Всё о присадках в моторном масле (часть 1) - Важная роль добавок для работы двигателя
8(800) 700-34-77
(24/7) | Бесплатный звонок по РФ

О присадках – популярно. Часть 1

Время на чтение: 6 минут
Количество прочтений: 280

Зачем нужны присадки

Как известно, эксплуатационные характеристики товарного масла определяются свойствами базового масел и присадок.

Образно говоря, базовое масло – коренная лошадка в масляной упряжке. Но для эксплуатации двигателя ее недостаточно, нужны лошадки пристяжные.

Что будет, если залить в систему смазки одно только базовое масло? Двигатель запустится, будет работать, но поршневые кольца довольно быстро закоксуются и залягут в канавках. Причина: базовое масло не обладают моющими свойствами в необходимой мере.

Внутренности двигателя обрастут низкотемпературными отложениями - шламами. Иными словами, произойдет коагуляция грязи и ее оседание на деталях. Причина: базовое масло не умеет поддерживать загрязнения в мелкодисперсном состоянии.

Если мы сдадим отработанное базовое масло в лабораторию, нам скажут, что его щелочное число недопустимо мало. Это означает, что масло состарилось. Причина: даже лучшее базовое масло не умеет нейтрализовать кислоты.

Не исключено, что на подшипниках коленчатого вала обнаружатся следы точечной коррозии. Причина: базовое масло не умеет бороться с коррозией цветных металлов и даже бывает к ним агрессивно.

Список можно продолжить, но и так ясно: базовому маслу необходимы компоненты, именуемые di (dispensity inhibition). Это вещества, сдерживающие нежелательные процессы. Из различных di составляется композиция присадок к моторному маслу. В публикациях и разговорах композицию часто называют пакетом присадок.

IMG_6970.jpeg

О составе композиции

Присадки своеобразно и не всегда одинаково взаимодействуют с компонентами базового масла и друг с другом. Выделяют три случая такого взаимодействия:

  • антагонизм, что недопустимо;
  • нейтральное отношение;
  • синергия, когда совместный эффект действия пакета превосходит сумму эффектов отдельно взятых присадок.

Ясно, что при создании композиции присадок стремятся к варианту синергии.

Какие же присадки вводят в моторное масло? Наиболее значимые – моющие, диспергирующие, антиокислительные, противоизносные, антифрикционные, антикоррозионные, противопенные, загущающие и депрессорные присадки.

А теперь совершим краткую экскурсию по этому химико-технологическому великолепию.

Моющие присадки (детергенты)

Детергенты содержат соединения металлов ­– сульфонаты, салицилаты, феноляты. Желающие могут уточнить значения этих терминов в справочниках или Википедии.

 Фактически это мыла, растворимые в масле. Их задача – предотвращение образования нагара и лаковых отложений на наиболее нагретых участках деталей. Вот показательный пример – верхняя часть поршня и поршневые канавки. Твердый нагар на поршне способствует полировке цилиндра при перекладке, а образование нагара в канавках вызывает закоксовывание поршневых колец. Поэтому его надо смывать немедленно.

А еще детергенты обладают щелочными свойствами и нейтрализуют кислоты. Тем самым они помогают коллегам – антиокислительным присадкам, речь о которых впереди. Кстати, это наглядный пример синергии. Обычно в масло вводят не один детергент, а комбинацию – например, сульфонаты-феноляты или феноляты-салицилаты. Дело в том, что скорости нейтрализации кислот у детергентов различные. А совместно они могут работать долго.

shutterstock_104792912.jpg
Serhiy Stakhnyk/Shutterstock.com

Детергенты играют еще одну важную роль: они предохраняют детали двигателя от коррозии – особенно на стоянке и при работе в режиме «stop and go».

И еще одна интересная подробность. При эксплуатации автомобиля в тропических странах возможно бактериальное поражение моторного масла. Причина проста: парафины служат питательной средой для грибков и бактерий. Но если масло содержит детергенты-салицилаты, бактерий в нем не будет.

Традиционно детергенты именуют «зольными детергентами» – ведь они содержат соли металлов. При создании современных детергентов их сульфатную зольность стремятся уменьшить. Задачка не из простых.

Диспергирующие присадки (дисперсанты)

Дисперсанты предотвращают образование низкотемпературных отложений (шламов) на деталях двигателя. Правильное название этих присадок – «беззольные дисперсанты». Беззольные означает соединения, не содержащие металлов – в отличие от зольных детергентов.

Задача дисперсантов ­– не позволить загрязнениям выпасть в осадок. Это происходит благодаря поляризованным молекулам с длинными «хвостами». Молекулы цепляются к частицам грязи и «отталкивают соседей» с одноименным зарядом. Кроме того, дисперсанты способствуют измельчению загрязняющих частиц, благодаря чему масляный фильтр долгое время остается работоспособным. Масляный насос может гонять частицы грязи «по кругу» чуть ли не бесконечно – они не слипаются, не оседают, не пригорают. Ну и пусть себе гоняет.

Попутно заметим, что высокомолекулярные поли­меры, использующиеся для изготовления загущенных масел (а, следовательно, и загущающие присадки) тоже обладают диспергирующим действием. Это еще один пример синергии присадок.

Поскольку дисперсанты борются с низкотемпературными отложениями, можно считать, что они обладают моющими свойствами. А в союзе с детергентами они надежно обеспечивают чистоту внутренностей двигателя.

Антиокислительные присадки (антиоксиданты)

Поводов для контакта с кислородом у масла более чем достаточно. А такой контакт в условиях высоких температур заканчивается окислением (старением) масла. Свою лепту в процесс старения вносят продукты сгорания топлива и ранее окисленное масло.

Поэтому в композицию присадок включают антиоксиданты. Их задача – разложение первичных продуктов окисления углеводородов (гидропироксидов) и перевод свободных радикалов в стабильное состояние. Логично: поскольку гидропироксиды выступают инициаторами дальнейшего окисления масла, их надо «обезоруживать» на начальном этапе.

Раньше для борьбы с окислением масла широко применяли дитиофосфаты цинка. Однако они содержат фосфор, который губит материалы каталитического нейтрализатора. Поэтому дитиофосфаты заменяют карбоматами цинка, карбоматами молибдена и другими присадками – например, беззольными фенолами и ароматическими аминами.

Антиоксиданты имеют разные механизмы действия. Поэтому их подбирают в определенных сочетаниях, чтобы достичь наилучшего эффекта.

Кстати, в маслах MIRAX для борьбы с окислением используется оригинальная технология AntiOX, о которой можно подробнее узнать на сайте.

Противоизносные присадки

Эти присадки особенно важны для пар трения, работающих режиме смазки, когда на поверхностях деталей возникают высокие удельные давления. Характерный пример – пара «кулачок-толкатель», где возможны нарушения целостности масляной пленки и работа металла по металлу.

Выход здесь один – химическая модификация поверхностей трения. В этом случае в паре начинают взаимодействовать не металл с металлом, а модифицированные слои. Тангенциальные усилия и коэффициент трения при этом снижаются.

С этой задачей справляются уже знакомые нам дитиофосфаты металлов, в том числе цинка. Таким образом, дитиофосфаты – это многофункциональные присадки, в том числе защищающие механизм газораспределения от повышенного износа и задира.

Но вот беда: мы только что говорили, что фосфор губителен для каталитических нейтрализаторов! Верно. Поэтому долю дитиофосфатов неуклонно снижают, заменяя ее соединениями солей других металлов – в частности, титана и вольфрама.

Кстати, детергенты и антиоксиданты тоже выполняют противоизносные функции. Они нейтрализуют кислоты, уменьшая коррозионный износ цилиндров, поршневых колец и подшипников.

Антифрикционные присадки

Эти присадки еще называют модификаторами трения. Их задача - снижение коэффициентов трения в условиях граничного (поршень вблизи мертвых точек) и смешанного (пара кулачок-толкатель) режимов смазки.

Что такое модификатор трения? Это соединение, образующее на поверхности детали тончайший молекулярный слой с длинными радикалами, обращенными в объем масла. Причем эти радикалы обладают свойством легко деформироваться в направлении приложения силы трения.

shutterstock_1515096656.jpg
VFXartist/Shutterstock.com

Проиллюстрировать сказанное можно на следующем примере. Перед нами чистильщик обуви, вооруженный двумя сапожными щетками. Прежде, чем приступить к полировке туфель, он легко трет одну щетку о другую, и смотрите – на туфлю ложится ворс, сориентированный в нужном направлении! Таким образом «мягкий ворс» молекулярных слоев модификатора уменьшает трение.

Модификаторы трения добавляют к энергосберегающим маслам, поскольку они способны обеспечить экономию топлива в несколько процентов.

В качестве антифрикционных присадок используют соединения, содержащие предельные кислоты, спирты и амины, графит, дисульфид молибдена и некоторые другие вещества. Кстати, графит и дисульфид молибдена можно назвать присадками лишь условно – они не растворимы в масле и при длительном хранении могут выпасть в осадок.

Конец первой части

Другие статьи по теме

27.03.2023
Оригинальная рецептура масел MIRAX
Узнать больше
26.12.2023
Синтетика или полусинтетика – что выбрать?
Узнать больше
09.02.2024
Какое масло заливать в двигатель в 2024 году?
Узнать больше
26.12.2023
Масла MIRAX для Hyundai Creta
Узнать больше