0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ХИМИЯ НЕФТИ

ХИМИЯ НЕФТИ

— это вещества, усиливающие положительные свойства базовых масел и придающие им необходимые новые свойства. Мировое производство присадок исчисляется миллионами тонн в год и является важной отраслью нефтехимии. Большинство присадок многофункционально. Их суммарное количество в товарном масле достигает 15-20%. Обычно моторное масло содержит следующие присадки:

  • беззольные диспергирующие присадки (дисперсанты);
  • детергенты (моющие присадки);
  • антиокислительные присадки;
  • противоизносные присадки;
  • антикоррозионные присадки;
  • противопенные присадки;
  • депрессорные присадки.

Всесезонные масла содержат вязкостные (загущающие) присадки, в энергосберегающие масла добавляют антифрикционную присадку — модификатор трения. Для упрощения транспортировки, хранения и смешения базовых масел с присадками используют пакеты присадок, в состав которых входят не только депрессорные и вязкостные присадки. При изменении дозировки пакета получаются масла с различным уровнем эксплуатационных свойств. Однако ряд крупных производителей масел имеет собственное производство присадок и оригинальные рецептуры готовых продуктов, себестоимость которых может быть ниже.

Диспергирующие присадки

Диспергирующие присадки повышают дисперсность попадающих в масло или образующихся в нем нерастворимых загрязнений и стабилизируют образующиеся суспензии. Их доля составляет около половины общего количества присадок в масле. Наиболее распространенные дисперсанты — сукцинимиды, высокомолекулярные основания Манниха, полиэфиры, алкенированные полиамины. Для них характерно наличие длинного углеводородного радикала и полярной части в виде полиаминной или сложноэфирной группировки. Полярными группами молекулы закрепляются на поверхности нерастворимой частицы, а углеводородные хвосты удерживают ее в объеме масла и препятствуют слипанию частиц и их укрупнению.

Детергенты

Детергенты, или моющие присадки, предотвращают образование нагара или лака на нагревающихся деталях. В первую очередь должна быть обеспечена чистота поршней, так как нарушение подвижности поршневых колец и их закоксовывание приводят к прорыву газов в картер, перегреву и задиру поршня; образование нагара на днище поршня ухудшает теплоотвод. — это поверхностно-активные маслорастворимые мыла: сульфонаты, алкилфеноляты и алкилсалицилаты кальция, магния, бария и некоторых других металлов. Они адсорбируются на поверхностях раздела масла с твердыми частицами, а также на поверхностях смазываемых маслом деталей и препятствуют слипанию частиц; частицы приобретают электрический заряд и взаимно отталкиваются. Для нейтрализации кислот, образующихся при сгорании топлива и окисления масла, в состав детергентов вводят мельчайшие частицы карбонатов или гидроксидов металлов, которые нейтрализуют кислоты и предотвращают коррозию цилиндров, поршневых колец и других деталей. Детергенты с избыточным количеством металла (выше стехиометрического) называют щелочными. При сгорании масла образуется зольный остаток, что повышает абразивность, нарушает работоспособность свечей зажигания и выпускных клапанов, приводит к преждевременному воспламенению смеси или даже к детонации. Это требует подбора оптимальной концентрации детергентов в композициях присадок.

Антиокислительные присадки

Антиокислительные присадки уменьшают скорость окисления и накопления в масле продуктов окисления, из которых формируются углеродистые отложения на поршневых кольцах, юбке и днище поршня изнутри. Применяют диалкил- и диарилдитиофосфаты цинка, беззольные дитиофосфаты, дитиокарбонаты различных металлов, производные фенола, ароматические амины. Дитиофосфаты цинка обладают антикоррозионными и противоизносными свойствами и хорошо сочетаются с детергентами. Беззольные антиокислители — пространственно затрудненные фенолы и амины в сочетании с дитиофосфатами цинка — дают синергетический эффект. Оптимальная суммарная концентрация смеси антиокислителей меньше, чем при их индивидуальном применении. Механизм действия антиокислителей основан на переводе образующихся свободных радикалов в стабильные соединения и разложении гидроперекисей. Окислению масла способствует контакт с металлическими поверхностями и частицами износа, которые действуют как катализаторы. В процессе работы двигателя присадки расходуются, при этом некоторые щелочные детергенты тормозят срабатывание антиокислителей. Оптимально сочетаемые присадки продлевают срок службы масла.

