Современные моторные масла представляют собой сбалансированный коллоидный раствор многих функциональных присадок (до восьми различных соединений, а общее массовое содержание – до 25%) в базовом нефтяном или синтетическом масле. Присадка – это вещество, добавляемое к смазочному материалу в процессе производства с целью придания ему новых или улучшения существующих свойств. Большинство присадок многофункциональны. Познакомимся с их назначением и действием подробнее.
Беззольные дисперсанты предотвращают образование низкотемпературных отложений на деталях двигателей, выпадение осадка в картере, загрязнение масляных фильтров, препятствуют росту вязкости масла и ухудшению его противоизносных свойств вследствие загрязнения масла частицами сажи из-за неполного сгорания топлива.
Зольные детергенты (моющие присадки) – это растворимые в базовом масле мыла, обеспечивающие чистоту поршней и хорошую подвижность поршневых колец. Обычно в составе масла используют комбинации детергентов, способных взаимно дополнять и улучшать эффективность. Большинство детергентов придают маслам способность нейтрализовывать кислоты, образующиеся из продуктов сгорания и при окислении масла. Такие детергенты называют щелочными. Их роль в предотвращении коррозионно-механического износа деталей двигателей очень велика. Моющие присадки обволакивают поверхность нерастворимых в масле частиц, в результате на каждой частице образуется слой углеводородных радикалов. Он препятствует коагуляции (выпадению в осадок) частиц загрязнений (шламов) и их слипанию в более крупные образования, поддерживая их в мелкодисперсном состоянии, предотвращает отложение на горячих деталях двигателя (особенно в верхних канавках поршневых колец) и фильтрах.
Есть у этих присадок и отрицательные свойства. Детергенты содержат металлы (кальций, магний, реже – другие), поэтому они придают маслам зольность. Зола – это неорганический остаток, образующийся при сгорании масла. Ее присутствие крайне нежелательно, так как это абразивный материал. Кроме того, зола загрязняет сажевые фильтры, а зольные отложения в камере сгорания (нагар) вызывают преждевременное воспламенение рабочей смеси (детонацию и калильное зажигание).
Антиокислители тормозят окисление масла кислородом воздуха при высокой температуре (нефтяные масла без присадок окисляются уже при 120 °С). Условия работы моторных масел настолько тяжелые, что полностью предотвратить их окисление невозможно. Антиокислители разных классов, различающиеся механизмом действия, часто вводят в состав масел в виде парных или тройных смесей, что дает лучший эффект. При рациональном сочетании детергентов и антиокислителей удается значительно замедлить рост вязкости масла (вследствие накапливания кислот – продуктов окисления) и снизить его щелочность, увеличить срок работы.
Деактиваторы металлов препятствуют каталитическому действию находящихся в работающем масле металлических частиц износа на процесс окисления масла.
Модификаторы трения (антифрикционные присадки) добавляют не в каждое масло. Они понижают коэффициент трения между деталями двигателя, тем самым уменьшается расход топлива, поэтому масла с антифрикционными присадками относятся к категории энергосберегающих.
Противоизносные присадки предотвращают быстрый износ трущихся деталей в основном путем химического взаимодействия с поверхностью металлов и образования на ней пленок, препятствующих контакту металла с металлом, образованию рисок, натиров, усталостному выкрашиванию. Заметим, что в узлах двигателя имеет место трение различных физических типов (гидродинамическое, эластогидродинамическое, граничное), поэтому бороться с ним сложно, для этого требуются присадки разного действия.
Противозадирные присадки предотвращают развитие задиров – глубинных вырывов металла на поверхностях трения.
Антикоррозионные присадки защищают от коррозии, в частности, химического воздействия воды, образуя защитную пленку на вкладышах подшипников, втулках и других деталях, покрытых антифрикционными сплавами на основе меди, свинца, олова.
