Автомобильные присадки и добавки - Валерий Болгов

Балабанов Виктор Иванович, Болгов Валерий Юрьевич

Автомобильные присадки и добавки

Предисловие

На земном шаре в эксплуатации находится более 500 млн автомобилей, имеющих возраст более 5 лет и пробег свыше 100 тыс. км. При таком пробеге, даже при использовании современных смазочных материалов, износ некоторых деталей основных агрегатов автомобиля достигает критического уровня, что снижает ресурс, увеличивает эксплуатационные расходы и, как правило, требует дорогостоящего ремонта автомобиля.

На сегодняшний день в России более 15 млн отечественных автомобилей имеют возраст старше трех лет. Если учитывать изначально невысокое качество изготовления, межремонтный ресурс этой техники очень не велик. Кроме того, использование масел и топлива низкого качества приводит к дополнительному износу пар трения, снижению мощности, повышенному расходу топлива, угару масла, снижению эффективности эксплуатации автомобиля в целом. Все это сопряжено с серьезными материальными издержками, так как требует частого обращения в автосервис.

Обращаем Ваше внимание на то, что наряду с традиционными методами ремонта, связанными с заменой деталей, существуют более дешевые, но не менее эффективные методы решения проблем. Альтернативой классическому ремонту являются высокоэффективные средства безразборного технического сервиса узлов и агрегатов с помощью препаратов автохимии. Как правило, это высокотехнологичные составы, разработанные на основе последних достижений науки и техники, в том числе нанотехнологий.

Уважаемые автомобилисты, Вашему вниманию предлагается новая специализированная книга, посвященная известным присадкам и добавкам к различным автомобильным технологическим средам: смазочным материалам, топливу, охлаждающим, а также к стеклоочищающим жидкостям, получившим обобщенное название автохимия.

В зависимости от агрегатного состояния и растворимости в этих технологических средах препараты автохимии различают присадки и добавки. Органические маслорастворимые вещества называют присадками, они составляют самую распространенную группу. К ним можно отнести и появившиеся недавно на рынке автохимии кондиционеры поверхности. Твердые нерастворимые соединения, как правило, неорганического происхождения, называют антифрикционными добавками. К ним также относятся полимерсодержащие и некоторые другие композиции, например, на основе минералов, часто именуемые модификаторами.

В книге рассмотрены различные группы препаратов автохимии: очистители топливных систем, антигели, цетан– и октан – корректоры, ремонтно – восстановительные препараты (РВП) и технологии, в т. ч., реметаллизанты, геомодификаторы трения, кондиционеры поверхности, слоистые и нанодобавки, которые находят все более широкое применение и позволяютх значительно повысить надежность автомобильной и другой техники.

Данная книга – это своего рода доступный справочник по современным автомобильным добавкам и присадкам, который подготовлен в результате обобщения (систематизации) накопленного нами опыта. Она содержит рекомендации по их применению и ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы по рассматриваемой проблеме.

Для «глубоко копающих» читателей, готовых и желающих более подробно разобраться во всех нюансах автохимии, в конце книги приведен список литературных источников.

Книга предназначена для автомобилистов – любителей и профессионалов; может представлять интерес для инженерно – технических работников ремонтно – транспортных предприятий, а также для преподавателей, научных сотрудников и студентов технических вузов.

Нам искренне хочется поделиться своими знаниями и опытом, сделать Вашу жизнь легче и интересней, а эксплуатацию Вашей техники более безопасной, надежной и экономичной.

Авторы выражают признательность и благодарность сотрудникам компании «Эй – Джи – Эй» за предоставленные материалы и помощь при подготовке рукописи данной книги.

Авторы

Из истории автохимии

Человечество сталкивалось с решением проблем смазки деталей и приспособлений с давних времен.

Автохимия – препараты химической промышленности для обслуживания и ремонта систем транспортного средства, прежде всего двигателя, трансмиссии и кузова.