Читайте так же:
Эмульсол что это такое

Противоизносные присадки

Противоизносные присадки препятствуют изнашиванию поверхностей трения в двигателе. Присадки, работающие по принципу химического модифицирования, в качестве активных элементов содержат серу, фосфор (дитиофосфат цинка), галогены. В тяжелонагруженных контактах они разлагаются, активные элементы взаимодействуют с металлами, образуя тонкий, постоянно возобновляющийся слой сульфидов, фосфидов и хлоридов железа. Это препятствует образованию натиров, рисок, задиров, усталостному выкрашиванию и уменьшает истирание поверхностей трения. Щелочные присадки уменьшают износ цилиндров и поршневых колец двигателей, работающих на топливах с высоким содержанием серы, за счет нейтрализации серной и сернистой кислот, образующихся при сгорании топлив. На поверхностях деталей образуется адсорбированный слой, который препятствует проникновению коррозионно-агрессивных веществ через масляную пленку к металлу.

Антикоррозионные присадки

Антикоррозионные присадки добавляют для защиты от коррозионного поражения и разрушения деталей, изготовленных из сплавов цветных металлов — вкладышей подшипников коленчатого вала, имеющих антифрикционный слой из свинцовистой бронзы, втулок верхней головки шатуна и т. п. Используют дитиофосфаты и дитиокарбонаты металлов, алкилфенольные присадки, содержащие связанную сульфидную серу, производные бензотриазола, серо- и фосфорсодержащие соединения. Механизм действия заключается в образовании прочных пленок сульфидов и фосфидов, не разрушаемых в процессе трения и под действием детергентов и не растворяющихся в слабых органических кислотах — продуктах окисления масла. Антикоррозионные присадки могут проявлять коррозионную агрессивность в отношении сплавов на основе серебра или бронзы с высоким содержанием фосфора.

Противопенные присадки

Противопенные присадки уменьшают склонность масла к пенообразованию. Добавление к маслу дисперсантов, детергентов и других поверхностно-активных веществ снижает поверхностное натяжение; высокая кратность циркуляции масла в двигателях и перепады давления при его истечении также способствуют пенообразованию. Обычно используют тонко диспергированную в объеме масла силиконовую жидкость ПМС-200А (0,002-0,005%). Присутствие в тонких пленках масла, образующего пузырьки, капелек инородного нерастворимого вещества способствует разрыву пузырьков и уменьшению пенообразования.

Депрессорные присадки

Депрессорные присадки понижают температуру застывания масла. Удаление из масла высокоплавких парафинов ухудшает его вязкостно-температурные свойства, поэтому извлекают парафины с температурой застывания выше минус 10-15°С, а требуемая температура застывания (минус 25-30°С и ниже) достигается введением депрессоров. В качестве присадок применяют продукты полимеризации эфиров метакриловой кислоты и алкилирования фенола или нафталина хлорированным парафином. Механизм действия связан с изменением формы и размеров кристаллов парафинов, образующихся при охлаждении масла. В результате уменьшения площади взаимодействия твердой и жидкой фаз охлажденное масло остается текучим до более низкой температуры.

Вязкостные присадки

Вязкостные (загущающие) присадки — высокомолекулярные полимеры, имеющие переменную растворимость в масле при разной температуре, благодаря чему они повышают вязкость масла и уменьшают изменение вязкости при изменении температуры. Вязкостные присадки меньше загущают базовое масло при низкой температуре, чем при высокой. В качестве присадок применяют полиизобутилены, полиметакрилаты, сополимеры стирола с диенами, сополимеры олефинов. Часто вязкостным присадкам придают антиокислительные, диспергирующие или депрессорные свойства, что позволяет снизить содержание в масле последних.

Присадки к моторному маслу

Присадки усиливают положительные природные свойства базового масла или придают новые.

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.

Читайте так же:
Агп что это такое

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.

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.

