Изготовление моторного масла

Тех.жидкости, смазки

В 2005 г. Билл Максвелл, в то время глава отдела разработки моторных масел Mobil 1, рассказал TechInsider историю появления на рынке этого революционного продукта (No Butter for a Sandwich, PM No. 4’2005).

Содержание
  1. Масло, пришедшее с холода
  2. Зачем нужно знать, какие бывают моторные масла?
  3. Виды присадок
  4. Почему существует так много разных моторных масел?
  5. Три типа минеральных масел: чем чище, тем лучше
  6. Качества современных продуктов
  7. 5W-30, 10W-50 — как в этом разобраться
  8. Методом проб и находок
  9. Тесты в натуре
  10. Как выбрать масло для конкретного автомобиля
  11. Синтетические базовые масла: что такое ПАО и чем они хороши
  12. Устройства компаундирования
  13. Присадки
  14. Модификаторы вязкости (Viscosity Index Improvers, VIIs)
  15. OCP
  16. PMA
  17. Гидрогенизированные сополимеры стирола-диена
  18. Моющие присадки (детергенты)
  19. Диспергирующие присадки (дисперсанты)
  20. Противозадирные (разделительные)
  21. Модификаторы трения
  22. Молибден в моторном масле
  23. Антиокислительные присадки
  24. Минералка, синтетика, полусинтетика — что это значит
  25. Существуют ли «чудодейственные» присадки
  26. Первый этап производства
  27. Как делают моторное масло?

Масло, пришедшее с холода

Первое синтетическое масло на основе полиальфаолефинов (ПАО) компании Mobil Oil (ExxonMobil), выпущенное в 1974 году, буквально произвело революцию в автомобильной промышленности. В первую очередь он предназначался для холодных условий, особенно для Аляски. Запуск в мороз считается тяжелым испытанием для любого автомобильного двигателя, а масло, сохранившее свою текучесть даже при очень низких температурах (где затвердевает традиционное минеральное масло), высоко ценилось во всем мире.

С другой стороны, при повышении температуры масло не следует слишком разбавлять, иначе оно не сможет образовать защитную пленку на деталях двигателя. Поэтому одним из важных компонентов пакета присадок является модификатор вязкости (полимерный загуститель), то самое вещество, которому всесезонные масла обязаны своей «комбинированной» вязкостью.

Длинные молекулы загустителя сворачиваются в шар при низкой температуре, что не влияет на текучесть маловязкой основы. Но при повышении температуры «шарики» разворачиваются, при этом вязкость масла значительно возрастает.

Одним из свойств базовых моторных масел является вязкость (чем ниже этот показатель, тем легче прокачивать масло по узким трубам и каналам). Для измерения так называемой кинематической вязкости, представляющей собой отношение динамической вязкости к плотности, используется стандарт ASTM (Американское общество испытаний и материалов)

D445, который измеряет количество масла, протекающего под действием силы тяжести через капиллярную часть стеклянная трубка. Кстати, многие усовершенствования этих устройств были сделаны в лабораториях ExxonMobil: если краткость — сестра таланта, то необходимость явно связана с изобретательностью крови.

Высокая термическая вязкость важна для защиты тяжелых двигателей, особенно спортивных двигателей, но у автомобильной промышленности сейчас другие приоритеты, говорит Даг Декман: ​​турбонаддув, гибридные трансмиссии, системы старт-стоп и деактивация отдельных цилиндров. Для таких двигателей, «заточенных» на экономию топлива и снижение выбросов токсичных и парниковых газов, требуются маловязкие масла — SAE0w20, 5w20.

Сейчас это самая низкая вязкость, меньших значений стандарт SAE просто не дает. Поэтому в настоящее время среди специалистов обсуждаются предложения по введению номенклатуры сверхнизких вязкостей моторных масел. Это ставит перед нами еще одну задачу — защиту деталей двигателя при высоких температурах, которую, впрочем, мы решаем достаточно успешно».

Зачем нужно знать, какие бывают моторные масла?

