О присадках – популярно. Часть 2
Антикоррозионные присадки
Для предотвращения нежелательных процессов, ускоряющих коррозионно-механический износ, в масло вводят ингибиторы коррозии.
Механизмы их действия таковы: они либо нейтрализуют коррозионно-активные вещества, либо образуют на деталях защитную пленку, закрепляясь на поверхности металла за счет физической абсорбции или химического взаимодействия. В обоих случаях скорости коррозионных процессов, а следовательно, износа и разрушения поверхностей существенно снижаются.
Некоторые антикоррозионные присадки образуют на поверхности детали защитный слой из соединений свинца и меди, который должен быть стойким к воздействию детергентов и дисперсантов.
Vector_Leart/Shutterstock.com
Противопенные присадки
Интереснейшая, между прочим, тема – борьба с пенообразованием в масле! Но в рассказах о присадках ее, как правило, обходят. Давайте устраним эту несправедливость.
Противопенные присадки пришли к нам из автоспорта, где двигатели развивают очень высокие обороты, с сумасшедшей скоростью гоняя масло по системе. И циркулирует это масло с завидной кратностью – каждый элементарный объем прокачивается через систему смазки множество раз.
При этом, как уже говорилось, масло интенсивно перемешивается с воздухом – достаточно вспомнить истечение под давлением из зазоров подшипников и смазку некоторых узлов методом разбрызгивания. Понятно, что все это приводит к образованию пены.
Кроме того, в современных дизелях применяются насос-форсунки с гидравлическим приводом. Масло в таких узлах работает под очень высоким давлением. Как только давление становится равным атмосферному, происходит эффект «откупоривания бутылки шампанского». Вспомним: если открыть теплую бутылку, да еще предварительно потрясти ее, растворимость газов в вине уменьшается, шампанское «вскипает», образует пену.
Пена в масле не только снижает несущую способность масляного клина в подшипниках, но и способствует окислению самого масла. Пенообразование особенно опасно для двигателей с гидротолкателями клапанов и гидронатяжителями цепей ГРМ, что понятно – работоспособность этих узлов в присутствии пены резко снижается.
Для борьбы с пенообразованием в масло добавляют тысячные доли процента силиконов. В масле они не растворяются, однако настолько тонко диспергируются, что в каждом элементарном объеме масла непременно оказывается некоторое количество постороннего нерастворенного вещества.
Пузырек «прокалывается» этим инородным телом, и перестает существовать. Таким образом, введение антипенных присадок подавляет пенообразование. А если оно все же продолжается, пена очень быстро разрушается, не успевая сыграть отрицательную роль.
Важное замечание
Кроме перечисленных присадок в базовое масло вводят загустители для получения всесезонного товарного продукта, а также депрессорные присадки.
Строго говоря, в композицию присадок они не входят, производители товарных масел вводят их в базу автономно. Дело в том, что загущать масло необходимо до разных вязкостей, причем каждый раз отталкиваясь от фактической вязкости базового масла. То есть задача загущения неоднозначна.
А депрессорные присадки необходимы в том случае, когда базовое масло имеет недостаточную температуру застывания. К тому же восприимчивость базовых масел к депрессорным присадкам разная.
Вот и получается, что создание некоего универсального пакета, содержащего как di, так и указанные два вида присадок, весьма проблематично. Поэтому загустители и депрессоры поставляются на маслосмесительные заводы не в составе пакета, а в розницу. А теперь продолжим наш рассказ.
Pongchart B/Shutterstock.com
Загущающие присадки
Итак, загустители. Они улучшают вязкостно-температурные свойства моторных масел. Что представляют собой эти ингредиенты моторного масла? Как правило, это маслорастворимые органические полимеры, а механизм их действия основан на изменении формы макромолекул в зависимости от температуры.
Без загустителей создание всесезонных товарных масел просто немыслимо. Судите сами: эти присадки способны существенно увеличивать вязкость продукта при положительных температурах и весьма незначительно – при отрицательных. Чем это хорошо для двигателя, понятно: во-первых, обеспечивается хорошие пусковые свойства при низких температурах; во-вторых – гарантируется достаточная несущая способность масляного слоя при высоких, даже экстремальных, тепловых нагрузках.
Часто приходится читать или слышать, что всесезонное моторное масло, загущенное макрополимерными присадками, способствует экономии топлива. Почему так?
Специалисты дают на этот вопрос исчерпывающий ответ. Вязкость загущенных масел зависит как от температуры, так и от градиента скорости сдвига, определяемого как функция величины зазора между парами и скорости движения одной смазываемой поверхности относительно другой.
Поясним, ничего сложного здесь нет. Вот движется одна поверхность трения относительно другой – например, поршень в цилиндре. Есть зазор и есть скорость движения. И то, и другое меняется в зависимости от температуры и положения (перемещения) детали. Например, вблизи ВМТ скорость поршня близка к нулю, а в середине гильзы она максимальна. Так вот, загущенное масло способно «подстраивать» свою вязкость под скорости движения и зазоры. Этой способностью и объясняется уменьшение расхода топлива в сравнении с незагущенным моторным маслом.
Депрессорные присадки
Масло в холода застывает, теряет текучесть. Чтобы этого не произошло, в него вводят специальные присадки, называемые депрессорными.
Как они работают? Текучести препятствует парафиновая «сетка», которая разрастается в объеме масла по мере снижения температуры. А депрессорные присадки отталкивают частицы парафина друг от друга, не дают им вырасти и обеспечивают их равномерное распределение по объему масла.
А нельзя ли уменьшить долю нормальных парафинов в масле, может, и не понадобятся тогда депрессорные присадки?
Нет, делать этого не следует, поскольку парафиновые углеводороды обладают хорошими смазывающими свойствами и успешно противостоят окислению масла. Лучше уж ввести депрессорную присадку в количестве десятых долей процента (максимум одного процента) и сохранить тем самым текучесть масла и нормальную несущую способность масляного клина.
IU Liquid and water photo/Shutterstock.com
Кто поставляет присадки
Фирмы, выпускающие товарные масла, присадок не производят. Это просто невыгодно, ведь присадки – продукт специфический. Для их конструирования, испытаний и производства необходимо особое оборудование, лаборатории и узкие специалисты. То есть хлопот и затрат не оберешься, а конкурентных преимуществ не получишь.
Поэтому все мировые производители масел закупают композиции присадок у специализированных фирм. Перечислим их в алфавитном порядке: Afton, Chevron, Infineum и Lubrizol.
К слову, при производстве товарных масел MIRAX применяются присадки Infineum. Химико-технологические подробности их рецептуры стараются не раскрывать. Но кое-какая информация в народ все же просочилась: присадки Infineum обеспечивают товарному маслу очень высокие противоизносные свойства. Разумеется, есть у них и другие достоинства – но это тема отдельного разговора.