Добавки и присадки в моторное масло: для чего нужны, какие бывают

Что такое присадки в масло и зачем нужны?

Каждый двигатель состоит из множества компонентов. Для любых движущихся деталей необходима качественная смазка, роль которой играет моторное масло. На рынке водители найдут множество продуктов с определенными параметрами. Дополнительно водители могут улучшить характеристики этой рабочей жидкости, использовав присадки в моторное масло. Мы подробнее расскажем о том, какие существуют виды и для чего они нужны.

Роль моторного масла

Присадки для двигателя в масло улучшают изначальные характеристики изделия. Для начала стоит разобраться, какие функции выполняет моторное масло. Эта рабочая жидкость используется для следующего:

  • Снижения сопротивления между деталями и повышения КПД двигателя. Это незначительно уменьшает расход топлива;
  • Защиты от ускоренного износа и коррозии. Масла образуют на поверхности деталей защитную пленку, которая не только предотвращает появление ржавчины, но и уменьшает шанс образования задиров и других мелких дефектов.
  • Обеспечения уплотнения в пространстве между стенками цилиндров и поршневыми кольцами.
  • Охлаждения двигателя и картера транспортного средства.
  • Эффективного удаления разнообразных отложений. Современная продукция имеет высокие моющие и диспергирующе-стабилизирующие свойства.
Читайте так же:
Что такое рсм в автомобиле

Если моторное масло слабо справляется с одной из вышеописанных задач, можно прибегнуть к использованию различных присадок.

Что такое присадки и их общая классификация

Присадки в моторное масло – это специализированная автохимия, которая призвана улучшить определенные характеристики моторного масла. На рынке представлены сотни разнообразных продуктов, каждый из которых имеет свою специализацию. Все изделия можно разделить фактически на несколько групп по выполняемой задаче:

  • Загущающие. Они изменяют вязкость масла.
  • Противопенные, которые используются для предотвращения образования пены в ходе эксплуатации мотора.
  • Антифрикционные предназначены для уменьшения расхода топлива.
  • Моющие. Они очищают стенки конструкции мотора, при этом выводят нагар и другие вредные отложения.
  • Антикоррозийные присадки препятствуют образованию коррозии и защищают конструкцию мотора.
  • Диспергирующие виды используются для удаления нерастворимых загрязнений.

Принцип действия конкретной присадки зависит от ее состава. Например, антикоррозийная продукция имеет в составе фосфиды и сульфиды, которые образуют на поверхности стенок агрегата защитную пленку. Высокомолекулярные полимеры позволяют регулировать вязкость, а дисульфид молибдена может существенно понизить расход топлива. Далее рассмотрим подробнее часть из представленных добавок.

Падение давления в моторе

Распространенной проблемой является ситуация, когда масляный насос не создает необходимого давления. Происходит это по причине образования отложений на деталях или естественного износа. Возможен вариант с засорением сетки маслоприемника. Решением данной проблемы может стать присадка для повышения давления масла в двигателе.

Это общее название, так как для повышения компрессии можно использовать несколько видов. Первый вариант – это моющая присадка для поднятия давления масла в двигателе. Она позволяет удалить сажистые и лаковые отложения на ключевых путях «транзита» масла. Также водители могут использовать некоторые диспергирующие добавки, чтобы удалить из мотора кристаллические образования. Очистка поможет вернуть компрессию в норму.

Низкое давление может происходить из-за увеличения густоты масла. Водители прекрасно знают, что в низкие температуры масло теряет свою вязкость, из-за чего перемещение жидкости по системе и смазка становятся затруднительными. Если вы используете низкокачественное масло или продукт, который уже потерял большую часть своих характеристик, можно заказать специальные антифризы, которые решат данную проблему.

Увеличенный расход масла

Многие автовладельцы сталкиваются с повышенным потреблением масла в двигателе. Причин этому может быть несколько:

  • Использование неправильного моторного масла.
  • Длительный простой автомобиля, в ходе которого рабочая жидкость потеряла свои свойства.
  • Поломка, которая вызывает утечку.
  • Агрессивный стиль вождения.

Если причиной не является неисправность, можно использовать присадки в двигатель для уменьшения расхода масла. Стоит отметить, что действительно эффективными эти продукты будут только в новых моторах или с относительно небольшим пробегом. В агрегатах с тяжелой формой износа никакие присадки уже не помогут.

Добиться пониженного расхода позволяет специальный состав, как правило, это синтетический молибдено-органический комплекс с частицами микрокерамики. Присадка создает прочный защитный слой, устойчивый к механическому воздействию, заполняет микротрещины, а также устраняет другие дефекты. Присадка от жора масла также может незначительно уменьшить и расход топлива.

Существует присадка в масло для раскоксовки маслосъемных колец, применение которой необходимо для удаления продуктов сгорания топлива. Конечно, можно разобрать мотор, а затем провести полноценную чистку всех компонентов, но если у вас нет на это времени, то для профилактики можно использовать подобные присадки.

Присадка в масло для раскоксовки поршневых колец выполняет сразу несколько задач: уменьшает потребление масла мотором, а также способна повысить компрессию. Стоит учитывать, что подобные средства только оттягивают необходимость полноценной чистки или ремонта.

Читайте так же:
Харвестер что это такое

Образование течи

Со временем система теряет свою новизну, поэтому начинает в некоторых местах подтекать. Особенно это часто происходит из-за маслосъемных колпачков. Они теряют свою эластичность, что приводит к появлению протечек. Стоит сразу отметить, что подобные неисправности необходимо устранять с помощью ремонта. Ни одна присадка не решит эту проблему.

Зачем же они тогда необходимы? Они используются для кратковременного воздействия. Если вы поехали в отпуск или в другой город, при этом обнаружили протечку, устранить оперативно ее, как правило, возможности нет. Но дотянуть до гаража или СТО поможет данный состав. Регулярное использование подобных присадок может негативно сказаться на деталях двигателя и нарушить его работу.

Перегрев мотора

Высокая температура для двигателя опасна. Именно поэтому используется моторное масло, так как оно позволяет эффективно отводить тепло от движущихся компонентов. Но при возникновении большого слоя нагара или отложений, естественно, масло не справится с этой задачей. Лак, кокс, смола и другие вещества будут препятствовать охлаждению.

Избежать подобных проблем помогут разнообразные моющие присадки в масло для двигателя. Использовать их рекомендуется каждую пятую замену масла, а также при появлении признаков засорения или перегрева. Производить подобную чистку необходимо при смене типа масла. Например, ранее вы использовали минералку, а теперь переходите на синтетику или полусинтетику.

В составе моющих присадок имеются два основных компонента: детергирующий и диспергирующий. Первый позволяет отсоединить налет от стенок деталей, а второй не допускает последующего «слипания» этих веществ в крупные комки. При покупке рекомендуется брать то средство, в составе которого имеются алкилсалицилаты, так как они являются самыми эффективными в плане удаления грязи.

Продукты для изношенных моторов

Если ваш автомобиль отходил уже больше 100 тысяч километров, вам подойдет присадка в моторное масло для изношенных двигателей. В ходе эксплуатации зазоры между деталями увеличиваются, металл постепенно истирается, а двигатель теряет мощность. Износ может также привести и к вышеописанным проблемам, т. е. увеличенному расходу масла или потери компрессии. Частично продлить службы агрегата помогут реставрационные присадки.

В эту группу также входят молибденовые присадки в масло. Добавки позволяют создать тонкий слой на трущихся деталях, который исключает непосредственный контакт металлов. Они позволят в дальнейшем предотвратить появление микротрещин и задиров. Подобные присадки избавят водителей от многих проблем с мотором.

Как выбрать присадку

В первую очередь необходимо определить проблему, а на основе этого подбирать продукт, который способен ее решить. При покупке обращайте вынимание на бренд производителя и состав. Убедитесь, что присадку можно использовать совместно с тем маслом, которое залито сейчас. Если проблему удалось устранить, рекомендуется отказаться от постоянно использования присадок.

Будьте осторожны и опасайтесь подделок. Продукты, созданные в «кустарных» условиях, производят непредсказуемый эффект. В составе могут находиться вредные вещества, которые не окажут положительного эффекта, при этом приведут к поломке мотора. Рекомендуется предварительно ознакомиться с отзывами о продукте в Интернете, а также визуально запомнить, как выглядит баночка или тюбик сертифицированной продукции.

