19. Антифрикционные свойства масел.

К эксплуатационным свойствам смазочных масел в основном относят те свойства, от которых зависят: потери на трение, износ трущихся деталей, образование отложений, коррозия деталей, пуск двигателя при низкой температуре и т. п.

Важнейшими из них являются:

смазочные свойства; склонность к образованию отложений; консервационные свойства; стабильность смазочных масел; совместимость смазочных масел.

Смазочные свойства относят к наиболее общим понятиям, объединяющим несколько свойств масел, которые влияют на процесс трения и изнашивания контактируемых поверхностей в технике.

Смазочные свойства подразумевают антифрикционные, противоизносные и противозадирные свойства.

Под антифрикционными свойствами масел понимают их способность снижать затраты механической энергии на внешнее трение.

Внешнее трение возникает в местах соприкосновения твердых тел. Оно заключается в механическом взаимодействии этих тел, препятствующим их относительному перемещению в направлении, лежащим в плоскости соприкосновения. Различают трение покоя (между неподвижными телами) и кинематическое (между движущимися телами). В зависимости от вида движения одного тела по поверхности другого кинематическое трение делится на трение скольжения и трение качения.

Антифрикционные свойства смазочных масел в основном характеризуется вязкостью.

С повышением вязкости масла гидравлическое сопротивление увеличивается, в результате чего возрастают затраты мощности на привод масляного насоса, снижается подача и масло плохо поступает к узлам трения, смазываемым под давлением. Особенно большое значение количество смазочного масла имеет в период пуска двигателя и начала движения, чем выше вязкость моторного масла, тем надежнее уплотнение цилиндропоршневой группы, именно по этой причине для изношенного двигателя рекомендуются масла повышенной вязкости. Чем выше вязкость масла, тем меньше его расход. Однако масло меньшей вязкости лучше отводит тепло и выносит из зоны трения продукты загрязнения и износа. Маловязкое масло лучше фильтруется. Таким образом, видно, что эксплуатационное значение вязкости смазочного масла не однозначно: для обеспечения несущей способности масляного слоя, уплотнения деталей, уменьшения расхода требуется масло повышенной вязкости, в остальном предпочтительнее масло меньшей вязкости.

Поэтому для смазки двигателей и механизмов машин выбирают масло по возможности меньшей вязкости, но такое, чтобы оно надежно обеспечивало в главных узлах жидкостное трение. Масла без присадок, базовые масла, не обеспечивают необходимый уровень смазочных свойств. Для обеспечения работоспособности смазочных масел в них вводят присадки различного характера: антифрикционные, противозадирные и противоизносные.

Основные требования к антифрикционным присадкам следующие: снижать и стабилизировать трение при граничном режиме.

Действие этих присадок основано, главным образом, на их адсорбции на металлических поверхностях трущихся деталей и химической активности образуемых присадками на этих поверхностях граничных слоев или с химическим взаимодействием активных элементов присадки с материалом трущихся пар.

Когда износ имеет коррозионно-химическую природу, его снижают введением антикоррозионных присадок, нейтрализующих действие кислых соединений или создающих пассивирующие пленки.

Действие антифрикционных присадок, уменьшающих трение, связано с адсорбцией поверхностно-активных веществ. В определенных условиях эксплуатации, когда к антифрикционным свойствам масел предъявляют особенно высокие требования, в них вводят поверхностно-активные вещества. Эти вещества улучшают антифрикционные свойства масел за счет образования стойких адсорбционных (граничных) пленок. За рубежом соединения подобного типа получили название "модификаторов трения".

Свойства	Средство или способ обеспечения требуемых свойств	Основные области применения масел с заданными свойствами
Антифрикционные	Полярные присадки или синтетические масла	Механизмы с низким к.п.д., передачи червячные, винт – гайка и др.
Противоизносные	Противоизносные присадки	Механизмы, срок службы которых определяется изнашиванием трущихся поверхностей
Противозадирные	Противозадирные присадки или высоковязкие масла	Механизмы, работающие при высоких нагрузках (в том числе ударных) и температурах

Вода и механические примеси вызывают повышенный износ двигателя, ускоряют окисление масла, увеличивают расход его и топлива. Наличие воды в масле значительно влияет на его антифрикционные свойства, снижает топливную экономичность двигателя.Снижения коэффициента трения, улучшения антифрикционных свойств масла в условиях эксплуатации можно достичь введением в масло специальных рабоче-консервационных (защитно-антифрикционных) добавок или присадок. В данном случае речь идет о дополнительном введении добавок или присадок, так как все современные моторные и трансмиссионные масла для автомобилей изготовлены уже с комплексом присадок, в состав которого входят антифрикционные, противоизносные и противозадирные. Действие присадок такого рода состоит, прежде всего, в адсорбции поверхностно-активных веществ и сопровождается химическими преобразованиями с возникновением новых веществ и соединений, т.е. химических модифицированных слоев.