Модификаторы трения в моторном масле: Реальность или миф? — журнал За рулем

Содержание

Реальность или миф? — журнал За рулем

Какую реальную экономию дают энергосберегающие продукты и почему до сих пор нет единой методики определения энергосберегающих свойств моторных масел? На всех ли машинах энергосберегающее масло дает экономический эффект? Сегодня специалисты ведущих фирм-производителей дадут ответы на эти и многие другие вопросы.

За три года, прошедшие с нашей последней публикации, посвященной энергосберегающим маслам (см. «Энергетический коктейль» в №4–2007 г.), на российском рынке появились новые продукты того же назначения. А перевозчики освежили парк техники. Следовательно, появился повод вернуться к теме.

Разберем подробно следующие вопросы:

1. Новое поколение энергосберегающих масел (ЭСМ), принципы их воздействия на топливо.

2. Популярное объяснение механизма работы ЭСМ.

3. Причины отсутствия единой маркировки масел для тяжелых дизелей, указывающей на то, что продукт является энергосберегающим.

4. Являются ли современные, полностью синтетические масла энергосберегающими?

5. Существует ли способ получить реальную экономию от использования ЭСМ?

6. Использование одной лишь разновидности моторного масла — залог успеха?

Естественно, все это сопроводим четкими указаниями — при каких условиях и на каких двигателях (экологический стандарт, степень износа) достигается максимальная экономия топлива при использовании энергосберегающих продуктов.

Самая ценная информация — из первых рук. Учитывая это, мы адресовали вопросы нашим экспертам, представителям компаний-производителей смазочных материалов, в активе которых есть энергосберегающие продукты.

Исторический экскурс

Намкью Хан

Намкью Хан, менеджер департамента разработок компании SK Lubricants (производитель смазочных материалов ZIC)

Исторически, смазочные материалы, разрабатываемые для двигателей больших рабочих объемов, должны были, в первую очередь, обеспечивать силовым агрегатам долговечность и максимальную защиту от износа. Не допускать образования высокотемпературных отложений, стойко сопротивляться окислению, обеспечивать минимальный расход масла на угар. Затем акцент сместился на увеличение интервала замены масла — продление срока его службы, а также уменьшение вредных выбросов в атмосферу.

Илья Холоднов

Илья Холоднов, бренд-менеджер торговой марки ZIC

После эмбарго на поставки нефти 1973-го года резко возросло значение экономии топлива на автомобильном транспорте, в связи с чем большие усилия разработчиков смазочных материалов были потрачены на создание энергосберегающих масел, особенно моторных для легковых автомобилей.

Зависимость вязкости масла от температуры

К сожалению, созданию энергосберегающих продуктов для тяжелых дизельных двигателей уделялось недостаточно внимания. Владельцы коммерческой техники и тяжелых транспортных средств были вынуждены довольствоваться маслами, не имеющими ярко выраженных энергосберегающих свойств.

В настоящее время цена на сырую нефть по-прежнему высока, и необходимость снижения затрат на топливо играет для перевозчика важную роль. Ситуацию подогревают различные положения и нормативные акты о сокращении выбросов СО2 — например, Киотский протокол. Одним из путей решения задачи является использование в дизелях коммерческой техники моторных масел с ярко выраженными энергосберегающими свойствами.

Распределение механической энергии дизельного двигателя

Снижаем трение. Подшипники коленчатого вала

Анализ данных о транспортных расходах британских перевозчиков свидетельствует, что затраты н

Молибденоорганические модификаторы трения MoDTC в моторных маслах

Повышение удельных давлений в парах трения механизмов двигателя и соответствующее увеличение интенсивности их износа решено было компенсировать за счет улучшения трибологических характеристик моторного масла. Концепция традиционных противоизносных и противозадирных присадок радикально была пересмотрена и начались активные исследования и поиски новых способов снижения трения и износа.

Новые возможности открылись с появлением модификаторов трения нового поколения на основе молибдена. Известный с XVII века «смазывающий» эффект дисульфида молибдена оказалось сложно применить в современных моторных маслах. Высокие скорости скольжения и малые зазоры в парах трения, наличие высокопрецизионных гидравлических компенсаторов и фильтров тонкой очистки масла не позволяют использовать кристаллический дисульфид молибдена в двигателях. Смелые попытки инженеров компании Liqui Moly применить уникальный эффект не увенчались успехом и моторные масла с коллоидным дисульфидом молибдена распространение не получили.

Но идея не умерла, будучи реализованной на новом технологическом уровне в виде органических соединений молибдена, действующих как «интеллектуальный» модификатор трения. Суть эффекта заключается в локальном выделении дисульфида молибдена в точке вероятного задира рабочих поверхностей и предотвращении их повреждения. Благодаря данному эффекту снижаются износ и потери на трение. Впервые стало реальным снизить рабочую вязкость моторного масла до 6-9 сСт при 100°С, сократив гидравлические потери на трение. Топливная экономичность повысилась на 5-8%.