Еще в Древнем Египте, примерно в 2400 году до нашей эры, при транспортировке египетского каменного колосса на специальных деревянных салазках (рис. 1) между полозьями салазок и такими же деревянными болванами вводили особый смазочный материал на основе воды с добавлением оливкого масла (в качестве присадки) и ила из реки Нил (в качестве антифрикционной добавки).

Рис. 1. Изображение транспортировки египетского каменного колосса

Оливковое масло также применялось в опорах колодезных воротов времен бронзового века (V век до н. э.) для снижения силы трения и предотвращения неприятного скрипа при подъеме воды на поверхность.

Значительно позже, ориентировочно в 23…79 годах уже нашей эры Плиний Старший (С. Plinius Secundus) составил один из первых списков некоторых растительных и животных масел, пригодных к применению в качестве смазочных материалов. Так что «список Плиния» можно считать первым каталогом смазочных материалов в мире.

Как гласит китайская пословица XVII века, «… одна капля масла в подшипник делает повозку, а тысяча капель – корабль, готовым к эксплуатации».

Основоположником современной науки о трении считается известный французский ученый и военный инженер Кулон (Coulomb) Шарль Августин, в 1781 году опубликовавший свою знаменитую книгу «Теория простых машин», которую можно считать одним из первых изданий по трибологии.

Трибология (греч. tribos – трение, logos – наука) – наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении, охватывающая весь комплекс вопросов трения, изнашивания, смазки и самоорганизации в машинах.

Однако еще до его рождения, в 1699 году, французский учёный Амонтон (Amontons) Гийом (Гильом) направил во Французскую академию письмо, в котором математически описал закон о прямой пропорциональности между нормальной силой (N), прижимающей одну трущуюся поверхность к другой, и силой трения (F) в виде:

F = μN, где μ – коэффициент пропорциональности, названный впоследствии коэффициентом трения (рис. 2).

Рис. 2. Схема определения силы трения: F – сила трения; N – нормальная (прижимающая) сила

Сила трения — сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, направленной по касательной к общей границе между этими телами.

Гийом Амонтон писал: «Теперь, установив в достаточной мере природу трения и его законы, остается только сказать кое‑что о правилах, по которым оно может быть сведено к расчету, дабы знать, каково трение в самых сложных машинах».

Трение – механическое сопротивление, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся, прижатых друг к другу тел при их относительном перемещении.

В опытах с медью, свинцом, железом и деревом Амонтон получил соотношение между силой трения F и силой нормального давления N равное 1/3. Во время своих опытов он покрывал все исследуемые образцы одним и тем же смазочным материалом – специальным жиром на основе свиного сала. С тех пор для смазывания трущихся деталей долгое время применяли искусственно производимые животные жиры, масла, древесный деготь и другие аналогичные препараты.

Великий итальянский художник, ученый, конструктор и т. д. – Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci) (1452–1519) также занимался вопросами трения. По результатам своих опытов он считал постоянным значение отношения F/N для всех материалов и равным 1/4.

Шарль Кулон, работавший на военных верфях Рошфор (западное побережье Франции), первый пришел к выводу о том, что сила трения F в подвижных соединениях зависит еще от одного параметра – адгезионной составляющей А, и переписал известную формулу в другом виде:

F = μ N + А.

В настоящее время этот закон носит наименование Амонтона – Кулона, или Леонардо да Винчи – Амонтона, который до начала XX века применялся в инженерной практике.

Адгезия (лат. adhaesio – прилипание) – соединение поверхностей двух разнородных твёрдых или жидких тел, связанное с межмолекулярным взаимодействием (вандерваальсовым, полярным, частично химическим или взаимной диффузией) в поверхностном слое.

Выдающийся российский механик – самоучка Иван Петрович Кулибин (1735–1818), состоя на службе при дворе российской императрицы Екатерины II, должен был изготовить плавный и бесшумный дворцовый лифт. Для этого лифта потребовались особые смазочные материалы, так как распространенные в то время смазки из растительного масла, сала и тем более дёгтя не могли быть использованы по причине неприятного, отдающего «деревней и мужиками» запаха. Применение Кулибиным твердой смазки из графита позволило оригинально решить эту деликатную проблему.