§ 27. Присадки к смазочным маслам

В различных машинах и механизмах, агрегатах и узлах трения к смазочным маслам предъявляются раз­нообразные и жесткие требования. Действительно, не­обходимо, чтобы масла не окислялись и препятствовали образованию высокотемпературных отложений, а в то же время рабочая температура зачастую достигает та­ких значений, при которых не только происходят процес­сы интенсивного окисления, но даже и термического рас­пада масел. В зимнее время необходимо обеспечить лег­кий запуск двигателя при отрицательной температуре, быструю подачу масла к поверхностям трения, а с дру­гой стороны — создание надежной масляной пленки при высокой температуре. И таких примеров можно привести множество.

Длительное время эксплуатационные свойства масел повышали путем подбора сырья, улучшения технологии переработки и очистки. Но развитие техники шло впе­ред, требования к качеству смазочных масел постоянно возрастали (увеличение скорости, нагрузок, температу­ры, использование наддува в двигателях и т.д.). Удов­летворить возросшие требования старыми приемами стало невозможно. Принципиально новым средством, которое позволило резко повысить эксплуатационные свойства смазочных материалов, явились присадки — вещества, которые добавляют к маслам для улучшения их качества.

Присадки используют в трансмиссионных, трансфор­маторных, гидравлических маслах, пластичных смазках и других смазочных материалах. Но особенно широкое распространение они получили в моторных маслах, от качества которых во многом зависит надежность и дол­говечность двигателей, а значит всей машины в целом. Моторные масла без присадок не выпускаются. Ко­личество добавляемых в различные масла присадок колеблется от сотых долей процента до 15—18%, пос­ледние цифры относятся к маслам для форсированных двигателей внутреннего сгорания. Следует иметь в ви­ду, что присадки могут повысить эксплуатационные свойства только хорошо очищенных высококачественных масел. Вначале подбирают сырье, улучшают техноло­гию переработки и только после этого добавляют при­садки

В современные моторные масла вводят присадки нескольких видов. Для улучшения вязкостно-темпера­турных свойств масел, особенно предназначенных для зимней эксплуатации, используют вязкостные присадки, добавляют их в количестве до 3% .Температуру зас­тывания зимних масел понижают путем введения до 1% специальных веществ—депрессоров Уменьшение образования лаков, нагаров, осадков на нагретых де­талях двигателей, предотвращение пригорания порш­невых колец достигается использованием моющих при­садок, их добавляют в значительном количестве—от 3 до 10% в зависимости от степени форсирования двигателя. Процессы окисления масла удается сни­зить применением антиокислителей, при этом уменьша­ются нагарообразование и коррозийность масел. Все шире применяют присадки для снижения износа тру­щихся деталей (противоизносные), уменьшения корро­зии черных и цветных металлов, сплавов (противокор­розионные), предотвращения пенообразования (анти­пенные). К некоторым маслам добавляют также противозадирные присадки для снижения задира по­верхностей трения, работающих при высоких удель­ных нагрузках. При хранении техники используют при­садки, защищающие детали от атмосферной коррозии (противоржавейные)

Условия работы масел в современных двигателях настолько тяжелы, что отдельные, даже самые эффек­тивные, присадки не позволяют обеспечить удовлетворительные эксплуатационные свойства. Поэтому в мо­торные масла обычно вводят композицию из четырех-пяти соединений, каждое из которых придает им особые свойства, весь комплекс присадок позволяет снизить лако- и нагарообразование, износ, главным образом, коррозионный, замедлить процессы окисления, умень­шить вспениваемость. Современные моторные масла— это сложные смеси, состоящие из углеводородов масел и различных присадок, количество которых обычно составляет 8—14%.

Рассмотрим требования, которые предъявляются, к присадкам. Присадки должны быть, возможно, более эффективными. Необходимо, чтобы они полностью растворялись в масле и не отфильтровывались маслоочистительными устройствами двигателя. Вводимые в масла соединения должны обладать достаточной стабильностью: не выпадать в осадок при длительном хранении, изменении температуры и действии воды. Важно, чтобы, улучшая одни эксплуатационные свой­ства масел, присадки не ухудшали другие.

На практике эти требования полностью не удается осуществить. Почти все присадки в масле находятся не только в растворенном состоянии, но и в виде очень мелких взвешенных частиц. Чем выше концентрация присадок, тем большее их количество будет в неустой­чивом состоянии. Эта нестабильная часть может за­держиваться маслоочистительными устройствами, а при длительном хранении, действии влаги выпадать в оса­док, что приводит к ухудшению эксплуатационных свойств масел. В большинстве присадок содержатся различные щелочноземельные металлы. При сжигании масла с такой присадкой остается много золы. С одной стороны, повышенная зольность означает большую концентрацию присадок (хорошие моющие и противоизносные свойства), а с другой - чем больше золы, тем выше может быть скорость механического изнашива­ния при испарении и выгорании масла. Поэтому после разработки присадок проводится их всесторонняя проверка в реальных производственных условиях. И только при высокой эффективности их вводят в товарное масло.

Введенные в масло присадки обычно перечисляют в паспорте качества. Часто буквы в обозначении ука­зывают институт, где присадки разработаны, ВНИИ НП—Всесоюзный научно-исследовательский ин­ститут по переработке нефти, а иногда — химический со­став (НСК — нейтральный сульфонат кальция).