Всё это делается с помощью точной сложной аппаратуры, и фиксироваться на этой части мы не будем.

Для каждого класса масла определен диапазон, в который должны укладываться его характеристики. Но общий смысл обозначения максимально прост: первая цифра говорит, насколько вязким является масло при холодном старте, а вторая — насколько оно выдерживает рабочие температуры. При этом каждая из цифр вовсе не означает абсолютное значение вязкости.

Для иллюстрации мы взяли результаты исследования лаборатории компании Widman International и немного адаптировали их для российского читателя.

На графиках хорошо заметно, как сильно параметры вязкости масел меняются при росте температуры. Очевидно, что пока мотор не прогреется хотя бы до 30 градусов, ему приходится очень тяжело, особенно на маслах 10W40 и 15W40.

А вот между 40 и 80 С можно наблюдать совсем интересную картину: с ростом температуры кривые начинают пересекаться. И масло 10W40 к 80 градусам становится менее вязким, чем 5W40.

Оптимальная вязкость при рабочей температуре (от 100 до 110 градусов) — от 9 до 18 мм2/с. В эти границы попадают все масла, но при даже незначительном дальнейшем росте температуры масло 5W30 теряет остатки всей вязкости и становится слишком жидким. Так что тут более вязкие масла даже имеют очевидное преимущество.

Аналогичные “сюрпризы” существуют и для низкотемпературного индекса. И, конечно же, масла с одной номинальной вязкостью и полностью соответствующие стандарту всё же могут довольно существенно различаться по характеристикам. Но для простоты объяснения я буду учитывать индексы вязкости раздельно — как масла 5W или как масла W40, говоря о низкотемпературной и рабочей вязкости, без оговорок о реальном классе масла, чтобы не вносить путаницу. Просто подразумевая, что большая вязкость соответствует большему классу вязкости, без дополнительных хитростей и оговорок.

Еще один важный момент связан с тем, что холодная вязкость масла на порядок или два отличается от вязкости при рабочей температуре. Типичное минеральное масло 15W40 при температуре около нуля градусов имеет кинематическую вязкость порядка 1 500 мм2/с, а при рабочей температуре этот параметр уже составляет всего 13 единиц. У синтетики 5W30 эти параметры меняются не так сильно: 900 мм2/с при нулевой температуре и порядка 11 при рабочей.

Вязкость зависит от температуры нелинейно: в зависимости от состава масла она резко повышается в зоне низкой температуры и достаточно плавно изменяется в области рабочих температур. Замер рабочей вязкости проводится при ста градусах Цельсия, но рабочим диапазоном обычно является зона от 20-30 градусов, когда вязкость выше номинальной уже не на два порядка, а менее чем в десять раз.

В зависимости от двигателя и режима эксплуатации температура масла внутри него существенно различается, а значит, и вязкость одного и того же масла в рабочем режиме в разных двигателях разная. Более того, она непрерывно меняется в процессе движения. Таким образом, выбор вязкости масла связан еще и с такими параметрами, как типичная длительность поездки, нагрузка и температура окружающей среды.

К тому же на температуру масла (а значит, и на его вязкость) заметно влияет состояние двигателя. Повышенный объем картерных газов, неисправная система вентиляции, дополнительная защита картера, изношенный масляный термостат, грязный маслорадиатор — всё это вносит свои коррективы в режим работы масла.

Кроме того, нужно учитывать, что масло меняет свою вязкость в процессе эксплуатации. Обычно рабочая вязкость снижается по мере вырабатывания загущающих присадок, что особенно характерно для масел с вязкостью свыше W40, а низкотемпературная вязкость, наоборот, возрастает, поскольку срабатываются и присадки, повышающие текучесть при низкой температуре. Последнее характерно для всех масел с существенной долей минеральной основы, то есть, фактически для 99% масел на рынке, потому что даже у очень дорогих эта доля менее 30% не бывает. Чистая синтетика может вести себя иначе, но это тема для отдельного разговора.

Гуще или жиже?

