Присадки, улучшающие смазочные свойства

К присадкам, улучшающим смазочные свойства, относятся различные присадки - модификаторы трения, антифрикционные, фрикционные, иротивоизносные, противозадирные, повышающие липкость, антипиттинговые, металлолакирующие и другие. Действие присадок, улучшающих смазывающие свойства, обусловлено образованием на трущихся металлических поверхностях различных по химическому составу химических пленок.

 

Противозадирные присадки

Среди присадок, улучшающих смазывающие свойства, особо выделяются твердые протнвозадирные присадки (solid additives) - в виде дисульфид молибдена, политетрафторэтилена (ПТФЭ) и графита в масле имеют коллоидную структуру, а на поверхности трущихся деталей образуют твердую и противозадирную плёнку. Их критическая рабочая температура выше, чем других антифрикционных присадок. Эти присадки в основном используются для улучшения смазывающих свойств при производстве пластичных смазок, однако некоторые производители выпускают масла с дисульфидом молибдена.

В настоящее время основными видами выпускаемых в России смазок, при производстве которых используется дисульфид молибдена, являются смазки ШРУС-4М (для смазывания шарниров равных угловых скоростей автомобильной техники) и ВНИИН11-242 (для смазывания подшипников качения судовых электрических машин).

 

84. Антикоррозионные присадки (ингибиторы коррозии) - это присадки, подавляющие коррозию, одновременно выполняющие функцию противоизносных присадок. Антикоррозионные присадки 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,

- связывают влагу, без которой коррозия невозможна.

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, oxidationinhibitors) 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;

- образование смолистых веществ (resins) и углеродистых частиц (carbon), кокс (coke), которые образуют лаковые отложения (varnish, gumresidual) и нагар (varnishdeposits) на горячих поверхностях деталей двигателя (поршни, кольца). Подобные загрязнения приводят к снижению отвода тепла и залеганию (закоксовыванию) поршневыхколец (ringsticking);

- агрегация смолистых веществ и углеродистых частиц с образованием черного шлама (blacksludge) в самом масле.

Антиокислительные присадки (antioxidants), называемые ингибиторами окисления (oxidationinhibitors), подавляют окисление масла в начальной его стадии взаимодействия с первичными продуктами реакции окисления - перекисями, с образованием неактивных соединений, не способных к продолжению цепной реакции окисления Многие антиокислительные присадки, снижающие образование кислот, уменьшают коррозию, т.е антиокислительные присадки являются одновременно и антикоррозионными при садками.

Каталитическое действие ионов металлов на окисление масла подавляется соеди­нениями другой группы антиокислительных присадок - деактиваторами металлы (metaldeactivators). В качестве деактиваторов применяются органические соединения (этилендиамины, органические кислоты), связывающие ионы металлов в неактивные комп­лексы. В последнее время в зарубежной литературе появились данные, что небольшое количество ионов меди в моторных маслах наоборот, является эффективным антиоксидантом и специально вводится в некоторые сорта масел. Этот момент следует учитывать при анализе работающих или отработанных моторных масел.

В качестве антиокислителей - деактиваторов перекисей применяются фенолы и ами­ны, например ионол, а в качестве деактиваторов металлов - органические соединения серы, фосфора и другие. Самым распространенным антиокислителем в настоящее время является диалкилдитиофосфат цинка. Он используется и как противозадирная присадка. В новых высококачественных моторных маслах диалкилдитиофосфата цинка содержится до 1,4%.

 

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.

Детергенты (detergents) являются поверхностно-активными веществами, облада­ющими моющими свойствами, защищающими поверхность деталей от прилипания и скоп­ления на них продуктов окисления. Анионными детергентами обычно бывают маслорастворимые алкилбензолсульфонаты, фосфонаты и другие аналогичные соединения. Неко­торые сульфонаты имеют щелочные свойства и являются эффективными нейтрализатора­ми кислых продуктов окисления. По щелочности, которая характеризует эффективность присадок, сульфонаты делятся на нейтральные (10 - 30 мг КОН/г), щелочные (30 -100 мгКОН/г), и очень щелочные (100 - 300 мг КОН/г). В состав очень щелочных присадок мо­гут входить диспергированные окиси, гидроокиси и карбонаты металлов. Щелочные при­садки необходимы в маслах для дизелей, с целью нейтрализации серной кислоты, которая образуется при сгорании сернистого дизельного топлива.

Сульфонаты, фосфонаты и другие детергенты являются солями металлов, поэтому при сгорании они образуют заметное количество золы. Такие присадки называют высо­козольными (ashcontainingadditives). 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 (ashlessadditives). 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.

Противопенные присадки (antifoamadditives). Пенообразование срывает нормаль­ную работу системы смазки: смазывание трущихся поверхностей становится недостаточ­ным из-за разрывов масляной пленки, ухудшается работа гидравлических систем, ускоря­ется процесс окисления масла в присутствии кислорода воздуха. Пенообразованию спо­собствует интенсивное перемешивание масла. Вязкие масла являются более склонными к пенообразованию, особенно при низких температурах и в присутствии влаги. Антиокис­лительные и моющие присадки также усиливают пенообразование. В составе противопенных присадок обычно содержатся силиконовые масла- полиалкилсилоксаны и некоторые другие полимеры. Силиконовые масла разрушают стенки крупных пузырей, а полимеры -уменьшают количество мелких пузырей.

Присадки для обкатки (running-inadditives) и восстановления двигателя (restoringadditives). Обычные смазочные масла для этой цели малоэффективны. Для об­катки применяются специальные масла с химически активнымиприсадками обкатки, при воздействии которых увеличивается износ выступов (находящихся под наибольшей нагрузкой) на поверхностях трения. Выступы выравниваются и прирабатываются. Масла для обкатки применяются в течении относительно короткого срока, и только до приработ­ки поверхностей. Восстановительные присадки - это суспензии порошка мягких ме­таллов (меди и олова) в масле. Такие присадки не только уменьшают износ поверхностей трения, но и в некоторых случаях металлизируют их, восстанавливая прежние размеры. Однако применение восстановительных присадок в составе товарных масел для двигателей внутреннего сгорания, по мнению всех автопроизводителей, является недопустимым.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: