Реферат на тему:

Присадки та добавки до олив

Протягом багатьох віків людство мріє про засоби, за допомогою яких
можна було б зменшити тертя між металевими поверхнями, що труться, й
зменшити їх спрацювання. Спершу були мастильні матеріали, а згодом для
поліпшення протиспрацьовувальних властивостей почали до них додавати
присадки й добавки. Присадки — речовини, якими легують базовий продукт
на заводі-виробнику товарної продукції, добавки — речовини, які можуть
вводитися додатково для поліпшення певних властивостей продукту.

Антифрикційні присадки призначені для зменшення втрати потужності
енергетичного засобу внаслідок тертя, що, своєю чергою, приводить до
економії палива. Найбільшого поширення дістали високотемпературні
антифрикційні присадки, зокрема оливорозчинні сполуки молібдену, деякі
беззольні сполуки, а також колоїдні дисперсії твердих мастильних
матеріалів (графіту, дисульфіду молібдену тощо).

Дисульфід молібдену (MoS2) — неорганічна, дуже м’яка речовина
(використовується в ультрадисперсному стані), сумісна з усіма присадками
та конструкційними матеріалами. MoS2 зменшує коефіцієнт тертя та
спрацю-вання поверхонь. Його мастильні властивості грунтуються на
шаруватій, пластинчастій структурі, високій адгезійній здатності
(“липкості”) щодо поверхні металу, внаслідок чого утворюється захисний
шар, який згладжує нерівності, проникаючи в мікротріщини, заповнюючи їх.
Цей шар, з одного боку, має високу міцність і запобігає граничному
тертю, захищаючи поверхні від спрацювання, з іншого боку, завдяки
шаруватій структурі, під час тертя відбу-вається вільне переміщення
пластинок MoS2, що зменшує коефіцієнт тертя, знижуючи тим самим
спрацювання поверхонь деталей.

Ефекту від застосування МоS2 можна досягти тільки за однорідного його
складу (це — порошок, тому дуже важливим є ступінь його подрібнення),
розмір частинок якого має бути не більше 1 мкм у вигляді колоїдної
дисперсії у кількості 1–2%. Унаслідок його застосування зменшуються
втрати потужності на тертя, а витрата палива зменшується на 3–5%.

Сучасними дослідженнями встановлено, що високі мастильні якості МоS2
зумовлені не лише його фізичними властивостями (унікальна шарувата
структура), а й хімічними реакціями між МоS2 та металом підшару. Реакції
між МоS2 і Fe призводять до утворення сульфідів заліза за температури
700°С, а за більш високих температур утворюються сполуки МоFeS3. Як
сульфітація, так і утворення МоFeS3 сприяють підвищенню зносостійкості
плівок. Явище вибіркового перенесення полягає в тому, що така плівка
утворюється тільки на поверхнях тертя і, можливо, тільки за певного
збігу складу мастильних матеріалів і технології обробки деталей.

Можливим негативним наслідкам дії МоS2, наприклад, корозії металів,
запобігають додаванням певного набору поверхнево-активних стабілізуючих
присадок й інгібіторів.

Принципи дії добавок різняться, і їх умовно можна поділити на такі
групи: антифрикційні, модифікатори тертя і спрацювання, кондиціонери
металу, анамегатори, реметалізанти.

Антифрикційні добавки — це дрібнодисперсні частинки спеціальної речовини
або сполуки: дисульфіду молібдену, тефлону тощо.

Дисульфід молібдену. На практиці застосовують два способи: перший —
створення штучних сполук молібдену, які повністю розчинні в моторній
оливі. (Економін, Фриктол); другий — застосування природних сполук
дисульфіду молібдену. Основа препаратів — мікропорошок дисульфіду
молібдену (пластівці розміром від 0,5 до 2 мкм і завтовшки 0,05 мкм).
Вони вільно проникають крізь фільтр, не випадають в осад навіть у
центрифузі.

До складу товарних олив уже додають аналогічні присадки. Отже, додаткове
застосування молібденовмісних добавок може виявитися надмірним. Крім
того, існує ризик підвищення зольності оливи.

Тефлон (він же — політетрафторетилен (ПТФЕ), фторопласт-4) занесений до
Книги рекордів Гіннеса як найбільш ковзкий у світі матеріал. Дістав
широке застосування в електронній промисловості, ракетній техніці, під
час виготовлення побутових виробів (сковорідок, каструль, прасок). У
розвинутих країнах широко застосовується для обробки поверхонь тертя в
автотракторній техніці. У нашій країні через високу вартість широкого
застосування до останнього часу не набув. У Росії розроблено порівняно
недорогий препарат — Форум: поверхні деталей покриваються м’якою, тонкою
плівкою дуже ковзкого матеріалу, що має добре зчеплення з основою; в
результаті цього знижується коефіцієнт тертя до 17% та зменшується
витрата палива до 10%, термін роботи деталей подовжується вчетверо (за
інформацією виробника). Одноразове застосування добавки розраховане на
80 тис. км пробігу автомобіля. Хибою мастильних покриттів на основі
полімерів є їх недостатня температурна стабільність (до 200°С).

Модифікатори тертя і спрацювання. Принцип дії модифікаторів засно-ваний
на хімічно активній взаємодії продукту з виступами рельєфу тертьових
поверхонь. У режимі граничного тертя товщини шару оливи недостатньо, щоб
усунути контакт поверхонь “метал із металом”. Це проявляється насамперед
між виступами мікрорельєфу. Нагрівання виступів, що зрізаються,
призводить до розм’якшення їх модифікатором. Коли всі “зайві” виступи
старанно зрізаються, шару мастильного матеріалу стає достатньо, аби
запобігти контакту поверхні “метал із металом”. Найпоширенішими
модифікаторами є російські “Аспект-модификатор” і “Универсальный
модификатор” .

Кондиціонери металу. На відміну від модифікаторів тертя і спрацювання,
кондиціонером металу на поверхні тертя формується самовідновлювана
захисна плівка з чистого заліза, яка дістала назву сервовітної (від
латинського servo — зберігати і vita — життя). На поверхні сервовітної
плівки встанов-люється динамічна рівновага між активними атомами заліза
власне плівки та перехідними залізоорганічними комплексами кондиціонера
металу в складі моторної оливи. Унаслідок цього досягається замкнений
цикл спрацювання-відновлення, що дає змогу реалізувати принцип
самовідновлення. При цьому істотно (в 5–12 разів) зменшується
спрацювання деталей механізмів, збільшується ресурс двигуна.
Найпоширенішими кондиціонерами металу є ER і ФЕНОМ.

Антифрикційний кондиціонер металу ER (Energy Release) був синтезований у
США в середині 80-х років у рамках закритої програми створення
літаків-невидимок STEALTH для зменшення тертя, тепловиділення, рівня
шуму двигунів і механізмів, що працюють у напрочуд складних умовах.
Спроба застосувати ER у двигунах і трансмісіях автотракторної техніки
дала дуже високі результати: зниження витрати палива, підвищення
потужності, істотне збільшення ресурсу.

Наприкінці 90-х років російські вчені, на противагу ER, розробили
багатофункціональний кондиціонер металу Феном (назва Феном утворена від
Fe — позначення заліза в таблиці Менделєєва і NOM — від латинського
Nomen — основа основ, ім’я). У ФЕНОМі вдалося реалізувати так звані
Smart-Self Technology — “розумні технології” самоорганізації
(самовідновлення).

ФЕНОМ — це синтетична багатокомпонентна сполука, добре сумісна з різними
оливами. У початковому стані хімічно нейтральна, вона активізується лише
в зоні контакту поверхонь тертя.

Випробування на “АвтоВАЗі” свідчать, що із застосуванням ФЕНОМу
коефіцієнт тертя зменшився на 25%, учетверо зросла зносостійкість.

