ТехноАвтодок
Моторные масла Присадки для двигателя
   
 

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.

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.

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.

Источник: keson-hightech.narod.ru