Однако, маловязкие масла обеспечивают не только снижение гидравлических потерь. Пониженная вязкость моторного масла позволяет кардинально пересмотреть конструкцию и работу поршневой группы, уменьшив сечение компрессионных и маслосъемных колец, а также ослабив их прижим к цилиндру. В этих условиях моторные масла традиционной вязкости SAE 40 стали не применимы, с чем связан их повышенный угар в двигателях нового поколения. Для новейших двигателей американских и японских автопроизводителей разработаны моторные масла рабочей вязкостью SAE 20. Осуществляют переход к маслам SAE 20 и ведущие немецкие автоконцерны. По данным исследований компании Toyota вязкость моторного масла SAE 20 является оптимальным уровнем, ниже которого наблюдается резкое возрастание износа деталей двигателя. Без использования современных высокоэффективных модификаторов трения обеспечить работоспособность двигателя нового поколения невозможно.

Отмечаемое в последнее время снижение ресурсных характеристик новейших двигателей связано вовсе не с технологическим отставанием производителей моторных масел, но с недостатком совместных исследований с наиболее передовыми автомобилестроительными компаниями. Критика же в отношении, якобы, эпохи «одноразовых» двигателей как результата «деградации» моторостроения также не отражает действительность. Очевидно, это состояние носит переходный характер и будет преодолено в результате более тесного сотрудничества моторостроителей и производителей смазочных материалов.

Рассмотрим более подробно механизм защиты от износа на основе трибологической добавки диалкилдитиокарбамата молибдена (MoDTC).

Рис. 1 Структурная формула молекулы диалкилдитиокарбамата молибдена (MoDTC)

Принципиальное отличие органических соединений молибдена от кристаллического дисульфида молибдена (MoS2) состоит в их полной растворимости в маслах и превращении в составную часть смазочного материала. Активизация модификатора происходит только в зоне непосредственного контакта в парах металл-металл в виде микроосадка дисульфида молибдена, который образуется при распаде молибденоорганических молекул под действием высоких контактных температур.

Рис. 2 Слоистая кристаллическая решетка дисульфида молибдена

Скольжение слоев кристаллической решетки дисульфида молибдена напоминает эффект скольжения карт в колоде при горизонтальном усилии, приложенном к её торцовой части. Благодаря высокой адгезии микрокристаллов дисульфида молибдена к металлическим поверхностям, образуется устойчивая защитная пленка, сглаживающая микрорельеф и снижающая трение.

Снижение трения и защита рабочих поверхностей от задира происходит в непрерывном режиме и только в зоне контакта. За счет полной растворимости молибденового модификатора, коагуляция и выпадение в осадок кристаллов дисульфида молибдена не происходит. Благодаря этому эффекту достигается неограниченная применимость моторных масел в высокоскоростных двигателях, оснащенных турбонагнетателями и гидравлическими компенсаторами.

А как обстоит дело с внедрением новейших технологий в такой консервативной области, как коммерческий транспорт и, особенно, тяжелые грузовые автомобили и тракторная техника?

В этой области, конечно, еще далеко до перехода на масла SAE 20, но молибденоорганические модификаторы трения применяются весьма широко. Тяжелонагруженные узлы дизельных двигателей грузовых автомобилей, землеройной, карьерной и строительной техники нуждаются в защите от износа и повышении моторесурса в гораздо большей степени, чем легкомоторный транспорт.

Большинство производителей смазочных материалов предлагает широкую гамму моторных масел, в которых используется молибденоорганические модификаторы трения. Вот некоторые из представленных на рынке России:

как работает и стоит ли использовать

Сегодня в продаже представлено большое количество различных присадок для двигателя в моторное масло и топливо. Выделяют противоизносные, антидымные, восстановительные, очищающие и другие составы.

Что касается так называемых «загустителей» масла, данный тип присадок добавляется в смазочный материал в целях увеличения вязкости. Как правило, это решение позволяет уменьшить расход смазки на угар, а также снижает дымление двигателя.

Однако важно понимать, что любой двигатель разрабатывается с учетом того, что в нем будет использоваться только подходящая по параметрам, характеристикам и допускам смазочная жидкость (API, SAE и т.д.).

Далее мы поговорим о том, как меняются свойства смазочного материала, если было принято решение дополнительно залить загуститель масла в двигатель, а также на что можно рассчитывать после использования такой добавки.

Содержание статьи

Загустители моторного масла: что нужно знать

Итак, как уже было сказано выше, загустители моторного масла представляют собой особые составы, которые позволяют эффективно увеличить вязкость базовой смазки.

Средства различных производителей могут отличаться по своей химической основе, имеют уникальные компоненты и т. д., при этом общий принцип действия у них похож.

Средства могут иметь визуальные и структурные отличия, одни бывают желтого цвета и достаточно густые, другие окрашены в зеленовато-серый цвет и более текучие, третьи могут оказаться совсем прозрачными. Названия также могут отличаться. Как правило, акцент делается не только на том, что это «загуститель» масла.

Чаще присадки называют защитно-восстановительными комплексными кондиционерами металла, модификаторами трения, (геомодификаторы), ревитализантами (реметаллизант) и т.д.

В зависимости от компонентов, те или иные средства могут содержать в своем составе мельчайшие частицы различных минералов и другие добавки. Такие составы маркетологи обычно называют защитными добавками с металлокерамикой (нанокерамическими присадками). Например, хорошо известны добавки в моторное масло с молибденом (молибденовые присадки).

Вернемся к «загустителям». Как известно, в процессе работы ДВС масло ко многим деталям подается не только под давлением, но и методом разбрызгивания и самотека. Это позволяет деталям качественно смазываться, так как коленчатый вал и другие подвижные узлы активно разбрызгивают достаточное количество смазки. Также вполне очевидно, что чем жиже масло, тем оно интенсивнее и быстрее разбрызгивается.