АНАМЕГАТОРИ. Ідея відкриття, розробка і виробництво, що характеризуються
поняттям “ноу-хау”, належать Київському науково-виробничому підприємству
ADIOZ (назва “Анамегатор” може бути розшифрована так: ана — мовою
санскриту означає “вічний рух до величного”; мега — з давньогрецької —
“мільйонні збільшення чого-небудь”; тор — геометричне просторове тіло,
що не має ані початку, ані кінця; отже, ця назва символізує вічне
прагнення до величного через примноження існуючих позитивних
властивостей).

gd|Lae

Анамегатори Gold Ozerol МП-8 і Diamond Ozerol МП-10 — складна хімічна
сполука, яка разом з оливою утворює в двигуні або іншому подібному
механізмі багатофункціональний конгломерат, здатний не тільки
подовжувати термін роботи стандартного пакета присадок, а й відмивати
системи мащення від лаків, нагарів і шламів та під дією високих
температур і тисків (у місцях тертя) відновлювати спрацьовані поверхні,
повертати їм втрачений унаслідок спрацювання поверхневий шар металу,
тобто здійснювати структурну реконструкцію пар тертя. Їх основною
властивістю є сильна електромагнітна дія на поверхні, з якими вони
вступають у контакт. Магнітні поля, створені під дією анамегаторів,
здатні позбавити можливості стикатися з’єднаним деталям (парам тертя),
що практично виключає спрацювання. Отже, тертя в парах можна вважати як
безспрацювальним. Варто лише анамегатору потрапити в оливу, як він
одразу ж утворює на межі пар тертя надтонку (від кількох шарів атомів до
часток мікрона) плівку поверхнево-активних речовин (ПАР) із температурою
руйнування понад 2500°С і надзвичайно низьким коефіцієнтом тертя.

Реметалізанти — це ремонтно-відновлювальні добавки до олив. Вони
складаються з дрібнодисперсного порошку на основі міді, свинцю, срібла
та інших металів. Засіб заливають в оливу, на яку він не впливає, а
використовує як носія металу до місць тертя. Принцип дії реметалізантів
грунтується на механічному “приварюванні” (втиранні) металевих часток,
які потрапляють у зону тертя. Вони, своєю чергою, поділяються на дві
групи: на засоби з “м’якими” й “твердими” активними агентами.

До групи “м’яких” належать російський РиМет і швейцарський Metalyz 6.
Вони стійкі проти високих температур, що дає тривалий ефект (наприклад,
відновлення компресії у циліндро-поршневій групі двигуна).

РиМЕТ розроблено фахівцями науково-виробничої компанії “ВМПАВТО” в
Росії. Частинки міді, олова та срібла завбільшки 0,1 мкм, що на порядок
менше, ніж в інших реметалізантах. Такий розмір часток дає їм змогу
вільно проникати через фільтр, не випадати в осад в оливі й активніше
взаємодіяти з поверхнями деталей: на мікрорівні нормалізується структура
кристалічної решітки; на макрорівні формується захисна сервовітна плівка
металу, яка безперервно самовідновлюється з компонентів оливи під дією
сили тертя. РиМЕТ має унікальну властивість, якої позбавлені інші
засоби: знімає поверхневу втому металу на будь-якій стадії спрацювання.
Випробуваннями реметалізанта Ресурс із пористою структурою покриття
встановлено, що він, як губка, утримує оливу — як наслідок, учетверо
зменшується інтенсивність спрацювання хромованих кілець, чавунної втулки
— вдвічі.

Metalyz 6 містить у своєму складі композицію “мідь—свинець—срібло”, все
інше — подібне до РиМЕТу.

До групи “твердих” належить вітчизняний Хадо і російський Трибо та
добавки Формула АВ і Формула АР, які пропонуються як засоби для ремонту
без розбирання (здатні наварювати шар металокераміки в найспрацьованіших
зонах).

Хадо або РВС-технології. Хадо — це багатокомпонентна дрібнодисперсна
суміш природних мінералів, добавок і каталізаторів. Умовно роботу Хадо
можна розділити на такі етапи: початковий; розмелення часток Хадо
виступами мікрорельєфу; очищення впадин мікрорельєфу від забруднення;
щільне нашарування домелених часток Хадо в заглиблення мікрорельєфу;
утворення нових кристалів.

У початковому стані поверхні тертя деталей — це виступи та впадини,
заповнені продуктами спрацювання і забруднення оливи та присадок.

