Виды и назначение присадок к маслам

3.4. Присадки к смазочным маслам и механизм их действия

Наиболее эффективным и достаточно дешевым методом улучшения эксплуатационных свойств смазочных масел является легирование их специальными присадками. Присадки — это сложные химические соединения различных веществ, которые вводятся в смазочные масла для улучшения их качества или придания маслу новых, заранее заданных свойств.

В зависимости от функционального действия различают присадки:

П и рот и вокорроз и о и н ы е;

• ? моющие;
• ? диспергирующие;
• ? противоизносные;
• ? вязкостные;
• ? депрессорные;
• ? противопенные и др.

Присадки могут вводиться в масло для улучшения или придания одного определенного свойства, например депрессорная – для снижения температуры застывания. Но чаще всего используют многофункциональные присадки, улучшающие одновременно несколько свойств смазочного масла.

Присадки должны отвечать следующим требованиям: хорошо растворяться в маслах; не выпадать в осадок от изменения температуры и при хранении; быть термически и химически стабильными; не изменять своего функционального назначения при применении их в двигателе; не изменять других качеств масла и т.д.

Антиокислительные присадки улучшают устойчивость масла к окислению при высоких температурах. В качестве антиокисли- телытых присадок чаще всего используются алкилфенольные соединения (ионол; соединения, содержащие азот; азот и фенольный гидроксид; азот и фосфор и др.). Эти присадки могут задерживать начало процесса окисления, разрушать образующиеся гидроперекиси и тем самым подавлять реакции разветвления цепей, а также взаимодействовать с продуктами окисления углеводородов и образовывать новые вещества, обладающие антиокислительными свойствами. Марки антиокислительных присадок: ДФ-11, ДФБ, ДФ-1, ВПИИШ1-354, ИХП-21, МНИИП-22К, KACI1-13, «Бо- рия», ДБК, Агидол-2.

Противокоррозионные присадки добавляют в масла для снижения коррозии металлов, особенно сплавов цветных металлов (медно-свинцовые и др.). В качестве указанных присадок используются различные соединения: трибутилфосфит, трифенилфос- фит, осерненное масло, алкилфеноляты щелочных и щелочноземельных металлов. Механизм действия этих присадок сводится к образованию на металле защитных пленок, которые препятствуют непосредственному воздействию коррозионно-активных веществ на металл. Другим направлением действия присадки может быть нейтрализация коррозионно-агрессивных продуктов, образующихся при сгорании сернистого топлива и окисления масла. Марки противокоррозионных присадок: ДФ-1, ЛАКИ-317 и др.

Моющие и диспергирующие присадки препятствуют образованию лаков и нагаров на деталях цилиндропоршневой группы. В качестве моющих присадок широкое применение получили соли различных сульфо- и карбоновых кислот, алкилфеноляты, беззольные, малозольные полимерные присадки и др.

Присадка СБ-3 относится к малозольным и низкощелочным сульфонатам, применяется в качестве моюще-диспергирующей, про- тивоизносной; MACK — многозольный алкилсалицинат кальция; 11МСЯ — многозольная сульфанатная присадка; ВИИИ1Ш-360 высокощелочная присадка (до 6 %).

Механизм действия моюще-диспергирующих присадок заключается в переводе нагарообразующих веществ в суспензию и удерживании их в этом состоянии.

Противоизносные присадки содержат поверхностно-активные вещества, которые при повышении температуры образуют пленки, препятствующие схватыванию трущихся деталей. К ним относятся соединения, содержащие неактивную серу, а также эфиры фосфорных кислот.

При использовании противозадирных присадок продукты их разложения химически взаимодействуют с металлом при высоких температурах трения. При этом образуются соединения, обладающие меньшим сопротивлением срезу и более низкой температурой плавления, чем чистые металлы, что и препятствует заеданию трущихся поверхностей. В присадки входят сера, фосфор и хлор, в некоторые из них — свинец, сурьма молибден в сочетании с серой или фосфором.