Противопенные присадки препятствуют вспениванию масла при повышенных температурах (пена образуется из-за присутствия в масле моющих присадок, которые действуют, как мыло в воде, а также при перемешивании воздуха с маслом в картере в результате движения деталей двигателя) и ускоряют разрушение образовавшейся пены. Пена ухудшает образование масляной пленки на трущихся деталях.
Депрессорные присадки понижают температуру застывания зимних и всесезонных масел, улучшают их текучесть и прокачиваемость при низкой температуре, предотвращают образование кристаллов парафина в минеральных маслах при низкой температуре, т. е. улучшают условия холодного пуска двигателей.
Модификаторы вязкости (загущающие присадки) – это полимеры, добавляемые исключительно во всесезонные масла. Они уменьшают изменение вязкости масла с изменением температуры, т. е. повышают индекс вязкости масла. В результате вязкость масла меньше изменяется при изменении температуры, и оно приобретает свойства всесезонности, т. е. пригодно к использованию в широком диапазоне температур. Вязкость загущенных масел изменяется под влиянием не только температуры, но и скорости перемещения трущихся деталей: при увеличении скорости вязкость возрастает, что обеспечивает маслу дополнительные преимущества. Особенно широкий температурный диапазон работоспособности удается получить при создании всесезонных масел на синтетической базе. Сезонные масла – зимние и летние прекрасно работают в диапазонах соответственно низких или высоких температур, но дважды в год их необходимо заменять независимо от того, выработали они ресурс или нет – это удорожает эксплуатацию машины. Всесезонные масла позволяют решить эту проблему и сократить эксплуатационные расходы.
Другие присадки вводят в масла редко, только когда масло используется для каких-либо узкоспециальных целей.
И в заключение несколько замечаний общего характера. Большое значение имеет рациональное сочетание присадок. Производители масел стремятся вводить в композицию присадки-синергисты, т. е. такие, которые, действуя совместно, повышают эффективность друг друга. Именно поэтому нежелательно смешивать масла разных производителей: они могут содержать плохо совместимые присадки. Недопустимо смешивать минеральное и синтетическое масла: растворимость присадок в минеральной и синтетической основах разная!
Мнение практика
Александр Симачёв, автомеханик
Издавна среди автомобилистов ведутся такие разговоры: «Добавил присадку в моторное масло, и давление в системе смазки поднялось. Капитальный ремонт двигателя можно отложить!» Продавцы таких присадок обещают всякие чудеса: якобы на изношенных поверхностях деталей под действием присадки образуется защитный слой, благодаря которому зазоры в парах трения опять уменьшаются, «как на новом двигателе». Что же происходит в действительности? На самом деле присадка всего лишь загущает масло, поэтому и увеличивается давление. С таким же успехом можно было заправить в двигатель более густое масло.
И вот вы добавили в масло присадку. Пока двигатель работает на режимах малых и средних нагрузок, все вроде бы хорошо. Но какое действие окажет эта дополнительная присадка в экстренной ситуации: при перегреве, очень высоких нагрузках или оборотах, не знают ни продавцы, ни покупатели. По опыту скажу: при перегреве присадка выпадает из масла и оседает на металлических деталях в виде густой черной смолы. Что откладывается при этом в каналах системы смазки – страшно даже подумать.
Каждое масло, особенно «фирменное», это продукт многолетнего опыта и большой работы специалистов, которые тщательно подбирают композицию присадок. Вносить в эту композицию новую присадку сомнительного качества все равно что добавлять дешевый одеколон в элитные французские духи. Новая присадка может значительно ослабить действие полезных присадок, которые ввел в масло производитель. Все присадки, которые способны оказать действительно полезное действие, уже используются производителями масел. Присадки, действие которых спорно или недостаточно эффективно, продают отдельно в магазинах и на автозаправках, чтобы автомобилисты использовали их на свой страх и риск. А стоит ли так рисковать?
В. Резников, журнал «Основные средства»