Еще отметим, что если мотор в порядке, тогда смазка практически не попадает в камеру сгорания, так как излишки «снимаются» со стенок цилиндров при помощи маслосъемных колец, а сальники клапанов надежно удерживают смазочный материал во время работы ГРМ.

Однако не стоит забывать и о том, что в процессе эксплуатации мотора ЦПГ, КШМ, ГРМ и другие узлы и детали изнашиваются. В результате происходит увеличение зазоров между стенкой цилиндра и поршнем, поршневые кольца «залегают» и теряют подвижность, стираются, покрываются нагаром. Также сальники клапанов становятся менее эластичными и т.д.

Такой износ различных элементов приводит к попаданию большого количества смазки в камеру сгорания, двигатель начинает расходовать масло и дымить сизым масляным дымом. Как говорят опытные водители и автомеханики, начинается повышенный угар масла.

Становится понятно, что если сделать смазку более густой, текучесть масла уменьшится, также снизится интенсивность его разбрызгивания, произойдет утолщение масляной пленки. Результатом станет снижение расхода масла на угар, прекращение течи сальников, увеличение компрессии и исчезновение синего дыма из выхлопной трубы.

Однако важно понимать следующее — такой эффект будет очень непродолжительным. Достаточно вспомнить то, о чем говорилось в начале статьи — каждый производитель рассчитывает двигатель для работы на масле со строго определенным индексом вязкости. Использование другой смазки, причем как более, так и менее вязкой, закономерно ухудшает смазывание нагруженных деталей и узлов.

Простыми словами, после использования загустителя двигатель перестает дымить и «есть» масло, но в значительной мере усиливается общий износ мотора. При этом защитные добавки, нанокомпоненты и дополнительные модификаторы трения в присадке также не в силах этому серьезно помешать.

Если добавить, что силовой агрегат, в который льют противодымные присадки, сам по себе обычно уже изношен, тогда можно в скором времени ожидать быстрого и окончательного выхода такого двигателя из строя после заливки загустителя масла.

Советы и рекомендации

Итак, если вы решили применить загуститель масла для двигателя, тогда какое-то время силовой агрегат может работать относительно нормально, но в дальнейшем ремонт этого мотора может обойтись намного дороже.

Получается, такое решение больше подходит для ДВС, которые фактически «доживают» последние дни, причем восстанавливать такой агрегат в дальнейшем не планируется по тем или иным причинам.

Кстати, различные нанокерамические составы и реметаллизанты (восстановители металла) не только делают масло более вязким, но и образуют на поверхностях деталей двигателя характерный слой. Даже с учетом того, что такой слой уменьшает зазоры в ЦПГ, обеспечивает защиту и уменьшает трение, параллельно с этим ухудшается и теплообмен внутри силового агрегата.

Это значит, что под нагрузками или на высоких оборотах вполне могут возникать локальные перегревы. Зачастую такое ухудшение охлаждения приводит к детонации двигателя, оплавлению поршней, прогару клапанов и т.д.

Становится понятно, что если владелец намерен позже отремонтировать мотор (планируется переборка или капремонт), тогда использовать загустители масла и другие похожие составы крайне не рекомендуется. Следует ограничиться только регулярным доливом подходящего для данного двигателя базового масла. Добавим, что в тех случаях, когда расход на угар слишком большой, можно сменить тип используемого масла на один из наиболее вязких вариантов.

При этом такой вариант должен быть обязательно указан в списке допустимых по вязкости масел для того или иного ДВС. Другими словами, если в мануале написано, что в конкретном двигателе можно использовать как масло 5W30, так и 10W40, тогда вполне можно перейти на более вязкую смазку с индексом 10W40, причем без риска сильно навредить силовому агрегату.

Подведем итоги

Как видно, добавки, загустители и присадки в моторное масло способны в той или иной степени обеспечить заявленный эффект, однако он будет кратковременным. Более того, последствия для двигателя после использования различных составов вполне могут оказаться достаточно серьезными.

В ряде случаев такой двигатель в дальнейшем становится попросту нецелесообразно восстанавливать в экономическом плане, то есть выгоднее и проще приобрести контрактный мотор (сделать свап двигателя).

Это позволяет далее продать машину по завышенной цене, которая в реальности никак не соответствует техническому состоянию транспортного средства.

Практика использования модификаторов трения в масле — Всё про масла

С чего всё началось…

Был у меня Соренто первого поколения с мотором 2.4 бензин. Стало у него что-то щелкать под клапанной крышкой. Щелкало долго, со сменой масла не уходило. Решил в качестве эксперимента наудачу залить супротек, разбирать не хотелось очень. Странно, но звук пропал и больше не возвращался. Что там шумело для меня до сих пор загадка. Вторым моментом было то, что после обработки я разогнал машину на кольце на 10 с лишним км/ч больше её паспортной максималки 170 (замерял по GPS). Перед продажей машины замерил компрессию, разница была не больше 0.5 по цилиндрам. Пробег был 140.

Поскольку заметил положительные эффекты применения, бахнул супротека уже в Гранда при пробеге около 10 тысяч. Собственно, ДВС, АКПП, потом когда-то и в раздатку с задним редуктором плюхнул, уже точно не помню. Сейчас регулярно лью в двигатель и АКПП. Мотор работает хорошо, коробас — тоже. Пробег 189.