Если зайти в любой магазин автозапчастей, то легко убедиться, что там много разных моторных масел. Производителей моторных масел много, но каждый из них предлагает целую линейку марок своей продукции для разных двигателей, условий и даже сезонов. Как во всем этом разобраться и нужно ли вообще это понимать обычному автолюбителю?

К сожалению, это необходимо. Дело в том, что на этикетке моторного масла вы не найдете информации о его совместимости с вашим двигателем, как это часто бывает с другими запчастями. В основном это связано с тем, что разные двигатели одной модели автомобиля одного производителя рассчитаны на моторные масла с разными характеристиками, и перечислить все совместимые двигатели на этикетке моторного масла просто невозможно. Кроме того, зачастую для одного двигателя можно использовать несколько видов моторного масла одновременно, что еще больше усложняет задачу. Перейти к списку новостей Продолжить

Виды присадок

Для каждого типа масла используется тот или иной набор присадок. Может быть не 2 или 3, а гораздо больше. Свойства и качество масла зависят от количества.

Например, стандартное минеральное масло может включать: Н-парафины, циклопафины, поликонденсированные нафтены, моноароматические и полиароматические соединения, изопарафины.

Высококачественный продукт содержит разветвленный изопафин. И это далеко не полный список ингредиентов, ведь многие из них являются коммерческой тайной производителя. В этом смысле технология производства моторного масла, например, сродни производству Coca-Cola — состав также известен немногим специалистам и тщательно охраняется.

Почему существует так много разных моторных масел?

Потому что есть много разных двигателей и их производителей. И каждый из последних имеет свои технологии производства.

Например, если один двигатель проектируется как мощный двигатель для спортивных автомобилей, то другой в основном предназначен конструкторами для экономных горожан. Третья группа двигателей предназначена больше для буксировки прицепов и езды по горной местности.

Вариантов маркетингового позиционирования движка на самом деле много. И в то же время автопроизводитель изначально закладывает в техническое задание для конструкторов вполне определенные условия будущей работы каждого двигателя. Задача последнего — максимально оптимизировать конструкцию двигателя в данных заданных условиях.

Поэтому — большой выбор различных по объему, конструкции, а также, что более важно, материалов, используемых при производстве внутренних деталей двигателей. А все эти факторы в свою очередь предполагают необходимость ужесточения требований к используемому моторному маслу. При этом некоторые параметры автомобильного масла для разных двигателей являются взаимоисключающими.

Например, всем известно, что при увеличении оборотов двигателя повышается температура масла. Следовательно, при повышении температуры масла его вязкость уменьшается. Знаете ли вы, что рабочая скорость двигателя различна для разных двигателей? То есть, если, например, на одной передаче и при оборотах двигателя, скажем, 3000, автомобиль едет со скоростью 110 км/ч, то скорость второй при тех же параметрах будет 140, а третьей — 160.

Очевидно, что этим трем автомобилям для нормальной работы двигателя требуется масло с совершенно разными параметрами.

Три типа минеральных масел: чем чище, тем лучше

То, что натуральные масла являются отличной смазкой, известно людям давно. Но в 20 веке нефтепереработка развивалась семимильными шагами, и люди стали получать нефтепродукты. В начале 1990-х годов Американский институт нефти (API) разделил весь накопленный богатый опыт получения базовых масел на пять групп: три из них включают минеральные масла высокой степени очистки, две — синтетические.

Группа I – базовые масла, полученные путем экстракции или очистки растворителем. Эта технология была изобретена одной из первых, и с ее помощью из масла удаляются нежелательные компоненты (ароматические или полициклические соединения, например). Это самый дешевый в производстве вид базового масла, из-за чего он остается самым многотонным.

II группа – минеральные масла, для которых применяется технология гидрогенизации (или гидроочистки). Для этого используется газообразный водород: путем химической реакции он связывается с «загрязняющими» ароматическими соединениями и превращает их в полезные углеводороды, наличие которых желательно в составе масла.

III группа — нефтяные масла, которые получают так же, как и во втором случае, но процесс гидрирования также проводят при высокой температуре и высоком давлении. Это означает, что почти все нежелательные компоненты нефти могут быть преобразованы в желаемые углеводороды. Кстати, сегодня наличие водородного сырья для процесса гидропереработки считается показателем качества нефтепереработки в стране. У России нет недостатка в собственном таком сырье, поэтому производимые нами нефтепродукты превосходят по качеству европейские.

