Что такое присадки в моторном масле

Присадки к моторному маслу

Присадки усиливают положительные природные свойства базового масла или придают новые.

ИА Neftegaz.RU. Современное моторное масло состоят из базового масла (основы) и композиции присадок.
Их суммарное содержание в готовом масле зависит от уровня его эксплуатационных свойств и для масел высших категорий достигает до 15%.
Присадки — это материалы, усиливающие положительные природные свойства базового масла или придающие ему необходимые новые свойства.

Композиция присадок к маслу для двигателей автомобилей обычно содержит несколько компонентов, каждый из которых выполняет определенные функции.
Они дополняют эффективность друг друга, согласованно взаимодействуют и не должны препятствовать наилучшей работе каждого компонента сложной смеси.

Компонентами композиции присадок к моторному маслу обычно являются следующие присадки:
— детергенты (моющие присадки),
— дисперсанты (диспергирующие присадки),
— антиокислители,
— депрессоры,
— антикоррозионные, противоизносные, противопенные.
Всесезонное масло также содержат загущающие присадки, а энергосберегающее масло — еще модификаторы трения.

Детергенты — это растворимые в базовом масле моющие средства, содержащие в своем составе металлы (кальций, магний и реже другие).
Функции детергентов:
— предотвращение нагарообразования на поршнях и других деталях;
— придание маслу нейтрализующей способности.
Они являются основными носителями щелочности, необходимой для нейтрализации кислот, образующихся при сгорании топлива и окислении самого масла.
Этим детергенты защищают цилиндры, поршневые кольца и другие детали от коррозионного износа.
Детергенты поддерживают в чистоте зоны высоких температур (200-300ºС), удерживают во взвешенном состоянии продукты загрязнения, обугливания, смолы, лак, попадающие из картера, нейтрализуют кислоты.
В качестве детергентов используют нефтяные и синтетические сульфонаты (М сульфокислот 430-600) Са, Ва и Mg; алкилфеноляты (обычно содержащие серу или конденсированные с формальдегидом); алкилсалицилаты и алкилфосфонаты.

Сульфонаты -анионные ПАВ, широко используемые в производстве технических поверхностно-активных веществ.
Большинство содержит коллоидные дисперсии карбонатов металлов и имеет щелочность в пределах 150-400 КОН/г.
Сульфонаты, получаемые из нефтепродуктов, подразделяют на водо-, водомасло- и маслорастворимые. Водорастворимые сульфонаты имеют большее значение как сильные ПАВ, их применяют в качестве моющих средств. Водомаслорастворимые сульфонаты широко используют при получении эмульсий воды и масла (растворимые масла). Маслорастворимые (или растворимые в углеводородах) сульфонаты применяют в качестве моющих и диспергирующих присадок к моторным маслам.

Диспергенты — это поверхностно-активные органические соединения.
Функции диспергентов:
— предотвращение образования низкотемпературных отложений в картере, на сетке маслоприемника, под крышкой механизма газораспределения;
— повышение дисперсности нерастворимых в масле загрязнений, для продления время эффективной работы элементов масляных фильтров тонкой очистки и уменьшения скорости роста вязкости масла;
— обеспечение надежной смазки двигателей при эксплуатации автомобилей в городских условиях с
частыми остановками, ограничениями скорости и поездками на короткие расстояния.
Диспергенты предотвращают образование шламов и их отложение на дне картера и в масляных фильтрах, а также забивку маслопроводов.
В качестве диспергирующих присадок используются , в основном алкенилсукцинимиды различных полиаминов (алкенил обычно полибутенил М = 800 — 1200); полиметакрилаты, содержащие различные полярные группы (сополимеры винилпиролидона и аминоакрилатов; полиметилакрилаты, содержащие полиэтиленгликольные остатки), высокомолекулярные основания Манниха на основе полибутенфенолов (М = 1300 — 2000) и полиаиминов.

Антиокислители — это органические или металлорганические соединения, обладающие способностью тормозить или прерывать реакции окисления масла кислородом воздуха при высокой температуре.
Функции антиокислителей:
— увеличить срок использования масла;
— замедлить рост вязкости и кислотности масла.

Депрессоры — присадки, которые понижают температуру застывания масла, препятствуют потере им текучести при низкой температуре из-за образования твердых кристаллов парафинов.

Антикоррозионные присадки предотвращают коррозию деталей, изготовленных из сплавов цветных металлов, в частности свинца и меди. Эти присадки химически взаимодействуют с поверхностью металла, образуя прочную пленку, которая непроницаема для находящихся в масле коррозионно-агрессивных веществ.