В качестве эксперимента залил и в двигатель генератора на даче (13 кВт, работает на газу). При проведении большого обслуживания, мастер удивился, что не было износа, я так понял, на регулировочной шайбе зазора клапанов. Сказал, что на 1000 мч её немного подъедает и её переворачивают другой стороной при обслуживании. Тут износа не было, оставили как есть. Справедливости ради отмечу, что масло в генератор лил хорошее, которое оставалось с двух машин после обслуживания, сначала Xenum GPX с графитом, сейчас — LIQUI MOLY Molygen New Generation 5W-40. На выходных при замене свечей слазил эндоскопом в цилиндры — хон в отличном состоянии, задиров никаких нет. Сейчас наработка больше 1400 мч. Генератор не промышленный, а резервный, живет на улице.

Еще была пара машин, хозяев которых я подсадил на супротек. Положительный эффект наблюдали, но писать про них не буду, т.к. это не мои личные наблюдения

Вообще пока могу сказать, что мне всякие модификаторы нравятся, поэтому и масла уже лью сразу с ними В топе для меня, конечно, микрокерамика как у ксенума WRX. Но и другие тоже очень неплохи

Характеристики и механизмы органических полимерных модификаторов трения в моторных маслах с низкой вязкостью (Технический документ 2019-01-2204)

Этот контент не включен в вашу подписку SAE MOBILUS, или вы не авторизованы.

Экспорт Печать

Поделиться Добавить в Предварительный просмотр Проверить мой доступ!

Этот контент содержит загружаемые наборы данных

Возможность аннотации
Язык: английский
Абстрактные
Требование производителей оригинального оборудования по сокращению выбросов CO ₂ ведет к снижению вязкости моторных масел с одобренными маслами 0W20, которые сейчас являются обычным явлением.Популярность сертификатов 0W 16 растет, и в США они получат дальнейшую поддержку благодаря введению ILSAC GF-6B. Японские производители оригинального оборудования продвигают разработку марок 0W-12 и 0W08, которые будут поддерживаться JASO GLV-1. Эти моторные масла с низкой вязкостью могут содержать MoDTC с очень высоким уровнем молибдена 1000+ ppm для достижения улучшения экономии топлива, необходимой для прохождения испытаний двигателя, таких как Sequence VIE. Использование молибдена на этом уровне способствует увеличению содержания сульфатной золы. Это также может негативно сказаться на депозитах.

В этой статье исследуются характеристики и механизм действия двух беззольных полимерных модификаторов трения в составе 0W20. Эти полимерные модификаторы трения показали преимущества в экономии топлива при испытаниях двигателей Sequence VIE. Цель данной работы — лучше понять влияние и взаимодействие этих полимерных модификаторов трения в присутствии ZDDP, а также других добавок при трибологических испытаниях. В частности, как преимущества трения и износа, наблюдаемые при испытаниях MTM, коррелируют с химическим составом трибопленки, как это было определено с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) и рамановской спектроскопии.

Дальнейшая работа по детализации комбинации полимерного модификатора трения и MoDTC была проведена на MTM, включая определение характеристик поверхности для потенциальных синергетических свойств в эталонном масле.
Наблюдалось присутствие полимерного модификатора трения на поверхности и по всей глубине трибопленки даже в присутствии добавок, содержащих молибден. Эта работа доказывает хорошее сродство к поверхности и пленкообразующие свойства полимерных модификаторов трения и подчеркивает различия в составе трибопленки в зависимости от используемых модификаторов трения.
Цитата
Муди Г., Иствуд Дж. И Уэно К. «Характеристики и механизмы органических полимерных модификаторов трения в моторных маслах с низкой вязкостью», Технический документ SAE 2019-01-2204, 2019, https: // doi. org / 10.4271 / 2019-01-2204.
Наборы данных — Вспомогательные документы