С учетом вышесказанного становится понятно, что никто не будет пытаться создать двигатель, которому для работы нужно масло строго определенной вязкости, не выше и не ниже заявленной в документах. Это просто технически невозможно: как я уже подробно говорил выше, вязкость масла постоянно меняется, причём в весьма широком диапазоне.

Но самый главный вывод — в том, что мотор существенную часть своего пробега работает с маслом, вязкость которого на порядок или даже два выше, чем его вязкость при рабочей температуре согласно SAE. Потому, опять же, ни один производитель не будет делать двигатель, которому могло бы повредить более вязкое масло. Даже если у вас залито масло с индексом вязкости в два раза выше, чем рекомендуемое, мотору это совершенно безразлично — он прекрасно будет работать и на этом масле. Ему это вредит не больше, чем типовая 15-минутная поездка, особенно зимой.

Конечно, в долгосрочной перспективе возможно проявление каких-то особенностей, вызванных использованием слишком вязкого масла. Но их никак нельзя назвать фатальными для всего мотора. Например, может раньше срока износиться редукционный клапан насоса, сам маслонасос или фазорегуляторы. Но и это крайне маловероятно.

Фактически мотор рассчитывается на минимальную, а не максимальную рабочую вязкость масла. Любое уменьшение его рабочего давления критично, а вот небольшое повышение вязкости и давления — практически безвредны. Они приведут к небольшим колебаниям характеристик, и не более того. И уж совершенно точно нет ни одного двигателя, в котором «масляные каналы слишком узкие» или «зазоры слишком маленькие».

Другое дело — использование слишком маловязкого масла. Как мы видели из графиков, при высоких температурах маловязкие масла могут переступить минимальный порог вязкости в 9 мм2/с. Для масла 5W30 это возможно уже при 115 градусах. Тем временем, нормальная рабочая температура в современных моторах может достигать 110 градусов, а масло им часто рекомендуют и вовсе 0W20. И тут последствия могут быть более губительными, вплоть до проворота вкладышей и износа шеек коленвала. Поэтому уж лучше более густое масло, чем более жидкое.

Присадки к смазочным материалам. Практическое руководство

Добавки в смазочных материалах представляют собой органические или неорганические соединения, растворенные или взвешенные в виде твердых частиц в масле. Обычно они составляют от 0,1 до 30 процентов объема масла, в зависимости от машины.

Добавки выполняют три основные роли:

• Улучшение свойств существующих базовых масел посредством противоокислительных агентов, ингибиторов коррозии, пеногасителей и деэмульгаторов.
• Подавление нежелательных свойств базового масла с помощью компонентов, снижающих температуру застывания, и улучшителей индекса вязкости (VI).
• Придание новых свойств базовым маслам с помощью противозадирных присадок, детергентов, деактиваторов металлов и агентов повышения липкости.

Полярные присадки

Полярность присадки определяется как естественное направленное притяжение молекул присадки к другим полярным материалам, контактирующим с маслом. Проще говоря, это все, что растворяет вода или все, что растворяется в воде.

Губка, металлическая поверхность, грязь, вода и древесная целлюлоза – полярны. Неполярные вещества включают воск, тефлон, минеральную основу и водоотталкивающие средства.

Важно отметить, что добавки также не вечны. Они истощаются и исчезают, и этот процесс необратим. Проанализируйте окружающую среду, в которой находится оборудование, продукцию, которую вы производите, а также присутствующие загрязняющие вещества.

Если вы допускаете попадание в вашу систему загрязняющих веществ, которые притягивают добавки, например грязи, диоксида кремния и воды, добавки, притягиваясь к загрязняющим вещества, будут вместе с ними оседать на дно или отфильтровываться, что приведет к истощению пакета присадок.

Полярные механизмы

Есть несколько полярных механизмов, заслуживающих внимания, например, обволакивание частиц, эмульгирование воды и смачивание металла, которые заслуживают обсуждения.

Обволакивание частиц означает, что добавка прилипает к поверхности частицы и обволакивает ее. Таким свойством обладают деактиваторы металлов, моющие присадки (детергенты) и дисперсанты. Они применяются для пептизации (диспергирования) частиц сажи с целью предотвращения агломерации, осаждения и образования отложений, особенно при низких и умеренных температурах.