Различные группы минеральных базовых масел отличаются прежде всего степенью очистки от нежелательных компонентов (в том числе ароматических и полициклических соединений). В целом преимуществ больше у тех базовых масел, степень очистки которых выше. По мере продолжения обработки, например, повышается устойчивость продукта к окислению, увеличивается индекс вязкости, повышается температура застывания и улучшаются другие рабочие параметры.

Но есть и специфические побочные эффекты очистки: например, при повышении степени очистки может ухудшаться растворимость добавок и способность к биоразложению. Однако смазочные материалы на основе базовых минеральных масел сегодня занимают лидирующие позиции по объемам производства: эти масла наиболее востребованы на промышленном и автомобильном рынках — во-первых, они доступны по цене, во-вторых, до недавнего времени им не было разумной альтернативы.

Минеральные базовые масла из этих групп производятся в России компаниями «ЛУКОЙЛ», «Роснефть», «Газпром нефть» и Татарстанским комплексом ТАНЕКО. На основе таких масел изготавливается ряд смазок – как индустриальных, так и механических, которые вы покупаете для двигателя своего автомобиля.

Качества современных продуктов

присадки для производства моторных масел

Процесс производства моторного масла стал настолько технологичным, что получаемый продукт на порядок лучше того, что использовался в автомобилях 10 или 20 лет назад.

Современное масло обладает высокой окислительной стабильностью, что делает его более долговечным. И если раньше масло приходилось менять каждые 3-5 тысяч километров, то теперь оно выдерживает и 7, и 10 тысяч.

Еще одним нововведением является то, что масло стало выдерживать более высокие температуры. Это означает, что в двигателе не образуются нагар и загрязнения. Вязкость стала стабильной, независимо от температуры окружающей среды и двигателя. Это дольше защищает движущиеся части двигателя и снижает расход топлива.

Современное масло замерзает только при экстремально низких температурах. Поэтому двигатель, заправленный качественным продуктом, легко запускается даже в самых суровых погодных условиях.

5W-30, 10W-50 — как в этом разобраться

Это классификация масел по вязкости по шкале SAE (Society of Automotive Engineers). Первая цифра означает условный температурный предел зимой (отсюда W — зима), а вторая — летом. Тем более что летние параметры примерно такие же, а «50» действительно означает сохранение рабочей вязкости при температуре окружающего воздуха около +50°С (под капотом она гораздо выше). А с зимними параметрами все почти наоборот: «5» означает приемлемую прокачиваемость масла и запуск двигателя в мороз около -30°С, а «25» — при -10°С.

Существуют и другие классификации. Например, API (Американский институт нефти) разделяет масла по типу двигателя (S — бензиновый, C — дизельный) и конкретному назначению: году выпуска и условиям эксплуатации.

выбрать автомобильное масло

Методом проб и находок

Список компонентов в составе моторного масла не является секретом. Базовое масло — это базовое масло, минеральное (каким-то образом полученное из нефти) или синтетическое (ExxonMobil использует ПАО). Пакеты присадок добавляются в базовое масло, приобретаемое у специализированных компаний, таких как Lubrizol, Infineum, Ethyl или Oronite. Все это общеизвестные вещества, но главный секрет – их количество в составе готового масла.

виджет интересов

После того, как комнаты заполнены новейшим измерительным оборудованием, лаборатория испытательного отдела, где работает Барри Хиллс, производит странное впечатление. Нет ни спектрометров, ни экзотических вискозиметров, ни хроматографов, ни других высоких технологий. Барри является старшим экспертом по оценке нагара и лаковых отложений на поршнях, и для своей работы он использует только лупу с подсветкой и держатель поршня, так как никакие измерительные приборы не могут выполнить эту задачу.