— снижают скорость изнашивания наиболее тяжело нагруженных трущихся пар, например, кулачок-толкатель, кулачок-коромысло, шестерни привода агрегатов и тд;

— химически модифицируя поверхности трущихся деталей, предотвращают контакт металла с металлом;

— введенные в их состав мелко измельченные твердые смазочные вещества (графит, дисульфид молибдена). эффективно снимают пусковые износы и предотвращают задиры при трении в условиях недостаточной подачи масла. Недостаток — они не растворяются в масле.

Противопенные присадки уменьшают вспениваемость масла и время саморазрушения образовавшейся пены. Это важно для обеспечения бесперебойной подачи масла насосом.

Загущающие или вязкостные присадки — это макрополимерные органические соединения, которые больше увеличивают вязкость масла при высокой температуре, чем при низкой. Добавляя загущающие присадки к маловязкому базовому маслу, можно получить масло всесезонное, низкотемпературные характеристики которого соответствуют требованиям к одному из зимних классов, а высокотемпературные — к одному из летних.

Модификаторы трения — присадки, добавляемые к энергосберегающим маслам для снижения потерь на трение и получения экономии топлива. Они образуют на поверхностях деталей двигателя своеобразный «ворс» молекулярных размеров, легко деформирующийся в направлении движения. Этим снижается коэффициент трения при граничном режиме смазки, главным образом между цилиндрами и поршневыми кольцами вблизи верхней мертвой точки.

Есть и другие присадки.
Деактиваторы металлов, красители, деэмульгаторы, пластификаторы резинотехнических изделий.
В композиции нередко вводят несколько присадок одного функционального действия. Чаще других используют комбинации 2-3 детергентов или различных антиокислителей.

Новости/Акции

Присадки в моторном масле

При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.к. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались в течение длительного времени. Все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор) присадок, содержание которых суммарно может достигать 20%.

Присадки можно разделить на несколько типов:

• Вязкостно-загущающие присадки
• Моющие присадки (детергенты и дисперсанты)
• Противоизносные присадки
• Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)
• Ингибиторы коррозии и ржавления
• Антипенные присадки
• Модификаторы трения
• Депрессорные присадки.

Вязкостно-загущающие присадки.

Механизм их действия основан на изменении формы макромолекул полимеров в зависимости от температуры. В холодном состоянии эти молекулы, будучи свернутыми в спиральки, не влияют на вязкость масла, при нагреве же они распрямляются, и масло густеет, или, точнее, не становится слишком жидким. Фактически эта присадка повышает индекс вязкости масла. Масла, в состав которых входят вязкостные присадки (до 10%), называют загущенными — это зимние и всесезонные сорта. В зависимости от количества добавленной вязкостно-загущающей присадки можно получить масла с разными вязкостями. Чем выше изначальный индекс вязкости базового масла, тем меньше вязкостно-загущающей присадки необходимо добавлять. Если индекс вязкости достаточно высок, можно получить моторное масло, не содержащее загустителей. Современные тенденции в области разработки моторных масел направлены на создание моторных масел с невысокими диапазонами вязкостей. Причина заключается в том, что такие масла, как правило, обеспечивают энергосберегающие свойства (т.е. позволяют экономить топливо) и содержат невысокое количество загустителя или вообще его не содержат. Почему большое количество загустителя в моторном масле нежелательно для двигателя? В двигателе множество пар трения, где масло подвергается высоким сдвиговым нагрузкам, в результате которых происходит разрушение загустителя. Это приводит к потере вязкости моторного масла, ухудшению функций смазывания (уменьшение толщины смазывающей пленки), а продукты разрушения загустителя являются потенциальным источником нагаров и лаковых отложений в двигателе. Масла с большими диапазонами вязкостей ориентированы исключительно на спортивное применение. Они предназначены только для экстремальных условий эксплуатации, в которых наиболее важны высокие вязкостные свойства, а не их стабильность с течением времени.

Моющие присадки.

Моющие присадки нужны для предотвращения образования лаковых и сажевых (в дизелях) отложений на деталях двигателя. Они, как правило, состоят из детергирующих компонентов, которые вымывают продукты окисления масла и износа деталей и несут их к фильтру, и диспергирующих, способствующих дроблению крупных частиц нагара на мелкие (не больше микрона).

Принцип действия этих присадок в двигателе в точности такой же, как и у моющих средств, использующихся в быту. Кроме этого,детергенты обладают щелочными свойствами, т.е. могут нейтрализовать кислоты. Кислоты образуются при сгорании серы, содержащейся в топливе, особенно дизельном и при окислении самого масла. Нейтрализуя такие кислые продукты, эффективно предотвращается коррозия деталей двигателя. Т.е. вторая важная функция таких присадок – нейтрализация кислот и антикоррозионные свойства.