Обычно такие ситуации возникают в двигателе. Их можно обнаруживать при анализе масла, используя специализированные комплексы тестов. Такой подход позволяет своевременно обнаруживать и устранять любые возникающие проблемы.

Слишком много – тоже плохо

Больше – не всегда лучше. Бывает так, что увеличение содержания присадок не дает результата, а иногда даже ухудшает эксплуатационные характеристики. В других же случаях характеристики присадки не улучшаются, но увеличивается продолжительность ее службы.

Кроме того, увеличение процентного содержания определенной присадки может улучшить одно свойство масла и в то же время ухудшить другое. Если заданный баланс между концентрациями присадок нарушается, это также может повлиять на общее качество масла.

Некоторые добавки конкурируют друг с другом за одно и то же место на металлической поверхности. Если добавить в масло много противоизносного агента, может понизиться эффективность ингибитора коррозии. В результате может увеличиться количество проблем, связанных с коррозией.

Эмульгирование воды происходит, когда полярная головка добавки цепляется за микрокаплю влаги. Такие добавки являются эмульгаторами. Вспомните об этом следующий раз, когда увидите воду в баке.

Разумеется, необходимо удалить воду, определить место, через которое она попала в систему и провести ремонт с устранением первопричины, однако также следует помнить о том, что был нарушен пакет присадок. С точки зрения смазки это называется истощением присадок. Надлежащий отчет об анализе масла поможет определить состояние оставшихся присадок.

Смачивание металла – это закрепление присадок на металлических поверхностях, и именно так они должны себя вести. Присадки прикрепляются к внутренней части корпуса редуктора, зубьям шестерен, подшипникам, валам и т. д.

Добавки, имеющие такое свойство, – это антикоррозийные, противоизносные и противозадирные присадки, маслянистые присадки и ингибиторы коррозии.

Противоизносные присадки предназначены для защиты металлических поверхностей в граничных условиях. Они образуют пластичную, похожую на золу пленку при температуре контакта от умеренной до высокой (от 66 до 110 °C).

В граничных условиях вместо материала поверхности деформируется пленка противоизносной присадки.

Одной из распространенных противоизносных присадок является диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP). Она снижает риск контакта металла с металлом, который может привести к повышенному нагреву, последующему окислению и снижению прочности пленки.

Присадки, усиливающие или подавляющие свойства базового масла или придающие ему новые свойства, играют важную роль в смазке машин. Помните, что истощенные добавки не восстанавливаются, поэтому не забывайте проверять используемый пакет присадок.

63% специалистов, согласно недавнему опросу на сайте machinerylubrication.com, отслеживают состояние присадок в рамках программы анализа масла.

Типы присадок к смазочным материалам

Существует множество типов химических присадок, добавляемых к базовым маслам для улучшения их свойств, подавления некоторых нежелательных свойств базового масла и, возможно, придания некоторых новых свойств.

Добавки обычно составляют от 0,1 до 30 процентов готового масла, в зависимости от целевого применения смазочного материала.

Присадки к смазочным материалам – это дорогостоящие химические вещества, и создание правильной смеси или рецептуры присадок – очень сложная наука. Именно набор присадок отличает турбинное (R&O) масло от гидравлического, а трансмиссионное масло – от моторного.

Существует множество присадок к маслам, и конкретные присадки выбирают в зависимости от их способности выполнять те или иные функции. Кроме того, на выбор присадок влияет их способность легко смешиваться с выбранными базовыми маслами, чтобы обеспечить совместимость с другими присадками в составе масла и экономическую эффективность.

Некоторые присадки выполняют свою функцию непосредственно в масле (например, антиокислительные), а другие действуют на поверхности металла (например, противоизносные присадки и ингибиторы коррозии).

Обычные присадки к смазочным материалам

Ниже рассматриваются наиболее распространенные типы присадок.