Визуальная оценка требует обширных знаний и очень высокой квалификации (которую также необходимо периодически подтверждать), так как для вывода итоговой цифры по десятибалльной шкале приходится учитывать около двухсот различных показателей чистоты штампа. В исследовательских отделах ExxonMobil всего три специалиста с такой квалификацией, так что это действительно редкая профессия. «Настолько редко, — говорит Барри, — что когда мы едем на конференцию, компания даже запрещает нам летать на одном самолете. Ведь подготовка такого квалифицированного специалиста занимает около 5 лет».

Чтобы найти баланс между добавками, в лабораториях, занимающих большую часть огромного здания, проводятся десятки тысяч экспериментов, измерений и испытаний. Здесь на самом современном оборудовании смешиваются базовые масла, подбираются пакеты присадок и отдельные компоненты: модификаторы вязкости, обеспечивающие оптимальную текучесть масла при высоких и низких температурах, противоизносные и противозадирные присадки, защищающие детали от износа, модификаторы трения, обеспечивающие способствуют снижению расхода топлива моющие и диспергирующие присадки, очищающие поверхность двигателя от нагара, а также антиоксиданты, препятствующие окислению масла и антикоррозийные присадки. И базовое масло, и готовые смеси — «кандидаты» испытывают на совместимость с различными материалами — с металлами (сталью, медью, алюминием), полимерами и резиной, из которых состоят сальники и уплотнители (резиновые полоски выдерживают в масле, нагретом до 150°С, после чего измеряют набухание, эластичность и разрывное усилие).

После измерения основных свойств масло испытывается на стенде двигателя. Стандарты Американского общества испытаний и материалов (ASTM) предусматривают ряд таких испытаний, причем довольно строгих. Например, для сертификации масла по API SM требуется испытание ASTM Sequence IIIG с запуском 3,8-литрового двигателя General Motors V6 Series II 1996/1997 годов в течение 100 часов при 3600 об/мин с мощностью 125 литров и температурой масла 150°С. При этом ряд свойств моторного масла проверяют каждые 20 часов, а после завершения цикла двигатель разбирают для оценки износа и степени нагара на поршнях.

Для испытаний на ходовых барабанах в автомобилях устанавливается дистанционное управление педалью газа, позволяющее реализовать разные режимы движения по определенной программе. Все данные контролируются с панели управления оператора.

Тесты в натуре

Рядом со зданием исследовательского центра находится гараж, перед которым на ходовых барабанах установлено несколько автомобилей. За год, не выезжая с места (не считая буксировки в гараж и обратно в бочку), наматывают сто тысяч миль (около 160 000 км). Ими управляет компьютер, который по заданной программе нажимает на педаль газа, имитируя разные циклы движения. Поскольку испытательный полигон находится на открытом воздухе, он точно имитирует реальные условия с реальными изменениями погоды.

После всех лабораторных замеров различных физических свойств как базового масла, так и готового моторного масла, включая пакеты присадок, и испытаний на воздействие на различные материалы (металлы, полимеры, резину), оно проходит испытания на моторных стойках. Двигатели выдерживают до шести капитальных ремонтов.

Впрочем, климат в Полсборо не слишком суров: зимой средняя температура около нуля, летом — около 30 °C. Строгие экологические испытания моторного масла ExxonMobil проводятся в другом месте, в жарком Лас-Вегасе, где обслуживают несколько испытательных автомобилей как такси. «Здесь мы в настоящее время тестируем наши моторные масла со сверхнизкой вязкостью», — говорит Дуг Декман. «И мы получаем очень многообещающие результаты: есть и экономия топлива, и достаточно адекватная защита деталей двигателя».

виджет интересов

Одной из важных задач, стоящих перед разработчиками, является сохранение смазывающих и защитных свойств моторных масел в широком диапазоне температур. Эта характеристика наиболее известна потребителям, так как находится на упаковке любого моторного масла в виде спецификации SAE (Society of Automotive Engineers — Общество автомобильных инженеров США), которая описывает вязкостно-температурные характеристики и состоит (для всесезонного масла) с двумя цифрами.

Первая цифра (с буквой W — Winter) указывает на зимнюю вязкость — чем она ниже, тем лучше будет течь масло при пуске двигателя в условиях низких температур. Второе число — это вязкость в горячем состоянии, которая является мерой способности масла оставаться достаточно густым при высоких температурах.

