Статьи «Прыжок в Россию» и «Как по маслу», опубликованные в № 5 и 8 за 2002 год, открыли цикл рассказов о маслах германской фирмы JB GERMAN OIL. Сегодня, как и было обещано, мы продолжим разговор о присадках, входящих в состав современных моторных масел.
Не сомневаемся, что Юрген Баумгартен - спортсмен, каскадер, гонщик, а также создатель и владелец компании JB GERMAN OIL использует при создании своей продукции самые современные технологии. Да и рекламное дело у него поставлено отлично. В проспектах и буклетах, на выставках и презентациях звучит традиционный набор «завлекалочек»: «сбалансированный пакет современных присадок», «легкий пуск», «прекрасные моюще-диспергирующие свойства» и так далее.
Хорошо Юргену Баумгартену: он, профессионал, знает о маслах все. В упомянутые фразы он вкладывает строго определенный смысл. Образно говоря, господин Юрген смотрит на масло «из мотора» разговаривает со своими инженерами-химиками от имени деталей двигателя: «мне нужно то-то и то-то...»
Уважаемый читатель, а не попробовать ли нам угнаться за Юргеном? Нет, нет, прыгать на мотоцикле с олимпийского трамплина нам, слава Богу, не придется. А вот понять, чего ждет современный двигатель от моторного масла, нам вполне по плечу.
Как говорилось в предыдущих публикациях, эксплуатационные свойства товарного масла определяются характеристиками базы и свойствами и возможностями присадок. Там же были перечислены основные виды присадок, без которых современные моторные масла уже немыслимы.
Да, канули в Лету времена, когда неприхотливые низкооборотные двигатели с невысокой степенью сжатия могли «переваривать» незатейливые минеральные масла - пусть и глубокоочищенные, но присадок практически не содержащие. Канули вместе с теми моторами.
Особенности работы современных двигателей влекут за собой (вот она, обратная сторона прогресса!) усиленное образование нагара и шлама - особенно в городском режиме «stop and go». При работе на маслах «давно забытых дней» высокофорсированный двигатель выйдет из строя буквально через несколько десятков часов. Моторист, взявшийся его реанимировать, ужаснется: поршневые кольца закоксованы, шейки коленчатого вала задраны, кулачки изношены сверх всякой меры, толкатели истерзаны питтингом...
К счастью, наличие присадок не допустит столь удручающей кончины современного ДВС. Присадки... Они весьма своеобразно и не всегда одинаково взаимодействуют с компонентами базового масла и друг с другом. Специалисты выделяют три случая такого взаимодействия:
1. Антагонизм. Разумеется, он недопустим.
2. Нейтральное отношение.
3. Синергетическое взаимодействие. В этом случае совместный эффект действия пакета превосходит сумму эффектов отдельно взятых присадок.
Ясно, что при создании пакета или, что более правильно, композиции присадок, ведущие компании стремятся к синергетическому варианту.
Говоря о составе пакета (композиции) присадок, можно было бы ограничиться одной фразой: он содержит ингредиенты, называемые di - от английского dispensity inhibition, то есть вещества, сдерживающие нежелательные процессы. Классический пример - ингибиторы коррозии цветных металлов и сплавов, входящих в подшипники двигателя.
Кроме di, в базовое масло вводят вязкостные присадки для получения всесезонного товарного продукта, а также депрессорные присадки. Но эти два вида присадок стоят особняком, и вот почему.
Строго говоря, в композицию они не входят, производители товарных масел вводят их в базу автономно. Дело в том, что загущать масло необходимо до разных вязкостей, причем каждый раз «отталкиваясь» от неодинаковых вязкостей базового масла - то есть задача эта не однозначна. А депрессорные присадки необходимы в том случае, когда базовое масло имеет недостаточную температуру застывания. К тому же восприимчивость базовых масел к депрессорным присадкам не одинакова.
Вот и получается, что создание некоего «универсального» пакета, содержащего как di, так и указанные два вида присадок весьма проблематично. Поэтому производитель присадок поставляет производителю масел загустители и депрессоры не пакетируя, а в розницу.
О загущающих присадках мы рассказывали в прошлый раз, разговор о депрессорах впереди, а сейчас поговорим о составе современного пакета. Начнем с присадок, имя которым - беззольные дисперсанты.
«Что в имени тебе моем?» - название «беззольные дисперсанты» говорит о многом. «Беззольные» в данном случае означает «соединения, не образующие твердых осадков». А «дисперсанты» - это дисперсия, диспергирование...
Известно, что моторное масло в процессе эксплуатации непрерывно загрязняется. Во-первых, в него попадают посторонние частицы извне. Во-вторых, оно подвергается глубокому окислению, в результате чего образуются нерастворимые продукты.