Название Описание Скачать
[Безымянный набор данных 1]
[Безымянный набор данных 2]
[Безымянный набор данных 3]
[Безымянный набор данных 4]
[Безымянный набор данных 5]
Также в
Список литературы
В. Macian, B. Tormos, S. Ruiz и G. Miro, «Моторные масла с низкой вязкостью: исследование эффектов износа и ключевых параметров масла в испытаниях парка двигателей для тяжелых условий эксплуатации», Trib. Int. 94 (2016) 240-248.
Ю. Окуяма, Д. Симокодзи, Т. Сакураи и М. Маруяма, «Исследование маловязкого моторного масла на экономию топлива и надежность двигателя», SAE Int. 2011-01-1247.
П. Карден, К.Пизани, Дж. Андерссон, И. Филд, и др., «Влияние маловязкого масла на износ, трение и расход топлива двигателя тяжелых грузовиков», SAE Int. 2013-01-0331.
З. Чжан, Э. Ямагути, М. Касрай и Дж. Бэнкрофт, «Трибопленки, полученные из ZDDP и DDP на стальных поверхностях, Часть 1», Tribol Letters 2005, 19 (3): 211-229
Х. Спайкс, «История и механизмы ZDDP», Триб.Письма 17 (3) 2004 469-489
А. Морина, А. Невилл, «Трибопленки: аспекты образования, стабильности и удаления», J. Phys. D: Прил. Phys. 40 (2007) 5476-5487
М. Ратой, В. Niste, H. Alghawel, Y. Suen и K. Nelson, «Влияние органических модификаторов трения на трибопленки моторного масла», RSC Adv. 2014, 4: 4278-4285.
К.Тополовец, Т. Форбус и Х. Спайкс, «Характеристики модификаторов трения на поверхностях, генерируемых ZDDP», Трибол. Пер. 2007 50 (3): 328-335.
C. Grossiord, J. Martin, K. Vacher, T. Le Monge и Y. Yamada, «Трибохимические взаимодействия между ZnDTP MoDTC и боратом кальция», Trib. Письма 8 (4) 2000 203-212
Д. Хаемба, А. Невилл и А. Морина, «Новое понимание механизма разложения MoDTC; Рамановское спектроскопическое исследование », RSC Adv.2016, 6: 38637-38646
А. Морина, А. Невилл, М. Прист и Дж. Грин, «Взаимодействие ZDDP и MoDTC и их влияние на трибологические характеристики — характеристики трибопленки и их эволюция», Триб. Письма 2006 24 (3): 243-256
Дж. Грэм, Х. Спайкс и Р. Дженсен, «Свойства присадок MoDTC, снижающие трение. Часть II, долговечность или способность снижения трения», Trib. Пер. 44 (4) 2001, 637-647
Процитировано
Модификаторы трения в моторных и трансмиссионных маслах
Jean M. Herdan
and Additives, Ploiesti, ICERP SA, Lubricants
Румыния *
* текущий адрес
Снижение трения — важная цель для любого разработчика смазочных масел. Есть несколько способов, таких как использование всесезонных масел с низкой вязкостью при низкой температуре или использование модификаторов трения, чтобы уменьшить трение в автомобильных двигателях и трансмиссиях и, таким образом, сэкономить топливо.Хорошим способом получения энергосберегающего смазочного материала является добавление присадки, снижающей трение, в всесезонное масло высокого класса. В данной статье представлены некоторые соображения о механизме действия модификаторов трения и результаты, полученные для моторных и трансмиссионных масел с двумя новыми добавками, содержащими азот, серу и бор.
Реферат
Модификаторы трения в моторных и трансмиссионных маслах
Модификаторы трения, моторное масло, трансмиссионное масло, азот, сера, бор, синтез, испытания
Ключевые слова
ВВЕДЕНИЕ Присадки, снижающие трение в парах трения, вероятно, являются старейшими присадками используется в смазочных маслах. Несмотря на это, найти правильное определение модификатора трения довольно сложно. Например, Папай и Девлин определяют в качестве модификатора трения любую молекулу, которая адсорбируется на поверхности и образует пленку, стойкую к вертикальному давлению, но легко срезаемую в поперечном направлении, т. Е. Пленку модификатора трения можно представить как систему многоэтажные сооружения с нитевидными структурами. Для целей настоящей статьи мы считаем, что снижение коэффициента трения на 20% по сравнению с базовым маслом при аналогичных условиях испытаний достаточно, чтобы рассматривать компаунд как модификатор трения.
Модификатор трения, конечно же, должен быть эффективным в самых разнообразных условиях, которые встречаются при нормальном применении. В моторном масле модификатор трения должен сохранять свое значение
Lubrication Science 12-3, May 2000. (1 2) 265 ISSN 0954-0075 8,00 $ + 8,00 $ (1 289/0500)
266
JM Herdan: Модификаторы трения в моторных и трансмиссионных маслах
эффективны в широком диапазоне температур и в присутствии других присадок: антиоксидантов, детергентов, диспергаторов, модификаторов макромолекулярной вязкости и др. В трансмиссионных маслах модификатор трения конкурирует за металлическую поверхность с противоизносными присадками и противозадирными присадками, которые содержатся в относительно высоких пропорциях.
Целью статьи является представление некоторых результатов лабораторных и стендовых испытаний, полученных с соединениями азота, фосфора и бора, синтезированными в наших лабораториях в качестве модификаторов трения, в различных базовых маслах и коммерческих SAE 1OW-3O715W-4O, 2OW. -50, моторные масла API CD / SG и автомобильные трансмиссионные масла SAE 75W- 90 и 8OW-140, API GL-5.Коэффициент трения измеряли на установке LFW-1 при температурах от 20 ° C до 130 ° C для свежих масел, для масел, содержащих 0,2-1,5% модификатора трения, и для масел после ускоренного старения в лабораторных условиях. Также были измерены характеристики масел на четырехшариковой машине.
Чтобы понять механизм действия модификаторов трения, мы должны сначала взглянуть на химические и трибохимические процессы, которые происходят в смазанной паре трения при различных условиях смазки. В гидродинамических и эластогидродинамических условиях толщины масляной пленки достаточно, чтобы избежать контакта металла с металлом, что означает, что толщина масляной пленки больше, чем микронеровности на поверхности металла. Трение определяется главным образом внутренним трением смазочного материала, а коэффициент трения уменьшается по мере уменьшения вязкости смазочного материала. В этих условиях добавка модификатора трения практически не влияет на коэффициент трения. Если нормальная нагрузка увеличивается, а относительная скорость уменьшается, режим смазки начинает изменяться: начинают происходить контакты металла с металлом, а также увеличивается коэффициент трения.Сначала смешали, а потом граничную смазку ».
Сила трения определяется, главным образом, силой, необходимой для прохождения через микрообъемы металла в контакте и для срезания микросварных швов. Внутреннее трение смазки вносит очень небольшой вклад в трение, и поэтому вязкость смазки не имеет большого значения. .
Твердые поверхности спонтанно излучают электроны с низкой энергией, когда они нарушаются пластической деформацией, истиранием, усталостным растрескиванием или фазовыми превращениями. Kajdas et aZ.5 наблюдали образование защитных полимерных пленок на трущихся поверхностях при добавлении выбранных мономеров в смазку. Они объяснили инициирование трибополимеризации образованием анион-радикала за счет взаимодействия мономеров с низкоэнергетическими электронами.
Другими трибохимическими процессами, которые, как мы считаем, следует учитывать, являются радикальные реакции, хотя эти реакции не упоминались как участвующие в образовании поверхностных слоев.При граничной смазке в точках контакта возникают очень высокие давления и температуры. В этих условиях углерод-углеродные связи смазки разрушаются и появляются радикалы. Радикалы могут реагировать с кислородом с образованием гидропероксидов, которые инициируют окисление или могут стабилизироваться, образуя ненасыщенные соединения. В свою очередь, ненасыщенные соединения могут полимеризоваться по радикальным механизмам или при взаимодействии с низкоэнергетическими электронами.
Модификаторы трения обычно используются в готовых моторных или трансмиссионных маслах.В этих условиях они могут вступать в реакцию с другими компонентами смазочного материала и конкурировать с противоизносными присадками и присадками для противодействия давлению за активные участки на металлической поверхности. Результаты исследований Johnson et al6 по эффективности дитиокарбаматов молибдена в качестве модификаторов трения в моторных маслах подчеркивают, что присутствие дитиофосфата цинка необходимо для снижения трения дитиокарбаматами молибдена, поскольку эти две добавки подвергаются реакции обмена лигандов.
Lubrication Science 12-3, май 2000 г.(12) 267 ISSN 0954-0075 8,00 $ + 8,00 $
268
JM Herdan: Модификаторы трения в моторных и трансмиссионных маслах
Рис. , механизм действия модификаторов трения не может быть полностью описан простыми процессами, такими как адсорбция или хемосорбция соединений на металлической поверхности. Во время граничной смазки вмешиваются другие химические и трибохимические процессы, такие как реакции разложения базовой смазки и присадок, окисление, полимеризация и реакции продуктов разложения или окисления с металлом.Вот почему тесты двигателей, такие как Последовательность VI A в спецификации ILSAC GF-2, обычно используются для оценки модификаторов трения. Однако мы считаем, что гораздо более простые лабораторные испытания, как будет показано позже, могут дать ценную информацию о поведении модификаторов трения в моторных и трансмиссионных маслах.
Чтобы химическое соединение действовало как модификатор трения, оно должно удовлетворять нескольким структурным требованиям, т.е. иметь длинную углеводородную цепь, по крайней мере, одну полярную составляющую, способную адсорбироваться на металле. МОДИФИКАТОРЫ
Наука о смазке 12- 3 мая 2000 г.(12) 268 ISSN 0954-0075 8,00 $ + 8,00 $
269
JM Herdan: Модификаторы трения в моторных и трансмиссионных маслах
Рис. 2 Схематическое изображение взаимодействия присадок с металлической поверхностью
I Соединение A Соединение B
хорошая химическая стабильность
свежее масло и при старении масла. совместимость с базовым маслом и другими присадками в
. Наиболее распространенными полярными группами, используемыми в модификаторах трения, являются гидроксильные, карбоксильные или карбоксилатные, амино, амидо, сульфоновые, фосфиты, фосфаты и бораты.Чтобы получить некоторые новые активные химические вещества и получить некоторую корреляцию между химической структурой и эффективностью снижения трения, мы синтезировали два соединения, представленные на рисунке 1.
При разработке этих структур мы пытались прояснить некоторые взаимосвязи между структурой и активностью. . Оба соединения имеют три полярные группы, способные адсорбироваться на металлической поверхности: амино, фосфат и борат. Интересно исследовать, как наличие трех якорей на одной и той же молекуле повлияет на свойства снижения трения.С другой стороны, длинная углеводородная цепь, также очень важная в структуре модификаторов трения, связана в соединении A с бензольным кольцом, а в соединении B с атомом фосфора. Еще неизвестно, как эти структурные особенности повлияют на свойства молекулы.
На рис. 2 представлены два соединения, показывающие, как эти молекулы могут прикрепляться к металлической поверхности. Руководство по присадкам к моторным маслам
A
Замена масла — важная задача по техническому обслуживанию автомобиля, поэтому различные моторные масла, которые можно купить на рынке, содержат различные присадки.Желательно выбрать тот, который подходит для типа двигателя в вашем автомобиле, обратившись к руководству производителя. Использование неподходящего масла может привести к повреждению двигателя и аннулированию гарантии на него. Лучшее руководство для правильного выбора — это клеймо с сертификатом Американского нефтяного института (API) Starburst. Пончик API также помогает вам, указывая характеристики моторного масла и его вязкость при различных уровнях температуры или, другими словами, рейтинг Общества автомобильных инженеров (SAE).Вы также узнаете, помогает ли это экономить топливо.
Что такое вязкость
При выборе моторного масла для вашего автомобиля самое важное, что следует учитывать, — это его вязкость или толщина. Слишком густые моторные масла не будут течь свободно и не смогут проходить через все движущиеся части вашего двигателя. Они не могут эффективно защитить ваш двигатель от трения, загрязнений и перегрева. Однако, если моторное масло будет слишком жидким, оно не сможет должным образом покрыть двигатель, а также будет неэффективным.
Температура окружающей среды также может влиять на толщину и текучесть. Моторные масла имеют свойство загустевать при более низких температурах и разжижаться при повышении температуры. В результате запуск двигателя зимой может быть затруднен, а также потребляется больше топлива для достижения оптимальной температуры сгорания. Соответственно, производители включают в моторное масло присадки, чтобы оно оставалось стабильным и продолжало работать хорошо. Цифра, которую вы видите на бублике API, указывает вязкость моторного масла зимой, а также его текучесть после достаточного прогрева.Различные присадки обладают различными свойствами, каждая из которых способствует эффективной работе и сроку службы двигателя вашего автомобиля.
Виды моторных масел
Обычные моторные масла : Если вы только что купили новую модель автомобиля и собираетесь использовать ее для поездок на короткие расстояния и в легких условиях, где двигатель вряд ли сильно нагреется, то обычное моторное масло, такое как Castrol GTX, подойдет. очень хорошо в нем работают. Эти масла имеют химические присадки и доступны с различными уровнями вязкости.Если вы используете обычные масла, вам необходимо менять масло и фильтр в машине каждые 4 месяца или 4000 миль. Многие из последних моделей автомобилей также имеют электронный индикатор замены масла на приборной панели, который предупреждает вас.
Синтетические моторные масла : Синтетические масла, в частности Castrol EDGE, проходят строгий контроль качества и эффективны как при высоких, так и при низких температурах. Они плохо испаряются, имеют лучший диапазон вязкости и защищают двигатель от загрязнений и перегрева.Синтетические масла Castrol имеют более высокий, чем обычно, процент присадок и считаются высококачественными моторными маслами. Большинство производителей автомобилей рекомендуют их использовать.
Смесь синтетических моторных масел : Смесь синтетических масел включает смесь синтетических и органических масел. Они специально разработаны для защиты двигателя от окисления, перегрева и идеально подходят для использования в тяжелых транспортных средствах, которые часто перевозят грузы, работают на неровной местности и буксируют прицепы.Эти масла также помогают экономить топливо.
Масла с большим пробегом : Масла с большим пробегом, включая Castrol GTX High Пробег, разработаны для старых автомобилей, которые прошли большой пробег или использовались. Эти масла содержат присадки, которые лучше сохраняют его вязкость и защищают двигатель от износа. Как правило, они имеют высокую вязкость и кондиционеры для защиты уплотнений подшипников. Таким образом они предотвращают утечку масла и восстанавливают компрессию в камере сгорания двигателя.Автомобили со старыми двигателями работают лучше с Castrol GTX High Пробег.
Присадки к моторным маслам
Моторное масло обычно содержит пакет присадок, который может составлять от 15% до 25% его состава. Оставшийся процент — базовое масло. Присадки помогают улучшить характеристики и вязкость моторного масла. Производители масел разрабатывают свою продукцию в соответствии со спецификациями автомобильных компаний и производителей двигателей.
Присадки для определения индекса вязкости : Индекс вязкости указывает на способность моторного масла оставаться стабильной, несмотря на колебания температуры.Полимерные присадки гарантируют, что моторное масло сохраняет вязкость в широком диапазоне температур.
Диспергаторы : Эти присадки абсорбируют и удерживают твердые загрязнения в масле, так что они не повреждают двигатель. Таким образом они задерживают образование шлама, кислот и лака.
Моющие средства : Эти добавки действуют на область поршневых колец, днище поршня и другие поверхности, которые перегреваются. Они предотвращают образование отложений, ржавчины и коррозии; и со временем расходуются.
Противоизносные средства : Противоизносные средства защищают детали двигателя, чувствительные к высоким температурам, такие как стенки цилиндров, поршневые кольца, толкатели и кулачки. Эти добавки образуют защитный слой на этих компонентах и предотвращают трение, которое может возникнуть из-за контакта металла с металлом. Они также действуют как антиоксиданты и со временем расходуются.
ZDDP : ZDDP (диакилдитиофосфат цинка) представляет собой соединение цинка и фосфора, которое до недавнего времени входило в состав противоизносных присадок.Однако из-за его способности повредить катализатор в конвертерах теперь его содержится меньше масел. Тем не менее, более старые автомобили с распредвалом с плоским толкателем или измененным двигателем с более высоким давлением пружины, чем штатное, нуждаются в специальных моторных маслах, содержащих это соединение. ZDDP обеспечивает необходимую смазку кулачков, корпусов подъемников, отверстий подъемников и других деталей двигателя.
Модификаторы трения : Графит или молибден представляет собой модификатор трения, который помогает снизить трение при работе двигателя при высоких температурах и больших нагрузках.Эти добавки также помогают экономить топливо. Они теряют свою эффективность в течение всего срока службы моторного масла.
Антиоксиданты : В условиях высоких температур в двигателе моторное масло может окисляться при реакции с кислородом. В этом случае моторное масло быстро стареет, загустевает и образует осадок. Антиоксиданты замедляют окисление и образование отложений. Они также помогают поддерживать двигатель в чистоте и продлевают срок службы моторного масла.
Противопенные присадки : Если моторное масло пенится и образует пузыри, оно не может покрыть все важные части двигателя и охладить его.В результате это может вызвать серьезное повреждение вашего двигателя, особенно при высоких температурах. Противопенные присадки предотвращают сжатие воздуха в масле и образование пены, даже если в коленчатом валу имеется избыток масла из-за случайного переполнения. В двигателях с регулируемой фазой фаз газораспределения моторное масло также должно действовать как гидравлическая жидкость. Моторное масло с газом не сможет обеспечить эту функцию.
Ингибиторы ржавчины и коррозии : Внутренние части двигателя могут ржаветь и подвергаться коррозии из-за воздействия влаги и кислот.Эти добавки создают пленку на деталях и защищают их от повреждений в результате этих опасностей.
Депрессоры, понижающие температуру застывания : Эти присадки предотвращают затвердевание частиц парафина в моторном масле в холодных условиях. В результате моторное масло свободно течет даже при низких температурах, и ему не нужно, чтобы двигатель работал с большей нагрузкой, чтобы перекачивать его. Таким образом, двигатель продолжает эффективно работать, несмотря на колебания наружной температуры.
Dexos : Моторное масло Dexos — это моторное масло специальной формулы, созданное инженерами General Motors.Он используется специально в двигателях GM и работает для увеличения пробега, снижения выбросов и продления срока службы системы выбросов. У него лучшие антипенные присадки, и его нужно менять реже, чем у других моторных масел. Моторное масло dexos лучше предотвращает образование отложений, а также помогает защитить каталитический нейтрализатор от повреждений. Самым большим преимуществом dexos является то, что вы можете использовать его в автомобиле при следующей замене масла, даже если ранее вы использовали другие масла.
система моторного масла — англо-французский словарь
^en Масляная система дизельного двигателя с водяным охлаждением
патент-wipo ^fr Qu ‘est- ce qui se pas?
^ru Система смазки двигателя и распределительный коллектор масляной системы, а также метод использования
Patents-WIPO ^FR После согласования по согласованию в отношении дополнительных элементов, которые отклоняются от жизни, и в соответствии с принципом справедливости, на предложение un modèle conceptuel de mesure et de gestion des résultats.
^ru Уменьшение количества компонентов приведет к более легкой и надежной масляной системе двигателя.
cordis ^fr Je ne sais pas
^en Масляные системы двигателя автомобиля
tmClass ^fr Ils situent en rapport avec l’emploi à conférer
^en Описана масляная система дизельного двигателя с водяным охлаждением, имеющая контур смазочного масла (A) и контур охлаждающего масла (B).
патент-wipo ^от Réponse donnée par M.Byrne au nom de la Commission
^en Финансируемый ЕС проект LUBSEP (Испытание современного смазочного оборудования) решил эту проблему путем разработки инновационной системы моторного масла (системы смазки).
cordis ^fr Je veux passer cette fichue porte
^en Электронный модуль управления определяет вязкость масла в масляной системе двигателя на основе выходных данных датчика вязкости масла.
патент-wipo ^fr S ‘il vous plaît soyez prudent avec cela
^en Система моторного масла для двигателя внутреннего сгорания состоит из электронного модуля управления, датчика вязкости масла, охладителя моторного масла и охладителя потока масла. регулирующий вентиль.
патент-wipo ^от L ‘ampi doit chauffer un peu
^en Система включает контроллер двигателя (2), датчик температуры (1) и систему экономии моторного масла (3).
патент-wipo ^от Rékaguiens et Séroniens sont en désaccord Quant aux préséances
^en Материал для обнаружения утечек и метод введения материала для обнаружения утечек в жидкостную систему, такую как система климат-контроля, масляная система двигателя или описана топливная система.
Patents-WIPO ^FR Heureusement, il existe un moyen de résoudre le problème Assez Facilement, plus Rapidement, et sans de sérieux problèmes Financiers
^en Неисправности двигателя, включая отказ регулятора, масляную систему / двигатель, в зависимости от ситуации
EurLex-2 ^от Pour que le Comité de mise en кандидата formule ses recmandations au consil d’administration, on propose les предложения suivantes afin de guider le персонала:
^en Система очистки моторного масла
патент-wipo ^fr Nous pouvons débattre de ce problème.
^ru Предоставляется система фильтрации моторного масла, включающая насос, обеспечивающий подачу масла под давлением в систему.
патентов-wipo ^от On était au bord du gouffre
^en Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с дополнительной системой смазки моторным маслом
патентов-wipo ^от C ‘est … C’ est un peu dur à exploer à un non-initié
^en Технология уменьшения загрязнения выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Усовершенствованная система очистки масла для двигателей внутреннего сгорания, гидравлического оборудования и т. Д.
Common crawl ^fr Les chambres réunies de la Cour de cassation autrement composée connaissent des appels formés contre les peines infligées par la première chambre de cette même Cour
^en Присадки к двигателям и моторные масла с присадками, включая очистители топливных систем для бензиновых двигателей и дизельные двигатели, усилители качества масла
tmClass ^fr Les members de la direction de l’ASFC des regions du Nord de l’Ontario et du Pacifique ont été interrogés afin d’obtenir leur point de vue sur les questions members à la mise en œuvre possible de NEXUS Maritime dans d’autres régions.