Основная задача этих присадок – поддержание загрязнений в масле в растворенном состоянии, предотвращение их отложений на деталях двигателя, масляных каналах и др., диспергирование (растворение) крупных загрязнений. Диспергирующие добавки удерживают грязь в мелкодисперсном состоянии, не дают ей слипнуться в большие комки и пригореть к металлу. Естественно, грязь проходит по всей системе смазки, фильтр ее пропускает, но это гораздо меньшее зло, чем если бы она осаждалась на металле. Кстати, результаты работы моющих присадок можно наблюдать почти сразу после замены старого масла на новое. Вроде только-только залил, немного поездил — и уже черное! Не волнуйтесь. В данном случае чернота масла свидетельствует о высокой моющей способности его присадок — они смыли грязь со стенок, довели ее до безопасной консистенции, и масло гоняет ее по системе смазки.

Противоизносные присадки.

Основная функция – предотвращение изнашивания трущихся деталей двигателя в местах, где невозможно образование масляной пленки необходимой толщины. Они работают путём абсорбирования в поверхность металла, а затем химически реагируя с ней в процессе контакта металл-металл, тем более активно, чем больше тепла при этом контакте образуется, создавая при этом особую металлическую плёнку со «скользящими” свойствами, чем и предотвращают абразивный износ.

Ингибиторы окисления(антиокислительные присадки).

В процессе работы масло в двигателе постоянно подвергается воздействию высоких температур, кислорода воздуха и окислов азота, что вызывает его окисление, разрушение присадок и загущение. Противоокислительные присадки замедляют окисление масел и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков. Принцип их действия заключается в химической реакции при высоких температурах с продуктами, вызывающими окисление масла. Делятся на присадки-ингибиторы, работающие в общем объеме масла, и на термоокислительные присадки, выполняющие свои функции в рабочем слое на нагретых поверхностях.

Ингибиторы коррозии и ржавления.

Ингибиторы коррозии призваны защищать поверхность деталей двигателя от коррозии, вызываемой органическими и минеральными кислотами, образующимися при окислении масла и присадок. Механизм их действия – образование защитной пленки на поверхности деталей и нейтрализация кислот. Ингибиторы ржавления в основном призваны защищать стальные и чугунные стенки цилиндров, поршни и кольца. Механизм действия схожий. Противокоррозионные присадки часто путают с противоокислительными. Это разные вещи. Противоокислительные, как говорилось выше, защищают от окисления само масло. Противокоррозионные же — поверхность металлических деталей. Они способствуют образованию на металле прочной масляной пленки, предохраняющей его от контакта с всегда присутствующими в объеме масла кислотами и водой.

Антипенные присадки.

При сильном перемешивании масла с воздухом, что в частности наблюдается при работе двигателя, когда коленвал интенсивно взбалтывает масло в картере, возможно повышенное образование пены. Этому процессу также способствуют различные загрязнения, присутствующие в масле. Ее формирование значительно ухудшает эффективность смазывания деталей двигателя, что может привести к повышенному износу и ухудшению теплоотвода. Противопенные присадки (обычно это силиконы или полилоксаны) не растворяются в моторных маслах, а присутствуют в виде мельчайших капелек. Их действие основано на разрушении пузырьков воздуха. Обойтись без этих присадок практически невозможно, но их присутствие не должно превышать тысячных долей процента — при термическом разложении силикона образуется оксид кремния, который является сильным абразивом.

Модификаторы трения.

Для современных двигателей все чаще стараются использовать масла с модификаторами трения, позволяющими снизить коэффициент трения между трущимися деталями с целью получения энергосберегающих масел. Наиболее известные модификаторы трения – графит и дисульфид молибдена. В современных маслах их очень сложно использовать, поскольку эти вещества нерастворимы в масле, а могут быть только диспергированы в нем в виде маленьких частиц. Это требует введения в масло дополнительных дисперсантов и стабилизаторов дисперсии, однако это все равно не позволяет использовать такие масла в течение длительного времени. Поэтому в настоящий момент в качестве модификаторов трения обычно используют маслорастворимые эфиры жирных кислот, обладающих очень хорошим прилипанием к металлическим поверхностям, формированием на них слоя молекул, снижающих трение.

Депрессорные присадки(для минеральных масел).