Чем выше это число, тем толще будет масляная пленка на деталях горячего двигателя и тем лучше он будет защищен, особенно в условиях интенсивного тепловыделения, характерного для «крутильных» спортивных двигателей.
На снимке: термометры, погруженные в пробирки с образцами смазочных материалов, измеряют температуру застывания масла.

Как выбрать масло для конкретного автомобиля

Об этом уже позаботились производители автомобилей и масел, разработав конкретные рекомендации именно для вашего автомобиля.

Вы можете пойти тремя путями. В первую очередь узнайте эту информацию на официальном сервисе, где вам могут предложить фирменное масло согласно возрасту и пробегу автомобиля. Как правило, это делают известные крупные концерны, причем одни ставят свой логотип рядом с клеймом производителя автомобиля, а другие не афишируют себя. Важно, чтобы все параметры масла были специально согласованы с разработчиками автомобиля.

Конкретные рекомендации есть и в инструкции к автомобилю. Однако чаще это указывает на гарантийный срок, когда автомобиль еще относительно новый и подлежит ремонту, а это подразумевает посещение официального сервиса, что возвращает нас к первому пункту.

Наконец, на официальных сайтах крупных производителей масел (в том числе и некоторых отечественных) есть электронный сервис подбора автомобилей определенной модели с определенным двигателем и годом выпуска. И этот вариант можно считать правильным.

Более точные рекомендации может дать опытный мастер автосервиса с учетом пробега и износа автомобиля.

Синтетические базовые масла: что такое ПАО и чем они хороши

Продолжаем рассматривать классификацию API: переходим к синтетическим маслам.

IV группа – синтетические базовые масла на основе полиальфаолефинов (ПАО). Суть технологии заключается в том, что при полимеризации с участием газообразного этилена получают углеводороды с олефиновым «хвостом». В результате получается вещество, напоминающее по идеальной структуре минеральные масла III группы, но обладающее перед ними дополнительными преимуществами:

  • более высокий индекс вязкости;
  • одинаково безотказные рабочие характеристики при экстремально низких и высоких температурах;
  • устойчивость к окислению;
  • низкая волатильность.

По своим техническим свойствам смазочные материалы на основе ПАО могут быть самыми разнообразными, в том числе и весьма специфичными: их используют на стратегически важных объектах, для устройств, подвергающихся воздействию экстремальных температур и работающих в критических условиях (например, в космической технике). А вот обычные, «бытовые», моторные масла на их основе получаются безупречно.

ПАО также имеют явные экологические предпочтения: в них нет соединений серы и азота, отсутствуют ароматические вещества. Поэтому эти масла расщеплены на 100%.

Вообще полиальфаолефины скорее не технические масла, а универсальные: на самом деле они настолько чистые, что их используют в качестве компонента для растворения ветеринарных вакцин, в косметической и даже пищевой промышленности.

До недавнего времени полиальфаолефины были небольшим продуктом в Европе и в России: их импортировали в нашу страну, но Европа не могла обеспечить достаточное производство этих продуктов. Единственная компания в России, производящая ПАО на сегодняшний день, — «ТАИФ Смазочные материалы» (Нижнекамск, Татарстан). Здесь производятся как базовые полиальфаолефиновые масла, так и готовые смазки на их основе в промышленных объемах.

Группа V – все остальные базовые масла (преимущественно синтетические). Чаще всего это масла на основе диэфиров, полиалкиленгликолей, фосфатных эфиров и силиконов. Это не самая распространенная категория базовых масел. Они необходимы для смазки точечных промышленных агрегатов, изготавливаются для узких нужд промышленности.

В сложившейся ситуации ситуация на рынке масел в России изменилась, и ряд иностранных производителей смазочных материалов вывели свои бренды из России. Большинство из них представляли моторные масла и премиальный сегмент моторных и индустриальных масел на основе базовых масел II и III групп. Это открывает перед российскими производителями новые возможности для занятия или расширения своей ниши на внутреннем рынке. В особенности это относится к производителям базовых масел группы III и IV, которые привлекают их к составлению рецептур моторных масел и индустриальных масел для различных областей применения.