Вот и получается, что задача дисперсантов - поддерживать «загрязнения» масла в мелкодисперсном состоянии в виде коллоидного раствора. «Не дать им выпасть в осадок!» - таков лозунг этих присадок. Иначе сетка маслоприемника будет забита, в картере появятся изрядные отложения, масляные каналы с небольшими сечениями окажутся закупоренными сгустками, напоминающими по консистенции майонез.
Но дисперсанты не только поддерживают частицы во взвешенном состоянии - они способствуют их измельчению! И не допускают коагуляции, благодаря чему масляный фильтр долгое время остается работоспособным. Масло может гонять мельчайшие частицы грязи «по кругу» чуть ли не бесконечно - они не слипаются, не оседают, не пригорают. Что сказать на это? Правильно, пусть себе гоняет. И если двигатели современных грузовых автомобилей способны работать 80-100 тыс. км без замены масла и фильтра, в этом немалая заслуга беззольных дисперсантов.
Попутно заметим, что высокомолекулярные полимеры, использующиеся для изготовления загущенных масел, а следовательно, и загущающие присадки тоже обладают диспергирующим действием.
Поскольку дисперсанты борются с отложениями (шламами), можно условно считать, что они обладают моющими свойствами. Однако «моющими присадками» в классическом понимании являются зольные детергенты. Это соединения, содержащие металлы - сульфонаты, салицилаты, феноляты.
Фактически это мыла, но растворимые не в воде, а в масле. Их задача - борьба с нагаром и лаковыми отложениями на наиболее нагретых участках деталей. В первую очередь назовем верхнюю часть поршня - твердый нагар на ней способствует полировке цилиндра при перекладке. А рядом - поршневые канавки, с ними тоже все ясно: здесь образование нагара вызовет неизбежное закоксовывание поршневых колец.
Внутренняя поверхность днища вблизи поршневого пальца просто обязана быть чистой, иначе отвод теплоты от поршня резко ухудшится. А ведь эта область непрерывно омывается маслом - в некоторых двигателях разбрызгиванием, а в некоторых принудительно, под давлением. Известен также принцип омывания днища, называемый «коктейль шейкер», по аналогии с действиями бармена, готовящего коктейль. Но, так или иначе, масла здесь бывает много, а вот отложений быть не должно.
Обычно в масло вводят не один детергент, а их комбинацию - например, сульфонаты-феноляты или феноляты-салицилаты. Дело в том, что каждый детергент обладает щелочными свойствами, нейтpализующими действие кислот, образующихся в масле - но скорости нейтрализации у детергентов различные. Так, магниевые детергенты срабатываются «лениво», кальциевые - активно, бариевые - еще более активно. Правда, бариевые детергенты сегодня применяется все реже и реже, поскольку барий - тяжелый металл, и его использование противоречит экологическим чаяниям человечества.
Детергенты играют еще одну немаловажную роль: они предохраняют детали двигателя от ржавления на стоянке и при работе в уже упоминавшемся режиме «stop and go». Дело в том, что в обоих случаях в двигателе конденсируются кислоты, и ответственные чисто обработанные чугунные и стальные поверхности подвергаются массированной коррозионной атаке.
Сульфонат магния защищает детали двигателя от ржавления очень хорошо. Наличие в масле 1% этой присадки позволяет со спокойным сердцем поставить автомобиль на зимнюю стоянку. Кальциевые сульфонаты тоже обладают защитными свойствами, но в меньшей степени. А феноляты и салицилаты защищают двигатель от ржавления слабо.
Искушенный в химии читатель может возразить: должно быть наоборот, ведь сульфонаты - это проокислители, в то время как феноляты являются антиокислителями. Верно. Но дело в том, что салицилаты и сульфонаты замедляют разрушение входящих в пакет антиокислительных присадок, например дитиофосфатов цинка. Таким образом, проокислительное действие сульфонатов компенсируется тем, что антиокислители работают дольше и эффективнее.
У детергентов есть еще одна интересная особенность. При эксплуатации автомобиля в тропических странах возможно бактериальное поражение моторного масла и топлива. Причина проста: парафины служат питательной средой для грибков и бактерий. Но если масло содержит салицилаты, бактерий в нем не будет.
Заканчивая беседу о моющих присадках отметим, что быстрое потемнение масла после его замены не должно настораживать владельца автомобиля. Потемнение означает, что дисперсанты и детергенты хорошо выполняют свои задачи.
И напротив: если масло долго остается светлым, значит, внутренности двигателя обрастают высоко- и низкотемпературными отложениями со всеми вытекающими отсюда последствиями.
В следующий раз мы поговорим о роли антиокислительных, противоизносных, антикоррозионных и некоторых других присадок, входящих в композицию.
|