Потенциальная опасность присадок

Несмотря на многочисленные положительные эффекты присадок, многие водители отрицательно относятся к их применению. Это вполне оправдано. Производители моторных масел – это крупные корпорации, которые тратят на исследования и производство колоссальные средства. Современные масла в своем составе уже имеют большой пакет разнообразных присадок. Они способны эффективно выполнять все необходимые функции (при условии, что масло имеет надлежащее качество).

Читайте так же:
Грейдер что это такое

Используемые дополнительные присадки могут входить в конфликт с составом масла, что приведет к низкой или нулевой эффективности обоих составов. Если вы пользуетесь оригинальным маслом от производителя, при этом своевременно выполняете замену, то использование присадок не требуется. Их применение оправдано в том случае, если масло уже довольно старое или вы купили продукт среднего качества, который не справляется с какой-либо из задач, тогда «в помощь» можно использовать добавки. Категорически запрещено использовать одновременно несколько присадок.

При возникновении неполадок необходимо обязательно выполнить ремонт. Добавки только отсрочат эту процедуру, но никак не избавят вас от поломки.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети:

Что такое присадки в масле

До 1933 г для смазывания двигателей внутреннего сгорания в мире использовались нефтяные масла без присадок.

В связи с созданием в США фирмой “Катерпиллер” дизельных двигателей с наддувом обострилась проблема пригорания поршневых колец, для решения которой и были впервые разработаны специальные дизельные масла с моющими (детергентными) присадками на основе нафтенатов алюминия.

Практически одновременно с проблемой повышения моющих свойств масел возникла проблема повышения их окислительной стабильности при повышенных рабочих температурах. К основным недостаткам двигателей внутреннего сгорания относится низкий коэффициент полезного действия, не превышающий 30 % для бензиновых и 40 % для дизельных двигателей. Вследствие необходимости использования в таких двигателях системы принудительного охлаждения до половины тепловой мощности, образующейся при сгорании топлива, уносится с охлаждающей жидкостью. Чем ниже температура охлаждающей жидкости, – тем больше такие потери.

Поэтому главным направлением увеличения к.п.д. двигателей считается повышение температурного режима их работы, а в перспективе — создание адиабатного двигателя, обеспечивающего максимальное использование теплоты сгораемого топлива без отвода тепла из активной зоны. Но для высокофорсированных (теплонагруженных) двигателей непригодны нефтяные масла, которые окисляются уже при 120 0 С. Для решения этой проблемы примерно с 1940 г начали применяться антиокислительные присадки.

Важнейшей характеристикой моторных масел является их вязкость. От величины вязкости масла зависят его герметизирующие свойства, расход масла на угар и внешние утечки, прокачиваемость по смазочной системе, пусковые качества двигателя, реализация жидкостного или граничного трения в различных фрикционных узлах (а тем самым их износ). Вязкость нефтяных масел при изменении температуры в диапазоне от –20 0 С до 100 0 С уменьшается в тысячу и более раз. Такие масла невозможно использовать для круглогодичной эксплуатации двигателя: если оно обеспечивает возможность работы при высоких температурах, то невозможно запустить двигатель при низких температурах и наоборот.

Для эксплуатации двигателя при высоких рабочих температурах и надежного пуска его при низких температурах с 1951 г. начали выпускаться всесезонные масла. Снижение зависимости вязкости таких масел от температуры достигается сочетанием маловязкой базовой основы (которая отвечает за пониженные вязкостные свойства масла при низких пусковых температурах) и специальных полимерных вязкостных присадок, обеспечивающих необходимую вязкость при повышенных рабочих температурах.

Современные моторные масла представляют собой сбалансированный коллоидный раствор многих функциональных присадок в базовом нефтяном или синтетическом масле и лишь благодаря этому способны справляться со своими обязанностями в двигателе. Основные типы присадок, которые должно содержать стандартное моторное масло, и их назначение представлены в таблице 1.

Таблица 1: Типы присадок, содержащихся в моторных маслах, и их назначение

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector