какие присадки понижают температуру застывания масел

«Зимние» масла и присадки

Наш журнал уже не раз публиковал статьи о применимости и классификации масел. Эти материалы вызвали много откликов, поэтому мы продолжаем популярную тему и сегодня рассмотрим вопрос, актуальный в самое холодное время года, – выбор «зимних» масел и присадок.

Рынок и его участники

На автомобильные масла приходится более половины общего объема потребления смазочных материалов в России – около 1,8 млн. т (по данным DISCOVERY Research Group, июль 2006 г.), на автомобильные и индустриальные масла – уже до 75% рынка. Рост автопарка и изменение его структуры за счет автомобилей зарубежного производства привели к значительному росту импорта масел. Так, по оценкам специалистов DISCOVERY Research Group, а также некоторых экспертов рынка, в 2010 г. объем производства смазочных материалов для автомобилей в России составит от 3,8 до 4 млн. т. Рынок масел – сектор автомобильного рынка с достаточно высоким уровнем конкуренции. В обиходе масла различных брендов, типов, качества и широкого ценового диапазона. Назовем основные: популярная отечественная марка ЛУКойл, продукт от Тюменской нефтяной компании – ТНК, бренд из Германии Liqui Moly, безусловные лидеры английский Castrol, американский Mobil, немецкий Mannol, плод совместной работы российских специалистов и ведущих зарубежных изготовителей масел, автохимии и присадок – U-Tech, масла British Petroleum (BP) из Англии, Shell от англо-голландской нефтегазовой компании Royal Dutch Shell, западные Total, ESSO, ELF, Valvoline, Agip, Luxoil, Texaco, Chevron, Neste Oil, Addinol. Отлично себя зарекомендовали российская торговая марка Spectrol и многие другие. Полная номенклатура представленности масел у каждой компании позволяет подобрать продукт для любого автопарка, грузовой автомобильной, строительной техники, автобусов и, конечно, частных автомобилей.

«Зимние» или всесезонные?

Линейка включает в себя множество видов моторных, трансмиссионных, гидравлических, промывочных масел, консистентных смазок и т. п. Не будем повторяться и рассказывать, для каких систем и узлов какое масло предназначено, а обратимся непосредственно к температурным пределам работоспособности.

По вязкости масла подразделяются на три класса – «летние», «зимние», всесезонные. Зимой возможно применение лишь двух последних, поскольку «летнее» масло слишком вязкое, оно не позволит пустить двигатель на холоде. Разве что нагреть картер двигателя или залить в его систему охлаждения горячую воду, хотя вряд ли кого-то порадует перспектива такой ежедневной процедуры. Поэтому выбор придется делать между всесезонным и «зимним» моторным маслом, у каждого из которых есть свои преимущества.

Главное достоинство всесезонного моторного масла – в возможности его круглогодичного применения. В состав такого масла введены полимерные присадки, благодаря которым оно изменяет свою вязкость не только в зависимости от температуры, как сезонные масла, но и в зависимости от градиента скорости сдвига – отношения скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине заполненного маслом зазора между ними. В результате заметно облегчается пуск остывшего двигателя и его дальнейшая работа. К преимуществам всесезонных масел можно отнести и их энергосберегающие свойства. Поэтому в теплое время года экономичность двигателя, работающего на всесезонном масле, выше, чем экономичность того же двигателя, работающего на летнем масле.

У «зимних» моторных масел свои преимущества. Во-первых, они существенно дешевле всесезонных. Во-вторых, обладая изначально малой вязкостью, не зависящей от изменения градиента скорости сдвига, они эффективней всесезонных масел в момент старта холодного двигателя и гарантируют его пуск при отрицательных температурах. Кроме того, всесезонные загущенные масла в той или иной мере подвержены механической деструкции, в результате которой вязкость масла в первый период работы после его замены несколько снижается. «Зимнее» масло абсолютно стойко к деструкции. На самом деле зимние масла это те же всесезонные, но менее густые.

Сегодня используется классификация моторных масел по вязкости, установленная SAE. Эта классификация содержит 11 классов, из которых шесть относятся к зимним маслам (например, SAE 20W и 25W) и пять – к летним (например, SAE 20, 30). Всесезонные масла, которые используются круглый год, имеют двойное обозначение, где первое дает зимнюю характеристику, а второе – летнюю.

По составу моторные масла подразделяются на три вида – минеральные, синтетические и полусинтетические. Так, основой минеральных моторных масел являются очищенные масляные фракции нефти. Синтезированные органические соединения, являющиеся основой синтетических масел, отличаются высокими пусковыми характеристиками при низкой температуре, хорошей смазочной способностью, малой испаряемостью и низкой температурой застывания. Существенно дешевле полусинтетические масла, которые сохраняют часть преимуществ синтетических масел перед минеральными. Синтетические и полусинтетические масла по сравнению с минеральными обладают лучшими вязкостно-температурными свойствами, экологичностью, образуют меньше отложений на деталях двигателей. Они обеспечивают экономию топлива, снижая потери энергии на преодоление трения. Поскольку эти масла имеют преимущество при холодном пуске двигателей, их эффективно используют в экстремальных условиях суровых российских зим. Например, температура застывания масла Mobil 1 Arctic 0W-40 минус 54 °С. Масло произведено по уникальной технологии на основе трех запатентованых базовых синтетических компонентов и высокоэффективного пакета присадок, сочетание которых обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики. С ним обеспечиваются условия для запуска двигателя при экстремально низких температурах окружающей среды, гарантируя при этом защиту от износа. Одновременно при характерных для современного двигателя высоких рабочих температурах сохраняется необходимое значение вязкости на уровне, превышающем требования класса SAE 40, и обеспечивается надежная защита от перегрева и износа.

Присадки

Про аналоги и заменители

Если следовать логике, то компании – производители масел можно условно разделить на четыре группы. Первая – это мировые гиганты, их бренды общеизвестны. Имя обязывает, и фирмы тратят огромные средства на разработку новых продуктов. Качество не вызывает нареканий, ассортимент учитывает все возможные потребности.

Вторая группа – фирмы, которые, не тратя время на новые разработки, обычно пользуются присадками, а порой и базой лидеров. Зачастую при таком смешивании качество получается неплохим.

Третью группу представляет достаточно узкая группа предприятий, занимающихся разработкой и внедрением новинок.

Четвертая – это самая большая группа компаний, они закупают готовые масла у производителей, отпускают продукт уже, как правило, в канистры заказчика либо в собственную тару и под своей же маркой предлагают на розничный рынок.

Зима – это период, когда отчетливо выявляются все негативы от использования дешевых заменителей оригинальных технических жидкостей. Если то, что массово делают для продажи на авторынках, летом по своим характеристикам хотя бы отчасти соответствует требованиям производителя, то при понижении температуры ниже нуля свойства таких жидкостей абсолютно непредсказуемы. Фальшивое масло – это, как правило, смесь индустриального масла (в народе его называют «веретенным») с самым дешевым и некачественным маслом для грузовых автомобилей, лишь приблизительно подогнанная по вязкости к тому продукту, за который ее выдают. Встречаются и просто отработанные масла. Необходимые присадки либо отсутствуют вовсе, либо их концентрация занижена. Присадки – это, по сути, самая дорогая составляющая моторного масла. Неудивительно, что производители фальшивых масел стараются «сэкономить» именно на этом.