Антиокислительные присадки

Окисление – это общее воздействие кислорода воздуха на самые слабые компоненты базового масла. Оно происходит при любых температурах все время, но ускоряется при повышении температуры и в присутствии воды, металлических частиц износа и других загрязняющих веществ.

В конечном итоге это вызывает образование кислот (которые приводят к коррозии) и шлама (что приводит к образованию отложений на поверхностях и увеличению вязкости). Ингибиторы окисления, как их еще называют, используются для продления срока службы масла.

Это расходуемые присадки, которые, задерживая начало окисления, истощаются при выполнении своей задачи, тем самым защищая базовое масло. Они присутствуют практически в любом масле или консистентной смазке.

Ингибиторы ржавчины и коррозии

Эти добавки сокращают или устраняют внутреннюю ржавчину и коррозию, нейтрализуя кислоты и создавая химический защитный барьер, отталкивающий влагу от металлических поверхностей.

Некоторые из этих ингибиторов специально предназначены для защиты определенных металлов. Следовательно, масло может содержать несколько ингибиторов коррозии. Опять же, они содержатся почти во всех маслах и консистентных смазках. Деактиваторы металлов – еще одна форма ингибиторов коррозии.

Средства, улучшающие индекс вязкости

Улучшители индекса вязкости – это очень распространенные полимерные присадки, которые частично предотвращают разжижение масла (потерю вязкости) при повышении температуры. Эти присадки широко используются при изготовлении всесезонных моторных масел, таких как SAE 5W-30 или SAE 15W-40.

Они также обеспечивают улучшение текучести масла при низких температурах, что приводит к снижению износа и повышению экономии топлива. Кроме того, присадки, улучшающие индекс вязкости, используются для получения гидравлических и трансмиссионных масел с высоким индексом вязкости, улучшающих запуск и смазку при низких температурах.

Действие присадки, повышающей индекс вязкости, можно сравнить со спиральной пружиной, которая остается сжатой при низких температурах и очень мало влияет на вязкость масла.

Затем, когда температура повышается, присадка (т.е. пружина) расширяется, увеличиваясь в размерах, и предотвращает слишком сильное разжижение масла при высоких температурах.

У улучшителей индекса вязкости есть несколько недостатков. Такие добавки представляют собой высокомолекулярные полимеры, что делает их восприимчивыми к измельчению или разрезанию на мелкие части компонентами машинами (из-за сил сдвига). Как известно, шестерни негативно воздействуют на присадки, улучшающие индекс вязкости.

Постоянный сдвиг присадки, улучшающей индекс вязкости, может вызвать значительную потерю вязкости, которую можно обнаружить с помощью анализа масла. Вторая причина потери вязкости – мощные силы сдвига в зоне нагрузки фрикционных поверхностей (например, в подшипниках скольжения).

Считается, что присадка, улучшающая индекс вязкости, теряет свою форму или однородную ориентацию и, следовательно, теряет часть своей загущающей способности.

Вязкость масла временно падает в зоне нагрузки, а затем возвращается к нормальному значению после того, как масло покидает зону нагрузки. Эта характеристика фактически помогает снизить расход топлива.

Существует несколько различных типов присадок, улучшающих индекс вязкости (распространены олефиновые сополимеры). Высококачественные улучшители индекса вязкости менее подвержены безвозвратным потерям при сдвиге, чем недорогие и низкокачественные добавки.

Противоизносные (AW) средства

Эти присадки обычно используются для защиты деталей.

Такие присадки, как правило, применяются для защиты машин от износа и потери металла в условиях граничной смазки. Это полярные добавки, которые прикрепляются к трущимся металлическим поверхностям.

Они химически реагируют с металлическими поверхностями, когда такие поверхности контактируют друг с другом в условиях смешанной и граничной смазки.

Они активируются теплом, выделяющимся при контакте, образуя пленку, которая минимизирует износ. Они также помогают защитить базовое масло от окисления, а металл – от коррозионных кислот.

Эти присадки «расходуются», выполняя свою функцию, после чего увеличивается адгезионный износ. Обычно это соединения фосфора, наиболее распространенным из которых является диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP).