Устройства компаундирования

технология производства моторного масла

Современные заводы по производству моторных масел используют разные смесительные узлы, то есть смешивают базовое сырье с присадками, ведь обычного нагрева для этого недостаточно.

Нефть смешивается в специальных резервуарах. В этом случае используется либо медленная мешалка, либо быстрый вентилятор, либо воздух, подаваемый под давлением.

Каждый метод имеет свои недостатки и преимущества, которые используются для производства того или иного вида. Например, если в составе масла есть компонент, легко разлагающийся на воздухе, вплоть до самовозгорания, то, конечно же, используется метод смешивания с помощью вентилятора.

Также имеет значение, какая вязкость у полученного масла, от этого зависит скорость перемешивания.

Компоненты добавки добавляются в специальные дозаторы, чтобы избежать дисбаланса. На современных заводах по производству моторных масел узлы смешивания полностью автоматизированы. Заводы покупают их у известных производителей, таких как Siemens и Halske. Или сделать их самостоятельно.

Присадки

Для улучшения свойств базовых масел в них добавляют различные присадки. Они улучшают индекс вязкости, добавляют моющее средство и защищают детали двигателя при разрушении масляной пленки. Рассмотрим их подробнее.

Модификаторы вязкости (Viscosity Index Improvers, VIIs)

Полимерные загустители представляют собой молекулы, легко растворяющиеся в маслах группы I, II и III. При нагревании они расширяются, увеличивая свою вязкость, а при низких температурах, наоборот, сжимаются, занимая меньше места, тем самым уменьшая свою вязкость.

 

Загустители бывают двух видов:

  • Линейный полимер неустойчив к механической деструкции и окисляется;
  • Звездообразная – сохраняет вязкость на протяжении всей работы, почти не разрушается при сдвигающих нагрузках.

Способность модифицирующего вязкость полимера сопротивляться разложению называется устойчивостью к сдвигу. Этот показатель измеряется с помощью 90-часового теста Курта Орбана (ASTM D7109) и называется индексом устойчивости к сдвигу (SSI). Чем ниже индекс, тем дольше масло способно сохранять свою вязкость.

OCP

ОКФ — сополимеры олефинов, обладают хорошей растворимостью и термической стабильностью. Широко используется в производстве из-за низкой себестоимости.

PMA

ПМА представляют собой полиметакрилатные полимеры, содержащие боковые алкильные цепи, которые предотвращают образование кристаллов парафина в масле и обеспечивают отличные низкотемпературные свойства. Они используются в маслах, предназначенных для мощных, высокофорсированных двигателей.

Гидрогенизированные сополимеры стирола-диена

В зависимости от типа диена различают стирол-бутадиеновые (СБС) и стирол-изопреновые (СИП) полимеры. Широко используется в энергосберегающих маслах.

Моющие присадки (детергенты)

Основными носителями щелочности являются детергенты, нейтрализующие кислоты, образующиеся при сгорании топливно-воздушной смеси. Они препятствуют образованию нагара на поршнях и других деталях, а также удерживают продукты загрязнения во взвешенном состоянии.

Площадь BN (прибл.) 0-300 0-500 0-300
Сера, % 0,5-4 0-4 0
Сульфоновые кислоты нет да нет
Карбоновые кислоты нет нет да
Гидролитическая стабильность хороший умеренный хороший
Окислительная стабильность очень хороший слабый очень хороший
Термическая стабильность отличный отличный отличный
Моющие свойства хороший хороший отличный
Ингибирование коррозии слабый хороший слабый
Антиоксидантный эффект очень хороший нет очень хороший

Диспергирующие присадки (дисперсанты)

Диспергаторы предотвращают образование низкотемпературных отложений, шламов и закупорку маслопроводов.

Противозадирные (разделительные)

Добавки EP (extreme pressure) работают в условиях экстремальных нагрузок, предотвращая сваривание. В областях с очень высоким трением и температурой противозадирные присадки разрушаются и образуют твердую пленку. Поэтому такие добавки еще называют разделительными. Наиболее известным представителем является диалкилдитиофосфат цинка — ZDDP.