Зачастую производители двигателей используют для этого сплавы серебра, бронзы или другие особо подверженные коррозии материалы. В этих случаях необходимо применять только специальные масла, рекомендованные производителем техники, не содержащие некоторых присадок, которые входят в состав подавляющего большинства моторных масел.

«При подборе масла – первое и самое главное, на что следует обращать внимание, – это требование производителя техники. В этих требованиях указаны ГОСТы и стандарты, – поясняет Дмитрий Яновский, представитель ООО «ЕСМ» в Великом Новгороде. – Кроме этого зачастую указаны названия рекомендованных масел. На сегодняшний день в большинстве автомобилей используют все-таки всесезонные масла. Говоря о спецтехнике, опять же необходимо отталкиваться от требований ее производителя. В допусках и стандартах, указанных в паспорте транспортного средства, учтено все, что необходимо для этой техники и зимой, и летом. Если следовать требованиям производителя, то техника будет работать столько, сколько гарантирует производитель». Инструкции по эксплуатации обязательно предписывают применение масел тех или иных классов SAE в реальном рабочем диапазоне температур окружающей среды. Несоблюдение этих условий приводит к высокому износу двигателя из-за недостаточной вязкости «зимних» масел при высокой температуре и затруднениям при холодном пуске двигателя на «летних» маслах, слишком вязких и недостаточно прокачиваемых при низких температурах.

«Выбор смазочных материалов – один из важных шагов на пути грамотного механика к продлению срока службы машины, уменьшению износа узлов и деталей, сокращению потребления топлива и расходных материалов. На данном этапе важно четко представлять себе, в каких условиях будет работать техника – город, бездорожье, 24-часовая нагрузка, климат и т. д., – считает Александр Муравьёв, руководитель департамента поддержки продукции ООО «КОМЕК МАШИНЕРИ» (официальный дистрибьютор и сервис-дилер Komatsu на территории Уральского ФО). – Более того, покупая машину, цена которой исчисляется десятками тысяч долларов, пренебрегать советами производителя, у которого наработан большой опыт производства и эксплуатации, мягко говоря, необдуманно».

И дорогая техника нуждается в правильном уходе

В зимний период производители рекомендуют применять особые топливно-смазочные материалы (ТСМ), которые выдержат не просто холод, а морозы. В России это весьма актуально. Климат страны разнообразен, и перепады температур могут быть очень резкими. Поэтому для работы в зимний период разработаны специальные (рекомендованные) ТСМ для гидравлики, двигателя и трансмиссий.

Масло со временем портится, загрязняется, теряет абсорбирующие и противоизносные свойства, вязкость и т. п. В результате повышается износ оборудования, а техника выходит из строя. В средней полосе России, где температура варьирует от +15 до –15 °С, применимо всесезонное масло, которое после летнего периода можно не менять. Но если техника работает в экстремальных климатических условиях, когда в течение дня не только морозно, но и наблюдаются большие перепады температур (начиная от ±20 °С), замена обязательна.

Покупая машину, важно прислушиваться к советам производителя, который знает свою технику вдоль и поперек.

Выбор смазочных материалов – один из важных шагов на пути грамотного механика к продлению срока службы машины, стоимость которой исчисляется десятками тысяч долларов, уменьшению износа узлов и деталей, сокращению потребления топлива и расходных материалов. На этом этапе важно четко представлять себе, в каких условиях будет работать техника: город черта, бездорожье, нагрузка 24 часа, климат и т. д. В зависимости от условий специалисты рекомендуют смазочные материалы, компенсирующие как внешние, так и внутренние факторы износа.

Масла следует применять посезонно, согласно инструкции по эксплуатации любого вида техники. Такие инструкции есть у всех производителей, они предоставляются клиенту на каждую машину вместе с технической документацией.

«Зимние» масла Komatsu, как и все другие продукты, разработаны специально для техники Komatsu. Они отвечают современным требованиям, предъявляемым к работе машин как в нормальных условиях, так и в условиях высокой нагрузки. Максимальная эффективность оборудования, экономия энергии достигаются во многом за счет применения уникальной рецептуры изготовления топливно-смазочных материалов.

Оригинальность масел заключается в формуле, прошедшей тестирование на соответствие KES (Komatsu Engineering Standard) – техническому стандарту компании, а главное – в наборе специальных присадок, требующихся для безотказной работы вашего оборудования.

И дорогая техника нуждается в правильном уходе! Выбирая правильные типы масел, вы продлите «жизнь» машины.

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:

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:

Как истощаются присадки

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

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

ЗАЩИТНЫЕ ПРИСАДКИ В МОТОРНЫХ МАСЛАХ
ТИП ПРИСАДКИ	НАЗНАЧЕНИЕ	ТИПОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ	ФУНКЦИИ
Противоизносное средство	Снижает трение и износ, а также предотвращает образование задиров и заедание	Дитиофосфаты цинка, органические фосфаты и кислые фосфаты; органические соединения серы и хлора; сернистые жиры, сульфиды и дисульфиды	Химическая реакция с поверхностью металла с образованием пленки с более низкой прочностью на сдвиг, чем металл, посредством чего предотвращается контакт металла с металлом.
Ингибитор коррозии и ржавчины	Предотвращает коррозию и ржавление металлических деталей, контактирующих со смазочным материалом	Дитиофосфаты цинка, металлические феноляты, основные металлические сульфонаты, жирные кислоты и амины	Избирательная адсорбция полярного компонента на поверхность металла с формированием защитной пленки и / или нейтрализацией агрессивных кислот
Моющая присадка	Поддержание чистоты поверхностей, устранение отложений и нейтрализация коррозионных кислот	Металло-органические соединения бария, кальция и магния феноляты, фосфаты и сульфонаты
Дисперсант	Поддержание взвешенного состояния нерастворимой сажи в масле	Полимерные алкилтиофосфонаты и алкилсукцинимиды, органические комплексы, содержащие соединения азота	Загрязнения связываются за счет полярного притяжения с молекулами дисперсанта, что предотвращает их агломерацию и поддерживает их взвешенное состояние благодаря растворимости дисперсанта
Модификатор трения	Изменение коэффициента трения	Органические жирные кислоты и амины, лярдовое масло, высокомолекулярные органические эфиры фосфора и фосфорной кислоты	Избирательная адсорбция поверхностно-активных материалов

Присадка, понижающая точку застыванияОбеспечивает текучесть масла при низких температурахАлкилированные нафталиновые и фенольные полимеры, полиметакрилатыМодификация образования кристаллов парафина для уменьшения взаимной блокировки Присадка для набухания уплотненийНабухание эластомерных уплотнителейОрганические фосфаты, ароматические соединения, галогенированные углеводородыХимическая реакция с эластомером, вызывающая небольшое набухание Улучшитель вязкостиСнижение скорости изменения вязкости в зависимости от температурыПолимеры и сополимеры метакрилатов, бутадиенолефинов и алкилированных стироловПолимеры расширяются с увеличением температуры, противодействуя истончению масла

ЗАЩИТНЫЕ ПРИСАДКИ К МОТОРНЫМ МАСЛАМ
Противопенные	Предотвращение образования в масле стойкой пены	Силиконовые полимеры и органические сополимеры	Уменьшение поверхностного натяжения для ускорения схлопывания пены
Антиокислительные	Замедление окислительного разложения	Дитиофосфаты цинка, пространственно затрудненные фенолы, ароматические амины, сульфированные фенолы	Разложение пероксидов и прекращение свободнорадикальных реакций
Деактиваторы металла	Ослабление каталитического влияния металлов на скорость окисления	Органические комплексы, содержащие азот или серу, амины, сульфиды и фосфиты	Образуют неактивную пленку на металлических поверхностях, соединяясь с ионами металлов

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.