Существуют различные версии ZDDP. Некоторые из них предназначены для гидравлических систем, а другие – для работы при более высоких температурах, например, в моторных маслах. ZDDP также обладают некоторыми противоокислительными и замедляющими коррозию свойствами. Кроме того, некоторые химикаты на основе фосфора применяются для защиты от износа (например, трикальцийфосфат [TCP]).

Противозадирные присадки

Эти присадки более агрессивны химически, чем противоизносные присадки. Они вступают в химическую реакцию с металлическими (железными) поверхностями, образуя расходуемую поверхностную пленку, которая предотвращает сварку и заедание противоположных неровностей при контакте металла с металлом (адгезионный износ).

Они активируются при высоких нагрузках и возникающих высоких температурах контакта. Обычно такие присадки используются в трансмиссионных маслах и придают им сильный запах серы. Эти добавки обычно содержат соединения серы и фосфора (а иногда и соединения бора).

Они могут вызывать коррозию желтых металлов, особенно при более высоких температурах, и поэтому не должны использоваться в червячных редукторах и аналогичных механизмах, где применяются металлы на основе меди. Существуют некоторые противозадирные присадки на основе хлора, но они используются редко из-за проблем с коррозией.

Противоизносные и противозадирные присадки образуют большую группу химических добавок, которые выполняют функцию защиты металлических поверхностей во время граничной смазки, образуя защитную пленку или барьер на изнашиваемых поверхностях.

Пока между металлическими поверхностями сохраняется гидродинамическая или эластогидродинамическая масляная пленка, граничная смазка не происходит, и присадки для граничной смазки не требуются.

Когда масляная пленка действительно разрушается и возникает контакт с шероховатостями при высоких нагрузках или высоких температурах, присадки для граничной смазки защищают изнашиваемые поверхности.

Моющие присадки

Моющие присадки (детергенты) выполняют две функции. Они помогают предотвращать образование отложений на горячих металлических деталях (поддерживать их чистоту) и нейтрализуют кислоты, образующиеся в масле. Моющие присадки в основном используются в моторных маслах и имеют щелочную или основную природу.

Они составляют основу резервной щелочности моторных масел, называемой щелочным числом (BN). Обычно это материалы на основе кальция и магния. В прошлом применялись моющие присадки на основе бария, но сейчас они используются редко.

Поскольку эти соединения металлов оставляют отложения золы при сгорании масла, они могут вызывать образование нежелательных остатков при высоких температурах. Из-за проблем, связанных с образованием золы, многие производители оборудования рекомендуют применять малозольные масла, работающие при высоких температурах. Моющая присадка обычно используется вместе с диспергирующей добавкой.

Диспергирующие присадки

Дисперсанты в основном содержатся в моторном масле в сочетании с детергентами, помогая поддерживать двигатель в чистоте и бороться с отложениями. Основная функция дисперсанта в том, чтобы частицы сажи в дизельном двигателе оставались мелкодисперсными или взвешенными в масле (размером менее 1 микрона).

Необходимо удерживать загрязнитель во взвешенном состоянии и не позволять ему образовывать скопления в масле, чтобы свести к минимуму повреждения и устранять загрязнитель при замене масла. Дисперсанты обычно бывают органическими и беззольными. При обычном анализе масла обнаружить их непросто.

Сочетание моющих и диспергирующих присадок позволяет нейтрализовать больше кислотных соединений и поддерживать большую часть загрязняющих частиц во взвешенном состоянии. Поскольку эти присадки выполняют функцию нейтрализации кислот и поддержания загрязняющих веществ во взвешенном состоянии, они в конечном счете исчерпывают свои свойства, и тогда требуется замена масла.

Противопенные агенты

Химические вещества в этой группе присадок обладают низким межфазным натяжением, что ослабляет стенки пузырьков в масле и позволяет пузырькам пены легко лопаться. Кроме того, они косвенно влияют на окисление, уменьшая контакт масла с воздухом.

Некоторые из этих присадок представляют собой нерастворимые в масле силиконовые материалы, которые не растворяются, а равномерно рассеиваются в масле. Как правило, потребная концентрация таких веществ очень мала. Если добавить слишком много противопенной присадки, может возникнуть обратный эффект, в результате чего усилится пенообразование и улавливание воздуха.