При сильном понижении температуры масла в нем начинают образовываться кристаллы парафинов, что ведет к потере подвижности масла и в результате ухудшается низкотемпературный пуск двигателя и прокачиваемость масла по каналам. В процессе производства базовых масел часть парафинов удаляют, но полное их удаление по технологическим и экономическим причинам невозможно (сильно возрастают затраты на получение базового масла). Обычно минеральное базовое масло имеет температуру застывания около -15°С. Возможность получения минеральных моторных масел с температурами застывания -30°С…-35°С достигается путем введения в масло депрессорных присадок. Эти присадки предотвращают срастание кристаллов парафина, но не предотвращают их появление вообще (принцип действия такой же, как у дизельных антигелей).

Роль присадок в моторном масле

Современное моторное масло является высокотехнологичным продуктом со сложным составом. Получить материал с заданными эксплуатационными характеристиками и оптимальным соотношением цены и качества, используя только комбинации базовых масел, невозможно. Поэтому в состав товарных продуктов вводят пакеты функциональных присадок. Специальные добавки обеспечивают стабильность свойств моторных масел в различных условиях. По принципу действия присадки можно условно разделить на модифицирующие (антипенные, вязкостно-загущающие, депрессорные и т. д.) и защитные, призванные уменьшить износ трущихся поверхностей в узлах и механизмах двигателей (антикоррозионные, антифрикционные, диспергирующие и т. д.).

Виды и функции основных присадок для моторных масел

Вязкостно-загущающие присадки

Основу модификаторов составляют полимеры различной массы и строения. Вязкостно-загущающие присадки повышают индекс вязкости смазывающего материала. Расширяется температурный диапазон эксплуатации. Продукт с вязкостно-загущающими присадками остается достаточно текучим для легкого пуска в мороз и образует стабильную противоизносную пленку при экстремальном нагревании в рабочих узлах. Утрата свойств масла в процессе эксплуатации обусловлена деструкцией загустителя под воздействием сдвиговых нагрузок.

Антиокислительные присадки

Основная задача добавок – замедлить окислительные процессы. Моторное масло работает в условиях повышенного давления и температуры, контактирует с кислородом и другими химически активными газами, с нагретыми металлами, действующими по типу катализатора. Антиокислительные присадки нейтрализуют агрессивные факторы. Увеличивается срок службы товарного масла и межсервисный интервал.

Антикоррозионные присадки

Добавки предотвращают коррозию металлических поверхностей. Детали двигателя окисляются под воздействием органических и минеральных кислот, газов. Коррозия ускоряется в условиях повышенных температур. Антикоррозионные присадки обеспечивают формирование защитной пленки на деталях двигателя, нейтрализуют действие кислот, увеличивают срок службы мотора.

Депрессорные присадки

Улучшают низкотемпературные свойства товарного масла. Повышение вязкости продукта при замерзании обусловлено кристаллизацией парафинов, которые содержатся в продуктах нефтепереработки. Образуются крупные органические конгломераты, снижается фильтруемость и прокачиваемость масла при низких температурах. Депрессорные присадки препятствуют кристаллизации парафинов. Добавки не позволяют макромолекулам срастаться в крупные конгломераты, сохраняя показатели прокачиваемости и фильтруемости, обеспечивая защиту двигателя при холодном пуске.

Антифрикционные присадки

Добавки уменьшают трение в нагруженных узлах. Повышается КПД двигателя, замедляется износ поверхности. В качестве антифрикционных присадок используют органические вещества, растворимые в базовом масле, а также мелкодисперсные минеральные компоненты: коллоидальный графит, дисульфид молибдена, политетрафторэтилен.

Противоизносные присадки

Вещества образуют на поверхностях деталей двигателя тонкую постоянно возобновляемую пленку. Стабильность защитного слоя обеспечена физическим взаимодействием противоизносных присадок с металлами. Добавки активно работают на тех участках, где толщина масляной пленки недостаточная для эффективной защиты от истирания, а также в высоконагруженных узлах. Свойства противоизносных компонентов усиливаются при выделении тепла в парах трения.

Моющие присадки

Вещества предотвращают образование лака, нагара в термонагруженных зонах. Твердые отложения снижают подвижность поршневых колец и ухудшают отвод тепла, что отрицательно влияет на срок службы двигателя. Моющие добавки, или детергенты, поддерживают чистоту металлических поверхностей мотора и растворяют уже имеющийся нагар.

Диспергирующие присадки

Работают в паре с моющими веществами. Диспергаторы удерживают растворенные отложения, сажу во взвешенном состоянии. Добавки предотвращают выпадение осадка и выводят загрязнения вместе с отработанным маслом.

Пакеты присадок ROLF для моторных масел

Для улучшения свойств товарного продукта не достаточно одной присадки – вещества добавляются пакетом со строго выверенной рецептурой. В компании ROLF Lubricants GmbH разработкой и испытанием компонентов занимаются высокотехнологичные лаборатории. Компаундирование выверяется с точностью до сотых долей грамма. Многофункциональные пакеты присадок ROLF обеспечивают длительный срок службы и стабильность свойств товарных масел.