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.

Можно ли облегчить зимний пуск двигателя присадками в моторное масло

Для начала следует вспомнить, почему, собственно, из-за масла зимой ухудшается запуск мотора. Причина банальна: при охлаждении любая жидкость густеет. Минеральное масло, например, при температурах ниже −10ºС по консистенции напоминает густые сливки. Чтобы прокачать такую субстанцию по масляным каналам и провернуть коленвал силового агрегата, требуются усилия, на который не всякий стартер и аккумулятор способен.

Для решения проблемы придумали синтетические моторные масла, меньше густеющие на холоде. Но если бы все было так просто, люди еще пару десятилетий назад перешли на такие смазки и забыли про сложности с зимним пуском. Но, как видим, этого всеобщего счастья у автомобилистов не случилось.

Среди синтетических моторных масел все равно есть те, что предназначены для работы при пониженных температурах за бортом и те, что рекомендовано лить в двигатели авто, эксплуатируемых в жарких странах. Отсюда можно сделать логичный, на первый взгляд, вывод, что перед наступлением зимы вместо штатного масла достаточно залить в движок лубрикант с характеристиками, скажем, 0W-20 — и горя не знать в мороз.

Что ж, если за зиму машина пробегает по 10 000—15 000 километров, то есть окончание сезона холодов примерно совпадает со сроком очередной замены смазки в двигателе (на «летнюю»), то такой подход вполне оправдан.

В подавляющем же большинстве случаев типичная городская легковушка пробежит за описанный временной отрезок в лучшем случае 5000—7000 км. По этой причине смена моторного масла по сезону переходит в категорию мероприятий — «больно жирно будет»! Некоторые автовладельцы идут по другому пути — перед началом зимы добавляют в моторное масло специальные присадки. Благо в большинстве автомагазинов они практически обязательно представлены в разделе автохимии.

Основные «действующие вещества» в них относятся к классам беззольных дисперсантов (предотвращают образование низкотемпературных отложений) и депрессорных присадок, понижающих температуру застывания масел.

Заметим, что «присадочный» способ облегчения зимнего пуска мотора не следует применять, если средние зимние температуры не опускаются ниже −10ºС. Но если вы живете в местности, где −30ºС утром — вполне нормальная погода, а машина у вас уже далеко не новая и ночует на улице, то «зимние» присадки в масло — ваша тема. Тем не менее, лить их в мотор следует с осторожностью. И, желательно, предварительно посоветоваться с опытным специалистом по ремонту двигателей. А то мало ли как отреагирует двигатель имено вашего авто на нестандартную «химию».

Присадки и добавки в МАСЛАХ, часть 2. Вязкостные присадки.

В данном разделе будут рассмотрены в основном присадки, предназначенные для минеральных и полиальфаолефиновых масел. Для синтетических базовых масел могут быть применены другие присадки и в других пропорциях.

Модификаторы вязкости(viscosity modifiers — VM). Всесезонные масла должны иметь низкую зависимость вязкости от температуры, т.е. масло должно быть достаточно текучим при низкой температуре и достаточно вязким — при высокой. Это достигается путем введения вязкостных присадок — полимерных загустителей. При низкой температуре, когда масло вязкое, молекулы полимера находятся, как и в плохом растворителе, в скрученном виде и мало влияют на вязкость. С повышением температуры, их растворимость повышается, они раскручиваются и повышают вязкость масла (компенсируют значительную потерю вязкости самого масла при повышении температуры). Таким образом, подавляется зависимость вязкости масла от температуры (повышается индекс вязкости). Присадки с такими свойствами называются улучшающими индекс вязкости (viscosity index improvers), однако в иностранной литературе в настоящее время чаще употребляют термин «модификатор вязкости». В качестве модификаторов вязкости применяются полимеры и сополимеры — полиизобутилен, полиметакрилаты, сополимеры олефинов (этилена, пропилена, бутилена), гидрированный сополи­мер стирола и бутадиена, гидрированный полиизопрен и др. С целью подчеркивания их высокомолекулярной природы, они называются полимерными модификаторами вязкости (polymeric viscosity modifiers).В настоящее время загущающие полимеры выпускают в виде растворов в стандартном базовом масле и поставляют на рынок маркированными как концентраты в соответствии с их загущающим эффектом.

Полимерные модификаторы вязкости эффективны в маслах, эксплуатируемых при умеренных нагрузках, в отсутствии высокой деформации сдвига. При высокой нагрузке и высокой скорости сдвига длинные молекулы загустителей могут разрываться на мелкие фрагменты, вследствие чего эффективность загустителя при эксплуатации постепенно уменьшается. Именно поэтому новые масла с высоким индексом вязкости, стабильным в течении продолжительной работы в тяжелых условиях, получают не только добавлением полимерных присадок, но и путем синтезирования молекул ПАО базового масла. Однородные по длине и линейной конфигурации молекулы масла имеют одновременно более высокий индекс вязкости и являются более устойчивыми к механической деструкции. Такие масла отличаются постоянной вязкостью в течении длительных интервалов эксплуатации при высокой температуре и высокой деформации сдвига (high temperature high shear — HTHS). Часто их называют маслами со стабильными свойствами при эксплуатации. Некоторые масла ПАО могут быть созданы без применения Полимерных модификаторов, путем смешивания базовых масел ПАО различной вязкости. Таким образом можно избежать лаковых образований на деталях двигателя, потому как полимерный загуститель дает такой эффект.

Спасибо, за внимание! Если вам понравилась статья и вы хотите узнать еще много интересного о мире масел- ПОДПИШИТЕСЬ НА НАШУ СТРАНИЦУ!))

Присадки (моторное масло)

Присадки к моторным маслам

При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.к. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались в течение длительного времени. Все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор) присадок, содержание которых суммарно может достигать 20%.

Присадки можно разделить на несколько типов:

• Моющие присадки (детергенты и дисперсанты)

• Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)

• Ингибиторы коррозии и ржавления

Вязкостно-загущающие присадки. Механизм их действия основан на изменении формы макромолекул полимеров в зависимости от температуры. В холодном состоянии эти молекулы, будучи свернутыми в спиральки, не влияют на вязкость масла, при нагреве же они распрямляются, и масло густеет, или, точнее, не становится слишком жидким. Фактически эта присадка повышает индекс вязкости масла. Масла, в состав которых входят вязкостные присадки (до 10%), называют загущенными — это зимние и всесезонные сорта. В зависимости от количества добавленной вязкостно-загущающей присадки можно получить масла с разными вязкостями. Чем выше изначальный индекс вязкости базового масла, тем меньше вязкостно-загущающей присадки необходимо добавлять. Если индекс вязкости достаточно высок, можно получить моторное масло, не содержащее загустителей. Современные тенденции в области разработки моторных масел направлены на создание моторных масел с невысокими диапазонами вязкостей. Причина заключается в том, что такие масла, как правило, обеспечивают энергосберегающие свойства (т.е. позволяют экономить топливо) и содержат невысокое количество загустителя или вообще его не содержат. Почему большое количество загустителя в моторном масле нежелательно для двигателя? В двигателе множество пар трения, где масло подвергается высоким сдвиговым нагрузкам, в результате которых происходит разрушение загустителя. Это приводит к потере вязкости моторного масла, ухудшению функций смазывания (уменьшение толщины смазывающей пленки), а продукты разрушения загустителя являются потенциальным источником нагаров и лаковых отложений в двигателе. Масла с большими диапазонами вязкостей ориентированы исключительно на спортивное применение. Они предназначены только для экстремальных условий эксплуатации, в которых наиболее важны высокие вязкостные свойства, а не их стабильность с течением времени.

