Кондиционеры для моторных масел строительных машин

Резников П.Е., студент

Научный руководитель – профессор, д.т.н Е.С. Венцель

Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Для улучшения эксплуатационных свойств моторных масел применяются различные методы (легирование специальными присадками, диспергирование, дозированный ввод и т.п.). Однако, применение этих методов требует вмешательства в конструкцию двигателя, что может быть вполне приемлемо при их серийном изготовлении, но вызывает определенные трудности при использовании этих устройств в уже эксплуатируемой технике.

Более перспективным представляется применение специальных присадок – кондиционеров, способных при введении в моторные масла перед их употреблением существенно улучшить противоизносные, антифрикционные и другие показатели их качества. В связи с этим на рынке появились различные кондиционеры, способные согласно рекламным проспектам улучшить те или иные свойства, главным образом, моторных масел.

Кондиционеры для моторных масел можно условно разделить на несколько групп [1–3]:

– модификаторы трения;

– реметализанты;

– кондиционеры металла.

В качестве модификаторов трения используются соединения на основе политетрафторэтиленов и дисульфида молибдена, а также дисперсии специальных веществ или соединений в масле. Принцип действия модификаторов сводится к формированию на поверхностях трения пластического слоя толщиной от нескольких нанометров до нескольких микрон, что способствует снижению трения и, как следствие, изнашивания.

Разработанный "Универсальный модификатор" [1–4] представляет собой противоизносный препарат, свойства которого основаны на особенностях фторсодержащих ПАВ. Основу ПАВ составляет политетрафторэтилен, который имеет низкий коэффициент трения и выдерживает высокие температуры.

Образовавшись на твердой поверхности, ПАВ образуют слой ориентированных макромолекул, которые удерживают масло, не позволяя ему выдавливаться или просто стекать из зоны трения, что исключают таким образом, так называемое "масляное голодание".

Фирмой American Commerce Corporation разработана защитная добавка «QMI ENGINE TREATMENT WITH PTFE» к моторным маслам [5]. Механизм действия такой добавки заключается в образовании на поверхностях трения деталей двигателя покрытия с политетрафторэтиленом (ПТФЭ) толщиной 1…2 мкм. Это покрытие уменьшает трение между трибоповерхностями и повышает их износостойкость.

Специалистами фирмы "Тандем" [6] был разработан препарат "Апогей", который образует на поверхностях трения двигателя противоизносное и противозадирное полимерное покрытие толщиной до 0,4…0,5 мкм, действия которого достаточно для пробега автомобиля на расстояние 100…120 тыс. км. Активным реагентом "Апогея" является фторорганическое соединение перфторполиэфирной кислоты (гексафторпропилен).

Присадки группы реметализантов восстанавливают изношенные поверхности [1–3]. К этой группе кондиционеров принадлежат вещества, в которых содержатся соединения мягких металлов или их ионы, например, композиции “медь-свинец-серебро”, “медь-олово-серебро”. Для доставки реметализанта к "месту ремонта" используется нейтральный носитель, абсолютно растворимый в масле. Попадая в зону трения, эти соединения заполняют микровпадины и образуют на изношенных металлических поверхностях плакирующий слой [1, 4]. Поверхностная твердость и

износостойкость такого слоя существенно ниже, чем стали и чугуна, потому реметализант в масле должен присутствовать постоянно.

Металоплакирующая смазочная композиция "Ресурс Дизель" представляет собой реметализант с пористой структурой покрытия, которая включает в себя пористый или канальчатый хром [7]. Плотный хром имеет высокую износостойкость, но плохо смачивается маслами. Поэтому хромирующее покрытие делают пористым, которое, как губка, удерживает масло. Такой материал выдерживает нагрузки, недосягаемые для материалов с плотным покрытием, особенно в период приработки.

Российской фирмой ВМПАвто был разработан препарат "РеМет" [4]. Основой препарата служат медные сплавы, содержащие олово и серебро. Принцип действия препарата основан на металлизации поверхности в парах трения с проникновением в кристаллические решетки металла, благодаря чему образуется медная сервовитная пленка, которая защищает поверхности от трения в соответствии с принципом избирательного переноса [7].