Для улучшения свойств товарного продукта не достаточно одной присадки – вещества добавляются пакетом со строго выверенной рецептурой. В компании ROLF Lubricants GmbH разработкой и испытанием компонентов занимаются высокотехнологичные лаборатории. Компаундирование выверяется с точностью до сотых долей грамма. Многофункциональные пакеты присадок ROLF обеспечивают длительный срок службы и стабильность свойств товарных масел.

Другие преимущества продуктов:

• хорошая растворимость в базовых маслах;
• соответствие требованиям экологической безопасности;
• современные компоненты, инертные по отношению к металлам и уплотнителям в конструкции двигателей;
• оптимальная цена.

Ответственность производителя за качество продукции застрахована. Узнать больше о присадках ROLF для моторных масел можно в ближайшем представительстве компании.

Автор: РОЛЬФ ЛУБРИКАНТС ГМБХ

Зачем нужны присадки к моторному маслу?

Моторное масло выполняет две основные функции: обеспечивает смазку движущихся частей вашего двигателя и защищает металлические поверхности от коррозии. Для того чтобы оно могло справляться с этими задачами наиболее эффективно, требуются дополнительные химические вещества – присадки.

Присадки добавляются с целью повышения качества базовых смазочных масел и их эксплуатационных свойств.

В зависимости от главного функционала,который выполняет определенная присадка, выделяют их следующие виды:

1. Присадки с вязкостно-загустительными свойствами — обеспечивают повышение индекса вязкости смазочного материала. Способствует расширению температурных рамок использования. В мороз такой продукт помогает оставаться достаточно текучим. При экстремальном нагревании — образует в рабочих узлах защитную пленку, предупреждающую преждевременный износ.
2. Присадки с антиокислительными свойствами — замедляют процессы окисления и способствуют нейтрализации агрессивных факторов, вызванных повышенным давлением, перепадами температуры и т.д. Способствуют увеличению срока работы мотора и межсервисного интервала.
3. Присадки с атнтикоррозионными свойствами – предупреждают возникновение коррозии металлических поверхностей. В условиях повышенных температур под отрицательным воздействием газов, минеральных и органических кислот детали двигателей подвергаются процессу окисления и износа. Именно благодаря антикоррозионным присадкам на деталях двигателя формируется защитная пленка, нейтрализация действия кислот и продлевается срок работы мотора.
4. Присадки с депрессорными свойствами – обеспечивают улучшение низкотемпературных свойств смазки. Главная задача – воспрепятствовать кристаллизации парафинов под влиянием низких температур, предотвратить образование органических конгломератов. Присадки данного типа обеспечивают прокачку и фильтрацию масла в условиях холодного пуска.
5. Присадки с антифрикционными свойствами – обеспечивают уменьшение трения в нагруженных узлах. Благодаря их использованию значительно уменьшается износ поверхностей.
6. Присадки с противоизносными свойствами – обеспечивают образование восстановительной тонкой пленки. Добавки активно работают на тех участках, где толщина масляной пленки недостаточна для эффективной защиты от стирания, а также в высоконагруженных узлах. Свойства противоизносных компонентов усиливаются при выделении тепла в парах трения.
7. Присадки с моющими свойствами – предупреждают образование нагара, лака и других твердых отложений, что приводит к ухудшению подвижности поршневых колец и отводу тепла. Главное назначение детергентов (добавок с моющими свойствами) — обеспечение чистоты металлических деталей и растворение нагара.
8. Присадки с диспергирующими свойствами – преимущественно применяются совместно с моющими компонентами. Главная функция – удержание растворенных отложений, сажи во взвешенном состоянии. Они предупреждают выпадение осадка и обеспечивают выведение загрязнения вместе с отработанным маслом.

Следует помнить, что только одной из перечисленных присадок недостаточно, для обеспечения повышения качества смазки. Как правило, они используются в определенной композиции. Их добавляют пакетно с соблюдением четкой рецептуры.

Все перечисленные виды присадок должны соответствовать следующим требованиям:

• хорошо растворяться в базовых смазках;
• быть экологически безопасными для людей и окружающей среды;
• характеризоваться инертностью по отношению к металлам и уплотнителям в конструкции двигателей;
• отличаться доступной ценой.

Неправильный подбор присадок может привести к нейтрализации друг друга, а потому следует ответственно подойти к их комбинации.

Применение многофункциональных присадок существенно облегчит выбор автовладельцам.