Моющие присадки. Моющие присадки нужны для предотвращения образования лаковых и сажевых (в дизелях) отложений на деталях двигателя. Они, как правило, состоят из детергирующих компонентов, которые вымывают продукты окисления масла и износа деталей и несут их к фильтру, и диспергирующих, способствующих дроблению крупных частиц нагара на мелкие (не больше микрона).

Детергенты. Принцип действия этих присадок в двигателе в точности такой же, как и у моющих средств, использующихся в быту. Кроме этого, детергенты обладают щелочными свойствами, т.е. могут нейтрализовать кислоты. Кислоты образуются при сгорании серы, содержащейся в топливе, особенно дизельном и при окислении самого масла. Нейтрализуя такие кислые продукты, эффективно предотвращается коррозия деталей двигателя. Т.е. вторая важная функция таких присадок – нейтрализация кислот и антикоррозионные свойства.

Дисперсанты. Основная задача этих присадок – поддержание загрязнений в масле в растворенном состоянии, предотвращение их отложений на деталях двигателя, масляных каналах и др., диспергирование (растворение) крупных загрязнений. Диспергирующие добавки удерживают грязь в мелкодисперсном состоянии, не дают ей слипнуться в большие комки и пригореть к металлу. Естественно, грязь проходит по всей системе смазки, фильтр ее пропускает, но это гораздо меньшее зло, чем если бы она осаждалась на металле. Кстати, результаты работы моющих присадок можно наблюдать почти сразу после замены старого масла на новое. Вроде только-только залил, немного поездил — и уже черное! Не волнуйтесь. В данном случае чернота масла свидетельствует о высокой моющей способности его присадок — они смыли грязь со стенок, довели ее до безопасной консистенции, и масло гоняет ее по системе смазки.

Противоизносные присадки. Основная функция – предотвращение изнашивания трущихся деталей двигателя в местах, где невозможно образование масляной пленки необходимой толщины. Они работают путём абсорбирования в поверхность металла, а затем химически реагируя с ней в процессе контакта металл-металл, тем более активно, чем больше тепла при этом контакте образуется, создавая при этом особую металлическую плёнку со “скользящими” свойствами, чем и предотвращают абразивный износ.

Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки). В процессе работы масло в двигателе постоянно подвергается воздействию высоких температур, кислорода воздуха и окислов азота, что вызывает его окисление, разрушение присадок и загущение. Противоокислительные присадки замедляют окисление масел и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков. Принцип их действия заключается в химической реакции при высоких температурах с продуктами, вызывающими окисление масла. Делятся на присадки-ингибиторы, работающие в общем объеме масла, и на термоокислительные присадки, выполняющие свои функции в рабочем слое на нагретых поверхностях.

Ингибиторы коррозии и ржавления. Ингибиторы коррозии призваны защищать поверхность деталей двигателя от коррозии, вызываемой органическими и минеральными кислотами, образующимися при окислении масла и присадок. Механизм их действия – образование защитной пленки на поверхности деталей и нейтрализация кислот.
Ингибиторы ржавления в основном призваны защищать стальные и чугунные стенки цилиндров, поршни и кольца. Механизм действия схожий. Противокоррозионные присадки часто путают с противоокислительными. Это разные вещи. Противоокислительные, как говорилось выше, защищают от окисления само масло. Противокоррозионные же — поверхность металлических деталей. Они способствуют образованию на металле прочной масляной пленки, предохраняющей его от контакта с всегда присутствующими в объеме масла кислотами и водой.

Антипенные присадки. При сильном перемешивании масла с воздухом, что в частности наблюдается при работе двигателя, когда коленвал интенсивно взбалтывает масло в картере, возможно повышенное образование пены. Этому процессу также способствуют различные загрязнения, присутствующие в масле. Ее формирование значительно ухудшает эффективность смазывания деталей двигателя, что может привести к повышенному износу и ухудшению теплоотвода. Противопенные присадки (обычно это силиконы или полилоксаны) не растворяются в моторных маслах, а присутствуют в виде мельчайших капелек. Их действие основано на разрушении пузырьков воздуха. Обойтись без этих присадок практически невозможно, но их присутствие не должно превышать тысячных долей процента — при термическом разложении силикона образуется оксид кремния, который является сильным абразивом.

Модификаторы трения. Для современных двигателей все чаще стараются использовать масла с модификаторами трения, позволяющими снизить коэффициент трения между трущимися деталями с целью получения энергосберегающих масел. Наиболее известные модификаторы трения – графит и дисульфид молибдена. В современных маслах их очень сложно использовать, поскольку эти вещества нерастворимы в масле, а могут быть только диспергированы в нем в виде маленьких частиц. Это требует введения в масло дополнительных дисперсантов и стабилизаторов дисперсии, однако это все равно не позволяет использовать такие масла в течение длительного времени. Поэтому в настоящий момент в качестве модификаторов трения обычно используют маслорастворимые эфиры жирных кислот, обладающих очень хорошим прилипанием к металлическим поверхностям, формированием на них слоя молекул, снижающих трение.

🔎 Классификация моторных масел

Для облегчения выбора масла требуемого качества для конкретного типа двигателя и условий его эксплуатации существуют системы классификации. В настоящее время одновременно существуют несколько систем классификации моторных масел — API, ILSAC, АСЕА и ГОСТ (для стран СНГ). В каждой системе моторные масла подразделяются на ряды и категории, основанные на уровне качества и назначении. Эти ряды и категории созданы по инициативе национальных и международных организаций нефтеперерабатывающих компаний и автопроизводителей. Назначение и уровни качества являются основой ассортимента масел. Наряду с общепринятыми системами классификаций существуют и требования (спецификации) производителей автомобилей. Кроме классификаций масел по уровню качества используется и система классификации по вязкости- SAE.

🔎 Рекомендации по моторным маслам

Для того чтобы двигатель отработал расчетный ресурс, необходимо соблюдать несколько простых правил:

• При выборе моторного масла руководствоваться перечнем масел, допущенных к применению производителем автомобиля.

• Замену масла производить в сроки, установленные производителем. Интервал замены масла необходимо уменьшить при эксплуатации автомобиля в условиях, когда движение осуществляется преимущественно на низших передачах (в городе, по бездорожью), так как двигатель совершает большее количество оборотов на тысячу километров пробега, чем при движении по трассе. Для автомобилей со значительным пробегом замену масла также нужно производить чаще, потому что условия его работы в изношенных двигателях более жесткие (прорыв раскаленных газов в картер из-за увеличенных зазоров между поршнями и цилиндрами и т. д.).

• Недопустимо смешивать минеральное масло с синтетическим или полусинтетическим из-за разной растворимости присадок в минеральной и синтетической основах. Результатом смешивания может быть выпадение присадок в нерастворимый осадок. Доливать следует тот же сорт масла, который залит в двигатель. Масла разных производителей содержат различные пакеты присадок, которые могут быть несовместимы.