Противоизносные и противозадирные присадки одновременно обладают и антифрикционными свойствами. Марки таких присадок: ДФ-11, ДФ-1, ВНИИНП-354, ДФБ, МНИИП-22К.

Вязкостные присадки (3. 5 %) вводят в смазочные масла, чтобы придать им необходимые вязкостно-температурные свойства, высокий индекс вязкости и хорошую прокачиваемость при отрицательных температурах. Такие присадки представляют собой высокомолекулярные соединения (полиизобутилены, поливинилал- киловые эфиры, иолиметакрилоты и др.). Эти присадки в меньшей степени изменяют свои свойства под воздействием высоких температур и механических сил. Масла, загущенные такими присадками, обладают хорошими вязкостными свойствами, обеспечивают легкий пуск двигателя при низких температурах и поэтому используются как всесезонные масла. Марки вязкостных присадок: КП-5, КП-10, КП-20, 11МА «В-1», ПМА «В-2», ВИНИПОЛ ВБ-2, ИХ11-234, Атопол.

Депрессорные присадки (0,5. 1 %) вводят в смазочные масла, чтобы сделать их пригодными для использования при низких температурах окружающей среды. Депрессоры препятствуют образованию при низких температурах сплошных кристаллических сеток, благодаря чему смазочное масло сохраняет подвижность. Марки депрессорных присадок: АзНИИ, АзНИИ-ЦИАТИМ-1, АФК, ПМА «Д». Их добавляют в моторные и трансмиссионные масла.

Противопенные присадки добавляют (тысячные доли процента) к маслам, применяемым в тех узлах, где происходит вспенивание масла и в результате резко ухудшаются условия смазки трущихся поверхностей. Эти вещества снижают прочность поверхностных пленок, которые разделяют газовые пузырьки и жидкую фазу. В качестве противопенных присадок используют полиметилсилоксан (ПМС-200 А), полидиметилсилоксан, полиэтилсилоксан и др. Эти присадки вводятся совместно с моющими, поскольку последние способствуют вспениванию масла.

Для придания смазочному маслу комплекса определенных эксплуатационных свойств в него вводят несколько органических соединений, обладающих различными функциональными качествами.

Многофункциональные присадки сообщают маслу целый набор заданных эксплуатационных свойств: антиокислительные, противонагарные, противокоррозионные и др. К многофункциональным присадкам относятся алкилфенольные, фенолсульфид- ные и полимерные соединения, содержащие фосфор и серу.

Алкилфенольные присадки БФК, КФК, ВНИИНП-370, ВНИ- ИНП-371 обладают высокими противокоррозионными, моющими противонагарными и антиокислительными свойствами.

Фенол сульфидные присадки АзНИИ, АзНИИ-ЦИАТИМ-1, ЦИАТИ М-339 и другие обладают хорошими противокоррозионными и моющими свойствами, улучшают смазочную способность и снижают температуру застывания масла.

Полимерные присадки характеризуются высокими моющими и диспергирующими свойствами, а также в ряде случаев улучшают вязкостно-температурные качества и снижают температуру застывания, повышают антиокислительную способность и ослабляют коррозионную агрессивность.

Постоянно возрастающие требования к качеству смазочных материалов обусловили необходимость применения композиций многофункциональных присадок, которые резко повышают многие эксплуатационные качества масла. При составлении композиций присадок происходит сложное химическое взаимодействие компонентов, в результате чего не только усиливаются определенные свойства, но и проявляются новые качества.

Виды присадок в масло двигателя и их функции

Стоит ли добавлять присадки в масло двигателя? Следует признать, что однозначно ответить на этот вопрос достаточно трудно. Польза присадок – это сплошная философия, очень сложно что-то доказать в этом плане и, самое главное, показать непосредственный результат. На этом играют все производители, дилеры, маркетологи. Маркетологи очень часто «играют» терминами, ведь в присадках, а их около тысячи, многие автолюбители не могут разобраться. Эта активная пропаганда ведется на рынке, а противопоставить ей нечего.

1 Основные требования и виды

Все автолюбители знают, что моторные масла состоят из базового масла и присадки. Основных присадок около десяти, базовых – три группы. Две первые группы рассматривать не стоит, потому что это фактически сырая нефть, а вот третья – гидрокрекинг, получение ПАО – четвертая группа, и самая сложная и дорогостоящая – получение различных эфиров и спиртов.

Двигатель – очень сложная конструкция, хотя многие думаю, что это простейший механизм. В нем огромное количество пар трений, металлов, которые трутся друг о друга: бронза, чугун, хром, бабий, керамика, никосил. Все эти процессы повышают температуру мотора и расход масла. С этой целью в моторное масло добавляют присадки.

В определенном количестве присадки добавляют в обычное и трансмиссионное масло двигателя, чтобы мотор сохранял свою работоспособность.

К моторному маслу выдвигаются определенные требования:

• вязкость;
• низкая температура застывания;
• хорошие антифрикционные свойства;
• моющие антипенные свойства;
• малая коррозия прочности пленки.

Как же производитель продукта достигает этого результата? Он берет базу и добавляет присадки в масло двигателя, в основном это пакет присадок:

1. Загустители. Фактически эта присадка добавляет маслу определенной вязкости. Она влияет на высокотемпературную вязкость, на ее стабильность при высоких температурах.
2. Детергенты – одна из основных присадок, которая влияет на ресурс масла. Она удерживает продукты сгорания в масле, не допуская твердых отложений. Также она нейтрализует сильные кислоты. Именно эта присадка изнашивается быстрее всего, после чего начинаются отложения, и поэтому масло надо менять по истечению 350 мотор-часов. Детергенты содержат оксиды.
3. Дисперсанты. Эта присадка выполняет те же самые функции, только не содержит металлов. Она помогает мотору находиться в чистоте.
4. Противоизносные присадки: они оседают на металлических поверхностях и предотвращают фактический контакт сухого трения. В основном они работают в узлах не там, где есть давление, то есть коленвал, а где направляющий клапан.
5. Оксиданты. Они способствуют сохранению вязкости масла по мере его окисления. Масло окисляется при взаимодействии с кислородом, и при высоких температурах эта присадка старается удержать порог вязкости, ведь по мере окисления вязкость растет.
6. Ингибиторы ржавения. Название говорит само за себя: присадка предотвращает коррозию всех деталей узлов внутри двигателя.
7. Депрессоры температурного застывания. Присадка фактически предотвращает кристаллизацию парафинов, находящихся в базовом масле, в основном в зимнем его варианте.
8. Противопенные добавки: они препятствуют вспениванию масла, потому что в моторе есть много подвижных элементов, и при взаимодействии с воздухом в процессе взбалтывания образовывается пена. Пена всегда негативно влияет на смазывающие свойства.
9. Противозадирные присадки образовывают пленку на металле, не допуская трения при высоких нагрузках.
10. Модификаторы трения. Они улучшают эффективность использования продукта, но уменьшают трение, что полезно влияет на ресурс, шумность, экономичность и т. д. Используются сжиженные спирты, кислоты, молибден, графит.

2 Делаем выводы

В готовом продукте находится не менее десяти присадок и разных элементов, которые улучшают свойства масла.

Современные масла содержат все возможные присадки, чтобы двигатель работал эффективно.

Если производитель, изготавливая продукт, добавляет много других присадок, то стоит задуматься. Присадки, которые якобы обеспечивают снижение трения и расход масла, никак не влияют на ресурс автомобиля. По факту в таком сложном механизме присадки, предназначенные для уменьшения трения, разрушают структуру металла. Большинство присадок может нанести вред вместо пользы.

Меняя структуру масла, можно уменьшать трение. Присадки, которые якобы убирают шероховатости металлов, уменьшая трение, негативно влияют на ресурс мотора.

Что касается снижения топлива за счет чудодейственной присадки, в это верить не стоит – это миф. В машине много пар трения помимо двигателя, есть коробка передач, раздатка, колеса, сход-развал и многое другое. Факторов, которые прямо или опосредованно влияют на расход топлива, очень много. Угадать, какая именно присадка нивелирует эффект других частей, невозможно.

Следовательно, стоит рационально подходить к выбору составляющих, обеспечивающих функциональность автомобиля, и не стоит верить в чрезмерную эффективность различных чудо-средств, которые активно пропагандирует реклама. Главное – обеспечить слаженную работу двигателя вашего авто.

Виды и назначение присадок к маслам

По статистике после исследования состояния автомобиля в ходе «предпродажных» экспертиз не менее 60% потенциальных покупателей от покупки данного автомобиля отказывались именно по результатам проверки двигателя. В ходе экспертизы на экране анализатора цветовая гамма перегретых металлов и продуктов сгорания, а, главное их ориентация в камере относительно надиров на стенках цилиндров позволяет определить последствия перегрева двигателя, а также причины и путь, по которому в зону горения попадает масло.

Существуют приборы с колоссальной разрешающей способностью, позволяющей по износу стенок цилиндра определять реальный пробег двигателя. Дополнительную, но очень весомую информацию, мы получаем с другого прибора, который, исследуя пробу моторного масла, взятого со щупа контроля уровня, определяет содержание посторонних примесей в масле. Этот прибор много раз ставил на место «дворовых профессоров», которые озабоченно цокали языком по поводу «чёрного масла» в, якобы, изношенном двигателе и одобрительно отзывались о прозрачном масле в другом «исправном» автомобиле. А потом в пробе первого масла не обнаруживалось ничего, кроме естественных для нормального «рабочего» масла, углеводородных радикалов, придающих ему тёмный оттенок, а в светлом, недавно замененном перед продажей масле, обнаруживалась металлическая стружка.

Хорошо, если следы большого износа обнаружили на автомобиле до покупки. А что делать, если Вы в сервисе узнали, что причина повышенного расхода топлива и недостаточная мощность Вашего автомобиля не устраняется регулировками и Вам надо изымать из семейного бюджета приличные деньги на капитальный ремонт двигателя? Многие надеются в таких ситуациях на помощь специальных присадок. Здесь надо быть крайне осторожным и использовать их как сильнодействующие лекарства только по предписанию специалистов. Многолетнее изучение этого вопроса позволяет сделать вывод, что использование некоторых присадок в профилактических целях может очень плохо кончиться, а с другой стороны целевое использование некоторых присадок по «хорошо разведанной цели» даёт фантастический результат.

Вязкостные присадки

Придают маслу:

• необходимую текучесть при низких температурах понижая температуру застывания до уровня -15 и -45°C, в зависимости от необходимости;
• вязкость при высоких температурах (чтобы предотвратить контакт между движущимися частями).

Состав:

• сополимеры олефинов;
• полиметакрилаты;
• полиизобутилены;
• стирольные полиэфиры;
• гидрированные радиальные полиизопрены и др.

Противоизносные присадки

Увеличивают противоизносное действие масла в отношении тех деталей двигателя автомобиля, которые подвергаются смазке.

Данные присадки образуют защитную пленку в результате прямого или опосредствованного контакта их активных ингредиентов с металлической поверхностью.

Состав:
Большинство противоизносных присадок представляют собой алкилдифиофосфаты цинка или другого вещества из группы фосфористых производных.

Антиокислительные присадки

Устраняют, или по крайней мере замедлеяют, окисление масла путем взаимодействия с первичными продуктами реакции окисления образуя неактивные соединения. Увеличивают срок службы масла.

Состав:
Дитиофосфаты, используемые в качестве веществ, повышающих износостойкость, являются также превосходными антиоксидантами. Другие составные части: также используются заменители фенола ароматические амины.

Антиокислительные присадки

Устраняют, или по крайней мере замедлеяют окисление смазки путем взаимодействия с первичными продуктами реакции окисления, образуя неактивные соединения. Увеличивают срок службы масла.

Моющие присадки (Детергенты)

Предотвращают накопление примесей и отложений на деталях двигателя, подвергающихся наибольшему нагреванию, таких, как канавки цилиндров. Они особенно полезны для внутренних поверхностей двигателя. Их воздействие помогает уменьшить образование углеродистых осадков и окисленных смесей, а также предотвращает накопление загрязнений и смолистого налета на металлических поверхностях.

Состав:
Соли металлов на основе кальция или магния из алкиральной или алкило-салициловой группы.

Дисперсные присадки (Дисперсанты)

Сохраняют в виде суспензии все твердые примеси, которые образуются в результате работы двигателя автомобиля: несгоревшие углеводороды, смолы, грязь, сажу и примеси, полученные в результате применения моющих присадок. Предотвращают скопление твердых примесей, уменьшают риск образования примесей (грязи) в непрогреваемых частях двигателя автомобиля (например, у коленвала).

Состав:
Обычно состоят из основных компонентов группы алкениловых сукценимидов, янтарных эфиров или их производных.

Антикоррозийные присадки

Препятствуют образованию коррозии на металлических частях возникающей путем комбинированного воздействия воды, кислорода и определенных окислов, образующихся в процессе окисления.

Они образуют защитную пленку при попадании на поверхность, которую надо предохранить от коррозии.

Состав:
Это обычно щелочные или оксидно-щелочные сульфаты, нейтральные или основные (соли Na, Mg, Ca), жирные кислоты или амины, акенилсукциновые кислоты и их производные, бензотриазолы, толитриазолы и т.д.

Антифризные присадки

Сохраняют текучесть масел при низких температурах (от -15°С до – 45°С). Они препятствуют образованию кристаллов парафина в маслах при низкой температуре.

Они изменяют и уменьшают процесс кристаллизации парафинов, содержащихся в маслах на минеральной основе.

Состав:
Полиметилметакрилаты, малеат-стирольные сополимеры, нафталиновые парафины, винилфумаратный ацетат полиэфира.

Противопенные присадки

Масла могут пениться в результате – наличия других присадок!

Моющие присадки оказывают на масла такое же действие, как и мыло на воду: они очищают двигатель, но способствуют образованию пены. конструкции системы смазки, что может вызвать неравномерный поток смазки в результате смешивания воздуха и масла, что ведет к образованию пузырей.

Предотвращают смешивание большого количества воздуха с маслом.

Состав:
Силиконовые масла (акиловые акрилаты присутствуют в маслах в очень небольших количествах).

Противозадирные присадки

Уменьшают вращающий момент трения и с целью получения экономии энергии предохраняют поверхности от тяжелых нагрузок

Придают смазочным материалам особые скользящие свойства, которые чрезвычайно подходят для коробки передач и трущихся поверхностей, работающих в масле (валов, ручной и автоматической коробки скоростей, тормозов и т.д.)

Состав:
В настоящее время проводятся обширные исследования в этой области. Самые сильнодействующие присадки, помогающие преодолевать избыточное давление, основаны на органо-металлических молибденовых производных, производных жирных кислот, составных веществ жирных кислот, форсфоросульфарированных молекулах, бораттах и т.д.

С помощью только высококачественных базовых масел невозможно достичь всех тех свойств, которые современное оборудование и механизмы требуют от смазочных масел. В связи с этим к ним добавляют специальные присадки, которые улучшают свойства базовых масел. Однако необходимо помнить, что даже самые хорошие присадки не способны превратить низкокачественные базовые масла в высококачественные смазочные материалы.