Модификаторы трения

Модификаторы трения обычно используются в моторных маслах и жидкостях для автоматических трансмиссий для изменения трения между компонентами двигателя и деталями трансмиссии. В двигателях упор делается на снижение трения с целью экономии топлива.

В трансмиссиях требуется улучшить сцепление фрикционных материалов. Модификаторы трения можно рассматривать как противоизносные присадки для более низких нагрузок, которые не активируются при нагреве от контакта.

Присадки, понижающие температуру застывания

Температура застывания масла – это самая низкая температура (приблизительная), при которой масло остается жидким. Кристаллы воска, образующиеся в парафиновых минеральных маслах, кристаллизуются (становятся твердыми) при низких температурах.

Твердые кристаллы образуют решетку, которая препятствует течению оставшегося жидкого масла.

Присадки этой группы уменьшают размер кристаллов парафина в масле и их взаимодействие друг с другом, сохраняя текучесть масла при низких температурах.

Деэмульгаторы

Деэмульгаторы предотвращают образование стабильной водно-масляной смеси или эмульсии, изменяя межфазное натяжение масла с тем, чтобы вода быстрее выделялась и отделялась от масла. Это важная характеристика смазочных материалов, подверженных воздействию пара или воды, благодаря которой свободная вода может осаждаться и легко сливаться в резервуар.

Эмульгаторы

Эмульгаторы используются в жидкостях для металлообработки на водно-масляной основе и огнестойких жидкостях для создания стабильной водно-масляной эмульсии. Эмульгирующую присадку можно сравнить с клеем, связывающим масло и воду вместе, так как обычно из-за межфазного натяжения и различий в удельном весе они отталкиваются друг от друга.

Биоциды

Биоциды часто добавляют в смазки на водной основе, чтобы контролировать рост бактерий.

Усилители клейкости

Усилители клейкости – это волокнистые материалы, используемые в некоторых маслах и консистентных смазках для предотвращения отбрасывания смазки с поверхности металла при вращательном движении.

Чтобы с присадками могли работать техники и другие конечные пользователи, присадки должны быть пригодны для использования в обычном смесительном оборудовании, стабильны при хранении, лишены неприятного запаха и должны быть нетоксичными в соответствии с обычными отраслевыми стандартами.

Поскольку многие из них представляют собой высоковязкие материалы, они, как правило, продаются производителям масел в виде концентрированных растворов в базовом масле.

Несколько ключевых моментов, связанных с присадками:

• Больше присадок – не всегда лучше. Когда речь идёт о присадках к маслам, больше – не всегда означает лучше.
• При добавлении присадки в масло зачастую достигается момент, когда дальнейшее увеличение её концентрации не приведёт к улучшению свойств масла, при этом характеристики масла могут даже начать ухудшаться. В других случаях эффективность присадки не растет, однако увеличивается ее срок службы.
• Увеличение концентрации одной присадки может привести к оптимизации одного свойства масла и ухудшить другое его свойство. Если нарушается заданный баланс концентрации присадок, может нарушиться общее качество масла.
• Некоторые присадки конкурируют между собой за одно и тоже место на металлической поверхности. Если в масло добавляется концентрированная противоизносная присадка, может снизиться эффективность ингибитора коррозии. В результате этого могут возникнуть проблемы, связанные с коррозией.

Как истощаются присадки

Очень важно понимать, что большая часть присадок расходуется и истощается из-за следующих факторов.

• «Разложение» или распад.
• «Адсорбция» на поверхности металла, частиц и воды.
• «Разделение» из-за осаждения или фильтрации.

Механизмы адсорбции и разделения включают массоперенос или физическое перемещение присадки.

В случае с многими присадками, чем дольше масло остается в эксплуатации, тем менее эффективно защищает оборудование оставшийся пакет присадок.