Частки Хадо значно більші від виступів і впадини мікрорельєфу, тому під
час роботи механізму виступи, як зубці млина, розмелюють (подрібнюють)
їх. Під час розмелення відбувається інтенсифікація процесів
мікрозварювання і мікросхоплення, позаяк більшість мікровиступів буде
зруйновано внаслідок контакту з частками Хадо. У місцях руйнування за
високих температур (900…1200°С ) у результаті мікрометалургійних
процесів (у своєрідних мікротигельках) практично миттєво відбуваються
реакції заміщення з утворенням нових кристалів. До того ж, основна маса
металу швидко забирає тепло із зони контакту. Отже, у місцях виступів
з’являються перші плями металокерамічного захисного шару. Товщина цих
плям невелика, позаяк навіть за значних енергій злому витрачається
невелика кількість часток Хадо. Внаслідок розлому частинки розмелюються
аж до елементарних. Згодом у процесі домелювання відбувається механічне
видалення забруднень із впадин мікропрофілю.

У кожній точці поверхні тертя електромагнітні мікрополя “шикують”
мікрочастинки Хадо в певному напрямку. При цьому відновлюються сили
міжкристалічної взаємодії часток, а виступи мікрорельєфу під час
стискання ще й ущільнюють ці частки. Внаслідок нагартування поверхня
стає такою, що за твердістю перевершує твердість основного металу. Із
каталізаторами та енергією, що виділяється при терті, утворюються нові
кристали з об’ємнішою кристалічною решіткою. Утворена маса кристалів
наростає над поверхнею плями контакту, компенсуючи спрацювання.
Незадіяні частки Хадо нагромаджуються на поверхні утвореного шару і
вирівнюють його. Товщина шарів пропорційна кількості часток нагартованих
у мікровпадинах рельєфу й енергії, що виділяється під час тертя й
контакту, тобто пропорційна спрацюванню. Товщина шару регулюється
самовільно: за збільшення енергії під час тертя й контакту він зростає.
Внаслідок росту компенсуються зазори, знижується виділення енергії на
поверхні. Все це приводить до припинення реакції заміщення і дальшого
росту шару.

Подібний механізм дії й реметалізанту Трибо.

Добавка Формула АВ. Основу добавки становлять ультрадисперсні алмази
(УльтраАлмази), які після спеціальної обробки й диспергування в оливі
забезпечують захист пар тертя. Розміри алмазних часток округлої форми в
тисячі разів менші неоднорідностей мікрорельєфу поверхонь тертя (4–6
мкм), що усуває абразивні властивості алмазу в мастильній композиції.
УльтраАлмази характеризуються високою активністю, вони надзвичайно
стійкі проти динамічних навантажень, дії агресивного середовища і
високих температур.

Механізм дії добавки побудований на тому, що частки УльтраАлмазів, маючи
малі розміри, заповнюють мікротріщини та неоднорідності на поверхнях
тертя. Вони проникають у кристалічну решітку, укріплюють поверх-неві
шари пар тертя, збільшують їх міцність проти втомленості. На поверх-нях
тертя формується тверда плівка, яка міцно утримує шар оливи. Частки
УльтраАлмазів створюють ідеальні поверхні пар тертя з високою зносо- і
антикорозійною стійкістю. Отже, Формула АВ зміцнює і відновлює поверхні
тертя, багаторазово підсилюючи захисні властивості й подовжуючи термін
роботи оливи. Використання Формули АВ дає змогу зменшити втрати на
тертя, завдяки чому зменшується до 30% витрата палива, спрацювання пар
тертя — в 1,5–5 разів (за свідченням виробників). Подібні властивості
має і добавка Формула АР.

Перед вибором і використанням добавок читачам слід враховувати таке:

1. Фірми — виробники олив — впроваджують у базові оливи збалансований
науково обгрунтований і складний пакет присадок, поради до вдосконалення
якого нерідко сумнівні.

2. Проценти зменшення тертя та спрацювання внаслідок застосування
добавок адекватні зменшенню витрати палива в реальній експлуатації у
межах 3–5%.

3. Добавки, які створені на основі кольорових металів, здатні утворювати
із залізом гальванічний елемент (гальванічну пару), що спричинює
електрохімічну корозію металу.

4. Після застосування добавок Хадо, Формула АВ і Формула АР, як свідчить
практика, ускладнюється ремонт відповідних контактних деталей.

Похожие записи