Корпорация ХАДО занимается разработкой и внедрением методов ремонтно-восстановительной технологии [8, 9]. Суть технологии заключается в том, что при обработке добавками ХАДО трущихся деталей на поверхностях последних образуется слой металлокерамического покрытия, который позволяет предотвратить износ и восстановить эксплуатируемый механизм. По данным [10] в начальный момент обработки механизма смесью

ХАДО происходит суперфинишная приработка поверхностей трения. Под воздействием высокой температуры, возникающей в местах локального контакта, происходит "приплавливание" частиц ХАДО к кристаллическим решеткам поверхностного слоя металла. Одновременно с этим происходит наплавление ХАДО частиц металла и других продуктов в углубление микрорельефа. Таким образом, в процессе обработки на поверхностях трения образуется металлокерамический слой, выращенный на кристаллических решетках поверхностного слоя металла.

Основной недостаток реметализантов заключается в том, что они

должны всегда присутствовать в моторном масле.

Покрытие на основе серпентитов [1, 4] в отличие от покрытий на основе реметализантов не нуждаются в постоянном ''подпитывании'', то есть добавлении очередных порций при каждой замене масла. Однако, имеются другие недостатки, основной из которых заключается в том, что вещества на основе серпентитов плохо взаимодействуют с другими присадками, поскольку начальные присадки являются абразивными частицами, хоть и невысокой твердости.

Отдельную группу средств, предназначенных для контроля над процессами износа двигателей внутреннего сгорания, составляют кондиционеры металла [1, 3, 4]. Принцип действия этих препаратов основан на придании поверхностной структуре металла оптимальных трибологических свойств (кондиций). Вещество присадки - кондиционера направлено влияет на металл поверхностей трения. В итоге на них формируется тонкий защитный самовосстанавливающийся слой из химических соединений железа, который радикально снижает трение и износ.

Антифрикционный кондиционер металла Energy Release (ER) компании Energy Release Products Corporations (США) [3, 4, 6] – это концентрированный активный продукт, который является коллоидным

раствором активных ионов железа в органических и синтетических компонентах.

Недостатком кондиционеров металлов являются то, что тонкая пленка модифицированного железа, образующегося в результате действия кондиционера, не позволяет возобновить геометрические размеры деталей. [1, 2].

Стоимость обработки кондиционерами металла составляет около 12 грн. на один литр моторного масла, что не всегда экономически целесообразно для эксплуатирующих организаций.

Фирмой ADIOZ был. Разработан и внедрен в производство универсальный многофункциональный анамегатор «Озерол» для моторных и трансмиссионных масел [10–12]. Химический состав этого препарата не содержит в себе металл. По данным разработчика «Озерол» образует комплексную структуру с присадками масла и не выпадает в осадок [1, 2]. После введения кондиционера в масло стойкость базовых присадок к разрушению увеличивается в 3,0….5,0 раз из-за того, что молекулярные и атомарные связи масляного пакета становятся максимально крепкими. Благодаря этому снижается коэффициент трения, а также практически в полной мере исключается износ (по данным [1, 2]). Однако, нам представляется, что такой механизм действия "Озерола" является неполным.

Таким образом, в будущем улучшение свойств моторных масел будет связано с введением в них различных кондиционеров, которые смогут существенно защитить пары трения от износа.

Литература

1. Офіційний сайт ООО "Тандем" Режим доступу: http: //www.apogey.ru

2. Офіційний сайт автомобільного журналу "За рулем". Режим доступу:http://www.zr.ru.

3. Синельников А.Ф. Автомобильные масла: [Cправочник] /Синельников А.Ф., Балабанов В.И. – М.: ООО "Книжное издательство "За рулем", 2005. – 176 с.: ил., табл.

4. Офіційний сайт компанії НПК ВМП АВТО. Режим доступу:

http://www.smazka.ru/main.html.

5. Технічний звіт ХКБД ВО “Завод.им. В.А. Малышева”, 1993. – 8 с.

6. Офіційний сайт компанії AGA. Режим доступу: http://www.agah.ru.

7. Офіційний сайт хімічного концерну ХАДО. Режим доступу:

http://www.xado-ua.com/.

8. ХАДО. Часто задаваемые вопросы. Рекламно-информационный проспект – ХАДО, 2003. – 32 с.

9. Хочу добавки [Електронний ресурс] /О.Хатнюк // Газета "Бізнес" –2002–№41 (508). Режим доступу до газети: http://www.agah.ru

10. Анамегаторы моторных и трансмиссионных масел. Инстр. по применению, 1999. – 1 с.

11. Анамегаторы. Ответы почти на все вопросы. Рекламно-информационный проспект. – К.: ADIOZ, 2003. – 12 с.

12. Офіційний сайт компанії "АДІОЗ". Режим доступу: http: // www.adioz.ua.

Дата добавления: 2015-07-16