• Если в процессе эксплуатации масло заменялось своевременно и имело соответствующее качество, промывку двигателя проводить не надо. Если неизвестно, какое масло заливал прежний владелец автомобиля, перед заменой необходимо промыть систему смазки специально предназначенным для этого промывочным маслом. В противном случае свежее высококачественное масло может смыть большое количество отложений, что приведет к быстрому засорению фильтра системы смазки.

• Добавление в моторное масло различных препаратов автохимии может улучшить одни его свойства и резко ухудшить другие, что неблагоприятно скажется на состоянии двигателя. Это связано с тем, что в качественном масле пакет присадок точно сбалансирован, а добавление в него какого-либо препарата, как правило, нарушает этот баланс.

• В непрогретом до рабочей температуры масле щелочные присадки не успевают нейтрализовать кислоты, образующиеся из продуктов неполного сгорания топлива, соответственно происходит усиленный коррозионный износ поршней, их колец и цилиндров. Под нагрузкой (при движении автомобиля) двигатель прогревается быстрее. Поэтому в холодное время его прогрев “на месте” следует производить не более 3 — 5 мин.

🔎 Замена моторного масла

Эта, на первый взгляд, простая операция требует некоторого опыта и предварительной подготовки. Без них можно попасть впросак и наделать досадных ошибок.

Во-первых, необходимо слить старое масло. Будьте осторожны при откручивании и последующем закручивании пробки в поддоне картера. Излишнее усилие может привести к повреждению резьбы. Не забудьте поменять медное уплотнительное колечко – старое уже не сгодится. Копеечная экономия или забывчивость обернется подтеканием, а то и самопроизвольным откручиванием пробки.

Во-вторых, заранее продумайте, как вы будете откручивать старый масляный фильтр. На некоторых автомобилях для этого потребуются специальные съемники. Иногда фильтр настолько прикипает к своему месту, что автолюбителям приходится использовать различные нестандартные методы – обертывание фильтра наждачной бумагой, петлей из старого ремня ГРМ, протыкание отверткой, которая используется в качестве рычага, с помощью газового ключа и т.д.

В-третьих, перед заливкой масла в двигатель обязательно заполните им фильтр. Если вы забудете это сделать, общий уровень масла окажется меньше установленного, а это приведет к усиленному износу. Последовательность действий должна быть такова: заливаете масло в фильтр (при этом обязательно смажьте уплотнительное кольцо) и прикручиваете его. Если не смазать резиновое кольцо, оно может неплотно сесть в гнездо. А любая неплотность ведет к подтеканию. После этого начинаете заливать масло в поддон картера через маслозаливную горловину, периодически контролируя его уровень по щупу.

В-четвертых, необходимо точно знать объем заливаемого в двигатель масла. Вреден не только недолив, но и перелив. Излишек масла создает повышенное давление в системе смазки, что может привести к повреждению сальников. А несгораемые компоненты, входящие в состав присадок, попадают в выхлопную систему. Там на их пути оказываются катализатор и сажевый фильтр (в дизелях), на поверхности которых они и осаждаются. Нетрудно догадаться, что это приводит к нарушениям в работе этих важных и недешевых узлов. Поэтому большую часть объема можно заливать сразу, а последний литр доливайте потихоньку, периодически контролируя уровень по щупу. Затем запустите мотор и дайте ему поработать около 5 минут. Выключите его и минут через 10 вновь измерьте уровень щупом.

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:

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:

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.

Какими бывают функциональные присадки

Возможности технического совершенствования двигателя находятся в прямой за­висимости от функциональных свойств моторного масла. Современные смазочные мате­риалы способны длительное время выдерживать высокие механические и термические нагрузки, защищать от износа, коррозии и образования отложений, нарушающих нормаль­ную работу агрегата и обеспечивать снижение потерь энергии.

Качество смазочного масла может быть усовершенствовано двумя способами:

— улучшением свойств базового масла (масла-основы) при его получении;

— легированием масла присадками.

Действие присадок.

— придать маслу новые свойства (образование на трущихся поверхностях деталей хе-мосорбционной сульфидной или фосфидной пленки, предотвращающей износ);

— улучшить имеющиеся свойства масла (уменьшить вязкостно-температурную зави­симость, понизить температуру застывания);

— замедлить или остановить нежелательные процессы, происходящие при эксплуата­ции масла, (замедлить окисление, образования шлама, коррозию металла).

Эффективность действия присадок обуславливается их химическими свойствами и концентрацией в смазочных материалах, а также приемистостью последних к добавкам, т.к. некоторые присадки более активны для одних базовых масел, чем для других.

Присадки должны:

— хорошо растворяться в масле;

— обладать малой летучестью и не испаряться из масла при хранении и эксплуатации в широком диапазоне температур;

— не вымываться водой и не подвергаться гидролизу;

— не взаимодействовать с контактирующими поверхностями материалов;

— сохранять свои функции в присутствии иных добавок и не оказывать на них депрес­сивного действия.

На практике присадки классифицируются по функциональному действию.

По главному назначению (определяющему свойству) присадки условно объединяют в несколько групп:

— вязкостные присадки, которые улучшают индекс вязкости и другие свойства (моди­фикаторы индекса вязкости, депрессанты);

— присадки, улучшающие смазочные свойства (модификаторы трения, антифрикци­онные, фрикционные, противоизносные, противозадирные, повышающие липкость, антипиттинговые, металлоплакирующие и др.);

— антиокислительные присадки, уменьшающие расход масла и увеличивающие ре­сурс работы масла (антиоксиданты);

— антикоррозионные присадки (ингибиторы коррозии);

— моющие присадки (детергенты);

— другие присадки (противопенные и др.)

Большинство современных присадок являются многофункциональными, т.е. обла­дают несколькими полезными свойствами, например, моющие присадки одновременно яв­ляются и антикоррозионными. Соотношение действия комплексных свойств регулируется химической структурой присадки.

В данном разделе будут рассмотрены в основном присадки, предназначенные для минеральных и полиальфаолефиновых масел. Для синтетических базовых масел могут быть применены другие присадки и в других пропорциях.

Вязкостные присадки.

Присадки, улучшающие смазывающие свойства. Действие этих присадок обусловлено образованием на трущихся металлических поверхностях различных по химическому составу защитных пленок.

Противоизносные и антифрикционные присадки. По принципу действия противоизносные присадки (anti-wear additives) делят на три группы:

— противоизносные присадки, увеличивающие липкость и смазываемость (в эту груп­пу входят и модификаторы трения);

— твердые противоизносные и противозадирные присадки.

Противоизносные присадки, увеличивающие липкость и смазываемость(lubricating additives, tackiness agents).При нормальном смазывании, из-за взаимодействия полярных групп молекул масла с поверхностью металла, на поверхностях трения образу­ется адсорбированная пленка масла. При граничном смазывании, сила трения и износ в значительной степени зависят от стойкости этой пленки и силы взаимодействия молекул масла с поверхностью метала, т.е. от смазывающей способности (lubricity) и липкости (tackiness) масла.

Для уменьшения износа и увеличения липкости, в масло вводятся противоизнос­ные присадки (anti-wear additives)-жирные спирты, амиды, сложные эфиры, соединения фосфора и др., образующие химическую связь с поверхностью металла. При помощи та­ких присадок улучшается липкость даже при низкой вязкости масла. Чем больше проч­ность образованной пленки и чем сильнее она связана с поверхностью металла, тем мень­ше может быть вязкость масла для достижения такого же смазывающего эффекта и умень­шения износа деталей, а с применением менее вязкого масла снижаются потери энергии на прокачиваемость.