Когда пакет присадок ослабевает, вязкость увеличивается, начинает образовываться шлам, коррозионные кислоты начинают разъедать подшипники и металлические поверхности, и (или) начинается увеличение износа. Если используются масла низкого качества, эти проблемы начинают возникать гораздо раньше.

Именно по этим причинам всегда следует выбирать высококачественные смазочные материалы, отвечающие надлежащим отраслевым спецификациям (например, категориям обслуживания двигателей API). Приведенную ниже таблицу можно использовать в качестве руководства для более детального изучения типов присадок и их функций в составах моторных масел.

Химическая реакция с веществами, предшествующими образованию шлама и лака для

их нейтрализации и сохранения растворимости

Из приведенной выше информации видно, у большей части масел, используемых для смазки оборудования, сложный химический состав. Это смеси химикатов, которые находятся в состоянии равновесия друг относительно друга, и этот баланс необходимо поддерживать.

Таким образом, следует избегать смешивания различных масел и добавления к ним дополнительных присадок.

Присадки и дополнительные кондиционеры для масел, предлагаемые на рынке автохимии

В продаже имеются сотни химических добавок и кондиционеров для масел. В некоторых специализированных областях или отраслях промышленности эти присадки могут использоваться для улучшения смазки.

Однако некоторые производители дополнительных смазочных материалов делают заявления о своих продуктах, которые преувеличены и (или) бездоказательны, а также не упоминают отрицательные побочные эффекты, которые может вызвать присадка.

Будьте очень осторожны при выборе и применении таких продуктов или, что еще лучше, избегайте их использования. Если вы хотите масло лучшего качества, просто купите лучшее масло, а его химический состав доверьте людям, которые знают, что делают.

Часто гарантия на масло и оборудование аннулируется при использовании сторонних присадок, так как окончательный состав масла никем не тестировался и не был одобрен. Будьте внимательны!

Собираясь использовать стороннюю присадку для решения какой-либо проблемы, рекомендуется помнить следующие правила.

Правило № 1 Некачественное масло нельзя преобразовать в продукт премиум-класса, просто добавив присадку. Покупать некачественное готовое масло и пытаться компенсировать его плохие смазывающие качества присадками – совершенно не логично.

Правило № 2 Некоторые лабораторные тесты могут дать ложноположительный результат. Некоторые добавки могут «обмануть» конкретный тест и дать положительный результат. Часто проводятся множественные испытания на окисление и износ, чтобы получить лучшее представление о характеристиках присадки. Затем проводятся фактические полевые испытания.

Правило № 3 Базовые масла могут растворять (нести) только определенное количество присадки. Таким образом, добавление сторонней присадки к маслу, имеющему низкий уровень растворимости или уже насыщенному присадками, может привести к тому, что присадка не растворится и останется на дне картера или поддона. В этом случае она никогда не сможет выполнять свою заявленную или предполагаемую функцию.

Если вы решите использовать присадку стороннего производителя, перед добавлением присадки или кондиционера масла в систему смазки примите следующие меры предосторожности.

• Определите, действительно ли есть проблема со смазкой. Например, загрязнение масла чаще всего связано с плохим обслуживанием или недостаточной фильтрацией, а не с плохими смазочными свойствами или некачественным маслом.
• Выберите подходящую дополнительную присадку или кондиционер для масла. Уделите время исследованию состава и совместимости различных продуктов, предлагаемых на рынке.
• Настаивайте на предоставлении фактических данных полевых испытаний, подтверждающих заявления об эффективности продукта.
• Проконсультируйтесь в авторитетной независимой лаборатории анализа масла. Перед добавлением сторонней присадки проверьте имеющееся масло как минимум дважды – так вы сможете сравнить полученный результат с исходным состоянием масла.
• После добавления присадки или кондиционера продолжайте регулярно проверять масло. Только такой сравнительный анализ позволит получить объективные данные об эффективности добавки.

Существует много противоречий, связанных с применением дополнительных присадок. Однако некоторые присадки к смазочным материалам действительно уменьшают или устраняют трение в некоторых механизмах, например, на направляющих станков, в высоконагруженных зубчатых передачах и некоторых гидравлических системах высокого давления.