Какие присадки в смазочных материалах?

До начала 30-х годов в узлах и агрегатах автомобилей использовались масла без присадок. При этом, например, пробег моторных масел составлял около 800 км., а примерно через каждые 1600 км. двигатель подлежал разборке для очистки деталей от нагара, шламов и других загрязнений. Бурное развитие автомобилестроения и ужесточение требований к качеству масел привели к не менее стремительному развитию работ по созданию и применению в маслах присадок различного функционального применения. Начатые в период между первой и второй мировыми войнами работы по разработке и исследованию присадок с возрастающей интенсивностью продолжились в последующие годы.  Поиск эффективных присадок к маслам проводится и в наше время.

Следует заметить, что далеко не всякое химическое соединение, обладающее определёнными функциональными свойствами может быть использовано в качестве присадки к автомобильным маслам. Присадки в вводимой концентрации должны обладать растворимостью или способностью к созданию устойчивых систем во всём диапазоне рабочих температур, транспортирования, хранения и эксплуатации, не отлагаться на фильтрах, не вымываться водой, обеспечивать надёжную стабилизацию масел против окисления, не ухудшать других эксплуатационных свойств масел, предотвращать разрушение металлических, резиновых и полимерных деталей, обеспечивать стабильность свойств масел в течение гарантированного срока хранения, быть совместимым с другими присадками, вводимыми в масла обеспечивая экономическую эффективность масел в процессе эксплуатации. Всё это создаёт серьёзные ограничения при выборе соединений, используемых в качестве присадок к маслам. Именно поэтому среди многих десятков тысяч исследованных соединений в качестве присадок используется достаточно ограниченное количество продуктов.

Пакеты присадок представляют собой сложнейшую, тщательно сбалансированную смесь химических веществ. Гигантские научные центры тратят миллиарды долларов на их разработки. Каждый новый смазочный материал проходит полномасштабные, длительные испытания. Любой, даже небольшой успех нефтехимических корпораций в борьбе с трением немедленно становится достоянием широкой автомобильной общественности. Составы этих смесей держатся в строжайшем секрете и ревниво охраняются разработчиками.

Состав присадок в автомобильных маслах составляет от 20 до 30% от объёма. Ожидается, что после 2008 года состав присадок превысит 35%. При этом станет реальным вопрос создания масел, не сменяемых в течение всего срока эксплуатации двигателя.

Казалось бы, улучшить свойства масел невозможно. Однако находятся фирмы, предлагающие «чудодейственные» присадки-модификаторы к уже готовым маслам. Что же они предлагают? Наиболее употребимые модификаторы можно условно разбить на три группы:

1. Содержащие порошки металлов (чаще всего меди);
2. Порошки инертных неорганических соединений (графит, сульфиды металлов);
3. Перфторуглеводороды (т.е. углеводороды в которых вместо атомов водорода находятся атомы фтора).

Безусловно, их добавка меняет характер взаимодействия трущихся поверхностей. Но как?

Холодильные агрегаты (компрессоры) появились ещё в начале века. Первоначально они рассчитывались на 2-3 года службы. Однако вопреки теоретическим расчётам их долговечность оказалась намного большей.

В причине феноменальной живучести хоть и не сразу, но разобрались. Она носит чисто химическую природу и связана с образованием на медных поверхностях трения плёнки химического соединения меди и аммиака, резко снижающей трение. Так родилась идея использовать медь в двигателях внутреннего сгорания. Широкому внедрению подобного препарата первоначально мешало отсутствие технологии его изготовления. Дело в том, что порошок должен иметь сверхмелкодисперсную структуру, чтобы находиться в масле во взвешенном состоянии. Микрочастицы меди, оседая на всех металлических частях двигателя, постепенно должны «заделать» микротрещины, царапины на поверхности металла, параллельно снижая трение. Диаметр частиц металла в подобном модификаторе играет ключевую роль. Действительно, если он окажется чуть больше допустимого, частицы металла осядут на дно, а то и вовсе останутся в масляном фильтре. Порошки металлов (и меди в том числе) кроме желаемого физического эффекта устранения микродефектов поверхностей могут химически (и это знает любой химик) взаимодействовать с достаточно широким кругом органических соединений, изменяя, в том числе и структуру присадок к маслам. Результат может быть самым непредсказуемым.

Порошки инертных неорганических соединений (графит, сульфиды металлов) обладают схожим действием. Преимущество их в химической инертности. Недостаток – в малой механической прочности. То есть «графитовый» модификатор принесёт наименьшую пользу, так как осаждаемые частицы графиты будут постоянно выгорать и просто механически истираться. Однако этот же модификатор с наименьшей вероятностью может испортить баланс присадок масла (химически инертен). На совести фирмы – остаётся качество графита. Дело в том, что графиты бывают мягкие и твёрдые, в зависимости от количества примесей в них. Если в модификаторе окажется твёрдый графит, то он будет работать, как обыкновенный абразив со всеми вытекающими последствиями.

Наконец, третья группа модификаторов – перфторуглеводороды. Широко известные фторопласт и тефлон (которым покрывают сковородки «Tefal») есть ни что иное, как разновидности перфторуглеводородов. Преимущества их очевидны: низкое трение (вспомните фторопласт) и химическая инертность. Пожалуй, их можно было бы считать идеальным компонентом для модификаторов моторных масел. Если бы не один нюанс: дело в том, что эти вещества теряют инертность при температурах 300-400⁰С. Масло в двигателе не нагревается постоянно до столь высоких температур. Но малая его часть всё же попадает в камеру сгорания по стержням клапанов, остаётся на стенках цилиндров. Особенно на изношенном двигателе. А там температура даже выше. В случае же окисления или термического разрушения тот же политетрафторэтилен выделяет крайне агрессивные вещества (например, плавиковую кислоту), против которых не устоит ни один металл. Что произойдёт с «фирменными» присадками, содержащимися в масле, не сможет сказать никто.

При выборе модификатора полезно руководствоваться здравым смыслом, исходя из простого соображения «не навреди» и выбрать из всех зол меньшее. Меньше других принесёт вреда графитовый модификатор. При условии, что производитель кристально честен, и не подсунет абразивный твёрдый графит вместо мягкого.

При грамотной эксплуатации двигателя применение чудо-препаратов чревато неприятностями:

• Достаточно толстые слои отложений, полученные после длительной работы двигателя на некачественных маслах, могут быть смыты. Образуются повышенные зазоры, возможно закупоривание масляных каналов «тромбами» из смытых частиц старого масла, сажи и т.д.
• 5-7% масла остаётся при смене масла. Рекомендуемые сроки замены масел учитывают его. Модификатор неизбежно останется в двигателе тоже. Те же 5-7%. Рассчитан ли он на длительный срок эксплуатации – загадка. Изготовитель, по крайней мере, молчит об этом. Срок службы масла при использовании добавки желательно снизить на 15-20%.

В любом случае нельзя верить рекламодателям, обещающим увеличение ресурса двигателя на 30% и более, снижение расхода топлива на 5-10%, возрастание антифрикционных свойств масла на 20% и более. Земная наука пока не способна на такие чудеса.

Простым и доверчивым автомобилистам остаётся лишь уповать на порядочность и честность многочисленных авторов очередной автомобильной панацеи хотя бы в срок (или чаще) менять обычное, рекомендованное заводом-изготовителем автомобиля масло.