Модификаторы трения

Модификаторы трения — это присадки, которые снижают потери на трение, повышают эффективность использования топлива, а также устраняют сухое трение металла о металл. Они обладают высокой полярностью (т.е легко прилипают к металлу), и в то же время легко деформируются. Наиболее известным представителем является молибден.

Молибден в моторном масле

Дисульфид молибдена используется в качестве сухой смазки, например, в смазках, дисперсиях, фрикционных материалах и клеевых покрытиях. В моторном масле молибден выступает в роли модификатора трения, т.е является антифрикционной присадкой. Обеспечивает экономию топлива за счет снижения трения, предотвращает износ, снижает износ и шум.

Комплексы молибдена и серы можно использовать в виде суспензии, но чаще их растворяют в смазочных маслах в концентрации нескольких процентов.

Дисульфид молибдена, MoS2, наиболее распространенная природная форма молибдена, извлекается из руды, а затем очищается для непосредственного использования в смазочных материалах. Поскольку дисульфид молибдена имеет геотермальное происхождение, он устойчив к теплу и давлению. Это особенно верно, если доступны небольшие количества серы для взаимодействия с железом и создания сульфидного слоя, совместимого с MoS2, при сохранении смазывающей пленки.

Ряд уникальных свойств отличает дисульфид молибдена от других твердых смазочных материалов:

  • Низкий коэффициент трения (0,03-0,06), который, в отличие от графита, присущ молибдену, а не является результатом поглощения пленками или газами;
  • Сильное сродство к металлическим поверхностям;
  • Пленкообразующая структура;
  • Предел текучести до 3450 МПа (500 x 103 фунтов на кв дюйм);
  • Стабильность в присутствии большинства растворителей;
  • Эффективные смазывающие свойства от криогенных температур до прибл. 350°С на воздухе (1200°С в инертных условиях или в вакууме).
  • Дисульфид молибдена будет действовать как смазка в вакууме, где разрушается графит.
  • Комбинация молибдата и водорастворимых сульфидов может обеспечить как смазку, так и ингибирование коррозии в смазочно-охлаждающих жидкостях и материалах для обработки металлов давлением. Маслорастворимые соединения молибдена и серы, такие как тиофосфаты и тиокарбаматы, обеспечивают защиту двигателя от износа, окисления и коррозии. Несколько коммерческих производителей поставляют эти добавки для смазочной промышленности.

Способность молибдена действовать как смазка обусловлена ​​его слоистой структурой. Более светлые сферы представляют собой атомы молибдена, а более темные сферы представляют собой серу. Внешние слои атомов серы связаны с каждой металлической поверхностью. Контакт между металлическими поверхностями исключен.

Слой атомов молибдена находится между двумя слоями атомов серы. Когда дисульфид молибдена распределяется между двумя металлическими поверхностями, слой связывается с каждой металлической поверхностью через атомы серы. Это предотвращает соприкосновение неровностей (неровностей поверхности металлов).

Скользящий контакт возникает между внешними слоями атомов серы, которые слабо взаимодействуют друг с другом. Таким образом, поверхности могут легко скользить по отношению друг к другу.

Наиболее современной альтернативой является разработка компании Infeneum – трехъядерный молибден MoDTC (диалкилдитиокарбамат молибдена). Принципиальное различие между MoDTC и MoS2 заключается в его полной растворимости; поэтому коагуляции и осаждения кристаллов не происходит. В отличие от более старой версии, дисульфида молибдена MoS2, эффективная доза MoDTC намного меньше и редко превышает 50-100 частей на миллион.

Антиокислительные присадки

Они создают на поверхности сплавов цветных металлов защитную пленку, непроницаемую для агрессивных веществ, тем самым предохраняя их от коррозии.

Минералка, синтетика, полусинтетика — что это значит

Это базовая основа для моторных масел. Минеральное масло получают непосредственно из нефти путем перегонки и очистки. Затраты ниже, чем у других, и поэтому конечный продукт относительно дешев.

Синтетическое масло, как следует из названия, производится путем синтеза из органических соединений. Существуют различные технологии — например, по технологии GTL (Gas-to-Liquids) получают сверхчистую основу, хорошо взаимодействующую с присадками из природного газа).

Полусинтетические вещества содержат как минеральную основу, так и синтетическую, чаще в соотношении 70/30.

Синтетика считается самым высокотехнологичным в производстве маслом, обладающим наиболее стабильными свойствами и высокими потребительскими качествами. Его цена также самая высокая. Это масло рекомендовано для современных двигателей с особо точной сборкой деталей, часто работающих в сложном ритме движения (например, городской трафик), в условиях перепада температур, особенно в морозы.

Минеральное масло образует устойчивую пленку, с пакетом качественных присадок хорошо справляется с очисткой, но заметно теряет вязкость при понижении температуры и требует более частой замены. Обычно рекомендуется для подержанных автомобилей с не самой современной конструкцией двигателя и для эксплуатации в условиях мягкого климата.

Полусинтетика по рекомендациям подразумевает промежуточный вариант. Однако для окончательного выбора следует учитывать несколько параметров.

Существуют ли «чудодейственные» присадки

Это один из самых частых вопросов, порождаемых навязчивой рекламой всевозможных присадок, которые обещают сделать двигатель таким же чистым, как после конвейера, создать невероятно ровный слой, позволяющий после полной замены масла проехать не менее сотни километров течь, и «наращивать» изношенные детали до состояния новых. Автор на технических семинарах неоднократно переадресовывал этот вопрос представителям известных производителей нефти, и ответы были примерно одинаковыми.

Свойства добавок должны быть оптимально сбалансированы, чтобы одно качество не мешало другому. Действительно, можно добавить стороннюю «сверхгладкую» добавку, но это вредно для влияния на вязкостные свойства или, например, на моющие свойства композиции. Задача химиков — не залить «все и больше», а обеспечить необходимый баланс свойств для конкретного двигателя и синергию компонентов масла. Словом, в качественном масле от известного производителя все необходимое уже есть.

Первый этап производства

машинное масло

На первом этапе производства моторного масла происходит процесс гидроконференцсвязи с участием водорода. Частицы этого газа очищают базовое сырье от примесей соединений азота и серы. Полученное таким образом масло относится ко второй группе. Это отличает моторное масло российского производства от других продуктов, ведь не все компании используют гидроконверсию в производстве. Кстати, именно в этом процессе масло приобретает свой цвет, прозрачность и специфический запах.

Как делают моторное масло?

производство моторного маслаЕсли не вдаваться в подробности, моторное масло представляет собой смесь масляной основы и присадок. Основу получают либо из нефти (минеральные моторные масла), либо путем химического синтеза (синтетические моторные масла), либо путем смешивания минеральной и синтетической основ в разных пропорциях (полусинтетические моторные масла). Сама по себе основа обладает базовым набором смазочных и эксплуатационных свойств, но ее использование в двигателе невозможно без добавления различных присадок, позволяющих учитывать разные режимы и ресурс двигателя.Присадки — это вещества, которые добавляют в моторное масло для улучшения, ослабления, стабилизации некоторых существующих свойств и характеристик моторного масла или для получения нового масла, необходимого для нормальной работы двигателя.

Присадки, которые добавляются в моторное масло при производстве, выполняют ряд задач, от стабилизации вязкости при определенных температурах, до очистки внутренних деталей двигателя. Состав и свойства своих присадок производители моторных масел не раскрывают – это их коммерческая тайна, по сути, рядовому потребителю это и не нужно. Важно, что сбалансированный набор этих присадок в той или иной марке масла должен соответствовать определенным стандартам, принятым во всем мире, а также дополнительным требованиям к составу моторного масла от производителей автомобилей.

Таким образом, именно сбалансированный набор присадок в одном моторном масле делает его пригодным для использования в конкретном двигателе. Тон в этих вопросах конечно же задают разработчики движка.

Поделиться с друзьями
Vladislav Smart
Оцените автора
( Пока оценок нет )