Модификаторы, понижающие трение (friction reducers). Для снижения потерь на трение в двигателе, а тем самым и для снижения расхода топлива, в масло вводятся присадки, уменьшающие коэффициент трения. В качестве таких присадок применяются соединения, в молекуле которых имеется сильная полярная группа, обеспечивающая хорошее прилипание и длинная линейная цепочка, обеспечивающая хорошее сколь­жение. Применение подобных присадок, создает дополнительные возможности для созда­ния, «энергосберегающих» масел («Fuel Economy oils», API SJ/EC, API SH/EC, APLSH/ECII, ILSAC GF-1, ILSAC GF-2, ILSAC GF-3, ILSAC GF-4).

Модификаторы, повышающие трение (friction enhancers). Такие присадки од­новременно понижают возможность возникновения шума и вибраций, вследствии сколь­жения со скачками коэффициента трения, характерного в мощных узлах трансмиссий с тормозами мокрого типа. В качестве таких присадок применяются соединения, в моле­куле которых имеется сильная полярная группа, обеспечивающая хорошее прилипание и короткая линейная часть, при определенных условиях обеспечивающая хорошее сцепле­ние. Такими соединениями являются некоторые детергенты, сульфиды. Эти присадки до­бавляются в масла для гидромеханических передач, автоматических коробок передач, диф­ференциалов повышенного трения и др.

Присадки, вводимые с целью уменьшения шума и повышения плавности работы гидромеханических передач, называются противошумными присадками (antisguawk additives). Это производные природных жирных кислот и серы, фосфониевые кислоты., В масла, предназначенные для механизмов, работающих в условиях ограниченного сколь­жения, например в масла самоблокирующегося дифференциала (для подавления рывков и вибрации возникающих при работе агрегата), вводятся противовибрационные присадки (dntichatter additives). Это жирные кислоты, высшие спирты и амины, диалкилфосфиты и др.

Количество и эффективность противозадирных присадок является признаком классификации трансмиссионных масел по API, чем выше категория (API GL-3,GL-4, GL-5) тем больше их концентрация.

Антикоррозионные присадки.

Продукты коррозии металлов в масле, при попадании на поверхности трения, способствуют увеличению износа деталей. Поэтому присадки, подавляющие коррозию, выполняют одновременно функцию противоизносных присадок.

Антикоррозионные присадки, или ингибиторы коррозии действуют следующим образом:

— нейтрализуют кислоты, образованные при окислении масла или при сгорании сер­нистого топлива; для этой цели используются соединения, обладающие щелочны­ми (основными) свойствами;

— образуют защитную адсорбционную или хемосорбционную пленку, препятствующую реакции кислот с поверхностью металла;

— для этой цели применяются соедине­ния некоторых органических соединений серы, фосфора и азота;

— соединения серы, особенно дисульфиды и полисульфиды могут быть использованы в качестве противозадирных и противоизносных присадок;

— связывают влагу, без которой коррозия невозможна.Ингибиторы коррозии и присадки против ржавления(antirust additives).

Особую роль при подавлении коррозии играют щелочные присадки, особенно в ди­зельных двигателях, в которых применяются сернистые топлива. Такие присадки нейтрализуют сернистые соединения, образующиеся при сгорании топлива предотвращая тем самым процесс коррозии. Высокой щелочностью отличаются металлсодержащие моющие присадки.

Антиокислительные присадки. В условиях эксплуатации, при высокой температуре и под воздействием кислорода воздуха, происходит интенсивное окисление углеводородных соединений масла, в резуль­тате которого ухудшаются его смазывающие и другие функциональные свойства. Ресурс присадок расходуется и масло подлежит замене. Антиокислительные присадки (antioxidants, oxidation inhibitors) продлевают срок службы масла.

Процесс окисления масла достаточно сложен. Кроме кислорода и температуры на него оказывают влияние скорость сдвига, интенсивность перемешивания, примеси, ионы металлов (особенно меди и, в меньшей мере, железа и др.)

При окислении масла протекают следующие процессы, оказывающие существенное влияние на эксплуатационные свойства:

— увеличение молекулярной массы соединений, составляющих компонентов масла вследствие чего повышается вязкость;

— образование органических кислот, вызывающих коррозию;

Моющие присадки

Моющие присадки являются поверхностно-активными веществами (ПАВ), кото­рые предотвращают агломерацию (слипание) нерастворимых продуктов окисления с пос­ледующим их отложением на деталях двигателя. Моющие присадки по своему действию делят на детергенты и дисперсанты.

Сульфонаты, фосфонаты и другие детергенты являются солями металлов, поэтому при сгорании они образуют заметное количество золы. Такие присадки называют высо­козольными (ash containing additives). В настоящее время, наряду с этими, применяются также и новые органические синтетические детергенты, которые при сгорании не образу­ют золы. Они называются малозольными (или беззольными) присадками (ashless additives). В маслах для современных двигателей обычно применяются сложные компози­ции, включающие оба вида детергентов. Особую активность детергенты проявляют в го­рячем двигателе (этот фактор следует учитывать при замене масла).

Дисперсанты (dispersants). Дисперсанты подавляют агломерацию и слипание про­дуктов окисления, образование шлама или осаждение смолистых отложений на поверхно­сти деталей. В качестве дисперсантов обычно применяются полимеры с полярными груп­пами и сукцинимиды. Дисперсанты поддерживают коллоидные частицы продуктов окис­ления и загрязнений во взвешенном состоянии (рис. 1.10). В основном они обеспечивают чистоту непрогретого двигателя. При эффективной работе дисперсантов моторное масло темнеет, а диспергированные мелкие продукты окисления не забивают фильтр и не осаж­даются на горячих деталях двигателя.

Дополнительные присадки

Эмульгаторы(emulsifiers). Эти соединения понижают поверхностную энергию жидкостей, вследствие чего вода в масле образует стойкую эмульсию и не выделяется в отдельный слой. Эмульгаторами служат детергенты.

Масла 8) полезно знать!

Функции моторных масел

Моторные масла работают в исключительно тяжелых условиях. Другим смазочным материалам, применяемым в автомобилях — трансмиссионным маслам и пластичным смазкам, — несравненно легче выполнять свои функции, не теряя нужных свойств, так как они работают в среде относительно однородной, с более-менее постоянными температурой, давлением и нагрузками. У моторных же режим «рваный» — одна и та же порция масла длительное время подвергается ежесекундным перепадам тепловых и механических нагрузок, поскольку условия смазки различных узлов двигателя далеко не одинаковы. Кроме того, моторное масло подвергается химическому воздействию — кислорода воздуха, других газов, продуктов неполного сгорания топлива, да и самого топлива, которое неминуемо попадает в масло, хотя и в очень малых количествах. В таких, мягко говоря, некомфортных условиях моторное масло должно в течение длительного времени выполнять возложенные на него функции. А именно:

Некоторые основные характеристики масел
Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел. Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Индекс вязкости — показатель, который характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах– это просто число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150. У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости может достигать 200.

Температура вспышки. Этот показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации. У хороших масел температура вспышки должна быть выше 225°С. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстро испаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению его низкотемпературных свойств.

Температура застывания — это температура, при которой масло практически полностью теряет текучесть (подвижность). Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Щелочное число (TBN). Показывает общую щелочность масла, включая вносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладают щелочными свойствами. TBN характеризует способность масла нейтрализовывать вредные кислоты, поступающие в него в процессе работы двигателя и противодействовать отложениям. Чем ниже TBN, тем меньше активных присадок осталось в масле. TBN большинства масел для бензиновых двигателей обычно имеет значения в пределах 8-9 единиц, а для дизельных двигателей около 11-14. При работе моторного масла общее щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Значительное падение числа TBN приводит к кислотной коррозии, а также загрязнению внутренних частей двигателя.

Кислотное число (TAN). Кислотное число является показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс. Повышение числа TAN служит показателем окисления масла, вызванного длительным временем использования и/или рабочей температурой. Общее кислотное число определяется для анализа состояния моторных масел, как показателя степени окисления масла и накопления кислых продуктов сгорания топлива.

Моторное масло состоит из основы (базового масла) и присадок. Свойства масла определяются прежде всего химическим составом основы, присадки же предназначены для корректировки и улучшения этих характеристик. С помощью присадок можно значительно повысить эксплуатационные свойства моторных масел, даже изготовленных из не самых лучших базовых масел. Но при длительной эксплуатации и особенно при высоких нагрузках присадки разрушаются, и конечное качество моторного масла, проработавшего в двигателе более половины положенного срока, определяется качеством базового масла. Основы масла бывают минеральные (т.е. полученные путём очистки соответствующей фракции нефти) и синтетические (т.е. полученым путём каталитического синтеза из газов). Комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового масла, называется полусинтетической базой.
Условные эксплуатационные характеристики (по возрастанию качества), в %
(минеральное базовое масло принято за 100 %)

Минеральное, обычного качества- 100 %
Гидрокрекинговое, улучшенное минеральное- 200 %
Синтетическое, полиальфаолефиновое- 300 %
Синтетическое, эстеровое- 500 %

Итак, гидрокрекинговые масла — это продукты перегонки и глубокой очистки нефти. Гидрокрекинг отбрасывает все «ненужное», ну а если захватывается что-то «полезное», необходимые свойства придаются с помощью присадок. Но четко отфильтровать ненужные примеси сложно — поэтому имеет место большее нагарообразование и «содействие» коррозии у гидрокрекинговых масел по сравнению «синтетикой». Гидрокрекинговое масло получается близким по качеству к «синтетике», но быстрее стареет, теряет свои свойства. Зато они обладают высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига, а от износа могут защищать даже лучше, чем синтетические. С другой стороны, «синтетика» более однородна в смысле линейности углеводородных цепей, что дает преимущества, например, в температуре замерзания. Есть еще один нюанс. Гидрокрекинг — процесс каталитический, как, впрочем, и синтез. Но если первый идет, например, на никеле, то второй — на углероде. Понятно, что углерод в этом смысле лучше, так масло будет избавлено от нежелательных примесей соединений катализаторов.

Самое интересное, что подавляющее большинство моторных масел, позиционируемых как полусинтетические, и даже полностью синтетические, являются ни чем иным, как гидрокрекинговыми маслами. Это общая тенденция крупнейших производителей масел. Программа BP (кроме Visco 7000), Shell (кроме 0W-40), частично Castrol, Mobil, Esso, Chevron, Fuchs построена на гидрокрекинге. Все масла южно-корейской фирмы ZIC- это только гидрокрекинг.

Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе от 20 до 40 процентов «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла (синтетического компонента) должно быть в готовом моторном масле — нет. Также нет никаких предписаний, какой синтетический компонент (базовое масло группы III или группы IV) использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.

При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.к. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались в течение длительного времени. Все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор) присадок, содержание которых суммарно может достигать 20%.

Присадки можно разделить на несколько типов:

Вязкостно-загущающие присадки
Моющие присадки (детергенты и дисперсанты)
Противоизносные присадки
Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)
Ингибиторы коррозии и ржавления
Антипенные присадки
Модификаторы трения
Депрессорные присадки.

Для того чтобы двигатель отработал расчетный ресурс, необходимо соблюдать несколько простых правил:

При выборе моторного масла руководствоваться перечнем масел, допущенных к применению производителем автомобиля.
Замену масла производить в сроки, установленные производителем. Интервал замены масла необходимо уменьшить при эксплуатации автомобиля в условиях, когда движение осуществляется преимущественно на низших передачах (в городе, по бездорожью), так как двигатель совершает большее количество оборотов на тысячу километров пробега, чем при движении по трассе. Для автомобилей со значительным пробегом замену масла также нужно производить чаще, потому что условия его работы в изношенных двигателях более жесткие (прорыв раскаленных газов в картер из-за увеличенных зазоров между поршнями и цилиндрами и т. д.).
Недопустимо смешивать минеральное масло с синтетическим или полусинтетическим из-за разной растворимости присадок в минеральной и синтетической основах. Результатом смешивания может быть выпадение присадок в нерастворимый осадок. Доливать следует тот же сорт масла, который залит в двигатель. Масла разных производителей содержат различные пакеты присадок, которые могут быть несовместимы.
Если в процессе эксплуатации масло заменялось своевременно и имело соответствующее качество, промывку двигателя проводить не надо. Если неизвестно, какое масло заливал прежний владелец автомобиля, перед заменой необходимо промыть систему смазки специально предназначенным для этого промывочным маслом. В противном случае свежее высококачественное масло может смыть большое количество отложений, что приведет к быстрому засорению фильтра системы смазки.
Добавление в моторное масло различных препаратов автохимии может улучшить одни его свойства и резко ухудшить другие, что неблагоприятно скажется на состоянии двигателя. Это связано с тем, что в качественном масле пакет присадок точно сбалансирован, а добавление в него какого-либо препарата, как правило, нарушает этот баланс.
В непрогретом до рабочей температуры масле щелочные присадки не успевают нейтрализовать кислоты, образующиеся из продуктов неполного сгорания топлива, соответственно происходит усиленный коррозионный износ поршней, их колец и цилиндров. Под нагрузкой (при движении автомобиля) двигатель прогревается быстрее. Поэтому в холодное время его прогрев “на месте” следует производить не более 3 — 5 мин.

Классификация моторных масел по вязкости SAE
В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах — степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.

Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках — ротационных вискозиметрах. Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением — возрастает.
Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W — обозначаются цифрой и буквой «W» (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.

К низкотемпературным параметрам относятся:
Проворачиваемость- показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
Прокачиваемость — это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С — показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 — обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С — показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.

Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:

проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)

Текст урезан, потому что не помещался весь) удалил инфу про присадки и немного о маркировке)
Надеюсь статья оказалась вам полезной)

Присадки в масла

Присадки — это специальные добавки, которые применяют для улучшения свойств минеральных масел и повышения их эксплуатацион­ных, качеств. При их выборе следует учитывать следующие основные факторы: тип смазочного масла и его склонность к восприятию приса­док, эффективность присадки, условия эксплуатации масла.

Присадки подразделяют на несколько основных групп.

Вязкостные (загущающие) присадки улучшают вязкостно-темпе­ратурные свойства масел: они не теряют подвижности при низких тем­пературах и не сильно разжижаются при высокой температуре. Это полиизобутилены, винипол, вольтоли, эфиры метакриловой и метилме-такриловой кислоты.

Моющие присадки (детергенты) уменьшают или предотвращают лаковые отложения и предохраняют от образования нагаров и осадков на смазываемых деталях. В качестве моющих присадок применяют нафтеловые кислоты, соли кальция, бария, алюминия и других метал­лов, соли сульфокислот, соединения, содержащие цинк, свинец и т. д. Обычно эти присадки добавляют в количестве от 3 до 5% (по массе масла).

Депрессорные присадки (АэНИИ, парафлоу, сантопур, окисленный петролатум, вольтоли и др.) понижают температуру застывания масел и улучшают их текучесть при низких температурах. При добавке 3% депрессаторов ОПД-1 и ОПД-2 температура застывания масел сни­жается не менее чем на 18 град.

Противозадирные и противоизносные присадки предназначены для предотвращения «сваривания» трущихся поверхностей, работающих в. условиях больших нагрузок и высоких температур. Хлор является наи­более распространенным компонентом противозадирных присадок. До­бавка к минеральному маслу 5—7% хлорфторуглеродов позволяет при­менять его в высоконагруженных передачах, работающих в условиях перехода к граничному трению. Износ снижают органические соединения азота, кроме того, они обладают антиокислительными и антикор­розионными свойствами. Эти же свойства характерны и для серофос-форных присадок, но как противозадирные они уступают серохлорным присадкам.

Противопитинговые присадки предотвращают или отдаляют срок образования питинга в тяжелонагруженных зубчатых и червячных пе­редачах. Для названных узлов трения применяют высоковязкие сма­зочные масла с присадками, содержащими серу/фосфор, хлор и иногда свинец. В гипоидных передачах для этих же целей используют свин­цовые мыла, хлорированные и содержащие серу вещества. Вследствие резкого запаха серных присадок их применение ограничено.

Антиокислительные (ингибиторы) и антикоррозионные присадки служат для защиты металла от ржавчины, для устранения и уменьшения образования смолистых и асфальтовых осадков. Хороший антиокис­лительный эффект у маловязких масел дают азотсодержащие присад­ки АзНИИ-11 и АзНИИ-ПФ. Фосфорсодержащие присадки (трибутил-фосфат или трифинилфосфат) широко применяют в качестве антиокис­лителей для авиационных, дизельных масел и автолов. Антикоррозион­ная присадка НИИГСМ-12 защищает металлы от коррозии морской и пресной воды.

На практике антикоррозионная присадка вводится вместе с дру­гими, особенно антиокислительными и моющими присадками. К числу таких присадок относятся ЦИАТИМ-339, ДФ-1, для автотрак­торных масел — АзНИИ-4, АзНИИ-5 и АзНИИ-7.

Для повышения липкости масла добавляют смолистые углеводоро­ды типа битумов и окисленные петролатум и парафин. Усиливают мас­лянистость масел растительные и животные жиры, добавляемые к неф­тяным маслам.

Противопенные присадки служат для устранения вспениваемое масла в высокоскоростных редукторах. Так, добавка к маслу только 0,001% силиконовой жидкости устраняет его пенообразование.

Для одновременного улучшения нескольких свойств масел пользу­ются многофункциональными (комплексными) присадками. Такие при­садки, как АзНИИ-4, АзНИИ-5 (СБ-2), АзНИИ-7, ЦИАТИМ-330 (НАКС), АзНИИ — ЦИАТИМ-1, паранокс являются одновременно моющими, антикоррозионными, антиокислительными и улучшающими смазочную способность масел. Кроме того, некоторые из них, например АзНИИ — ЦИАТИМ-1, снижают температуру застывания масла.

Какие присадки понижают температуру застывания масел

Особенности применения депрессоров для коррекции низкотемпературных свойств топлив следующие. Объемы выработки зимних топлив в России сравнительно невелики, и поэтому потребителю зимой часто приходится пользоваться дизельным топливом летнего сорта. Поэтому он нуждается в том, чтобы иметь возможность самостоятельно снизить температуру застывания топлива, имеющегося в распоряжении. Для этого можно применить депрессоры, однако следует учитывать ряд особенностей:

Оптимальная температура введения присадки примерно на 10°С выше температуры помутнения.

Отечественных и импортных присадок, допущенных к применению в России, в настоящее время около 100 марок. Эти присадки различаются по назначению, объемам применения и практической значимости. Интерес к зарубежным присадкам в последние годы растет. Это объясняется сильно возросшим уровнем требований к качеству топлив, которые опережают технологические возможности нефте- заводов [1].

Вырабатываемая на территории Ингушетии нефть относится к высокопарафинистым. Низкое содержание серы и высокий показатель содержания светлых фракций является преимуществом при подготовке и переработке нефти по сравнению с сернистыми нефтями. В настоящее время на территории республики в разработке пять нефтяных месторождений (Северо-Малгобекское, Малгобек-Вознесенское, Заманкульское, Карабулак-Ачалукское и Алханчурское). На территории республики функционирует ряд предприятий по подготовке и переработке нефти (Малгобекское НГДУ, Вознесенский ГПЗ, Карабулакское НГДУ и устоновки по первичной переработке нефти типа УПН-50 ООО «НК Ингросс»). К сожалению, в республике не проводятся работы по глубокой переработке нефти. Практически большая доля нефти, добываемой на территории республики, вывозится за пределы и идет на экспорт.

Целью данной работы является разработка методов улучшения качества топлив, в частности низкотемпературных свойств дизельных топлив, вырабатываемых на предприятиях, функционирующих, на территории республики, а также рациональное использование нефтяных горючесмазочных материалов.

Для характеристики данной проблемы нами были проведены лабораторные исследования по изучению физико-химических показателей четырех типов нефтей (Дагестанской, Чеченской, Малгобекской РИ и Карабулакской РИ) и получаемых из них нефтепродуктов. Для изучения низкотемпературных свойств дизельных топлив испытания проводились с применением специальных депрессорных присадок оте­чественного и импортного производства.

Присадка марки СНПХ была разработана специально для нефтей Республики Ингушетия совместно с Казанским «НИИ нефтепромхим». Присадка предназначена для снижения температуры застывания нефти и получаемых из нее нефтепродуктов в частности, дизельного топлива и кубового остатка. Возможны также варианты введения присадки в дизельное топливо [2]. Для присадки марки СНПХ были проведены лабораторные испытания по изучению ее влияния на температуру застывания нефти и получаемого из него дизельного топлива. При этом был проведен сравнительный анализ воздействия присадки на температуру застывания дизельного топлива при непосредственном вводе ее в дизельную фракцию (проба № 1), а также в варианте ввода присадки непосредственно в нефть с последующим выделением из нее дизельного топлива (проба № 2). Результаты сведены в табл. 1. Фракции были получены в лабораторных условиях на аппарате АРНС-1Э.

Таблица 1 Влияние присадки СНПХ на температуру застывания дизельной фракции

Источники информации:

• http://www.oillab.ru/biblioteka/analysis/prisadki-k-smazochnym-materialam—prakticheskoe-rukovodstvo/
• http://www.avtovzglyad.ru/sovety/ekspluataciya/2021-11-03-mozhno-li-oblegchit-zimnij-pusk-dvigatelja-prisadkami-v-motornoe-maslo/
• http://www.drive2.ru/o/b/487759851829592253/
• http://www.drive2.ru/b/2526040/
• http://avto-moto-shtuchki.ru/avtotekhnika/prisadki-v-dvigatel-dlja-umenshenija-rashoda-masla.html
• http://gtoil.ru/materials/articles/kakimi-byivayut-funkczionalnyie-prisadki
• http://www.drive2.ru/b/4899916394579141276/
• http://for-engineer.info/lubricate/prisadki-v-masla.html
• http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30246