Автомобильные присадки и добавки - Валерий Болгов

Эффект безызносности (избирательный перенос при трении) – научное открытие русских ученых Д. Н. Гаркунова и И. В. Крагельского. Возникает в результате протекания на поверхности контактирующих тел химических и физических процессов, приводящих к образованию самоорганизующихся систем автокомпенсации износа и снижения коэффициента трения.

Безразборный сервис подразумевает комплекс технических и технологических мероприятий, направленных на проведение операций технического обслуживания и ремонта узлов и механизмов без проведения разборочно – сборочных операций с применением передовых разработок автохимической промышленности. Он базируется на вышеуказанных открытиях и является новым научно – практическим направлением.

К разработкам в области безразборного сервиса относятся не только присадки и добавки к различным автомобильным технологическим средам, но и самостоятельные препараты и технологии по их применению. Безразборный сервис может включать операции обкатки, диагностики, профилактики (сезонной подготовки), автохимического тюнинга, очистки и восстановления как отдельных соединений, агрегатов и механизмов, так и автомобиля в целом.

Автохимический тюнинг — специальная обработка двигателя препаратами автохимии в целях снижения механических потерь на трение и повышения мощности двигателя.

Особое место, и это признали даже производители смазочных материалов, начав производство специальных моторных масел для автотранспорта с пробегом более 100 тыс. км, занимают методы и средства, предназначенные для частичного восстановления изношенных поверхностей трения узлов и агрегатов автомобиля в процессе непрекращающейся эксплуатации.

В классическом понимании процесс восстановления детали, соединения или машины в целом подразумевает проведение технических и технологических мероприятий, направленных на изменение либо их геометрических размеров до номинальных или ремонтных, либо восстановление работоспособности до нормативных показателей. При этом проводить ремонтные работы имеет смысл даже в том случае, если наблюдается только частичное (неполное) выполнение этих требований.

Известные в настоящее время ремонтно – восстановительные препараты (РВП) по компонентному составу, физико – химическим процессам их взаимодействия с трущимися поверхностями, свойствам получаемых покрытий (защитных пленок), а также механизму функционирования в процессе эксплуатации автомобиля можно разделить на три основные группы: реметаллизанты (металлоплакирующие соединения), полимерсодержащие препараты и геомодификаторы.

К восстановителям, в основном по критерию повышения технико – экономических показателей обработанной техники, следует условно отнести также кондиционеры поверхности, слоистые добавки – модификаторы и нанопрепараты.

В некоторых случаях РВП называют еще ремонтно – эксплуатационными препаратами (РЭП), что на самом деле более точно отражает их предназначение и заложенные функциональные свойства.

Практически все фирмы – производители препаратов автохимии выпускают также добавки к трансмиссионным маслам и пластичные смазки – восстановители.

Все препараты различаются способами применения (введения в трущиеся соединения). Большинство составов вводят в моторные и трансмиссионные масла, топливо или пластичные смазки. Другие подают через систему питания (впускной трубопровод) в виде аэрозолей и добавок к топливно – воздушным смесям – так называемая «специальная обработка». Ряд препаратов подается непосредственно в зону трения, например, в цилиндропоршневую группу.

Применение РВП определяется техническим состоянием автомобиля. При этом необходимость того или иного воздействия оценивается на основании результатов технической диагностики. По результатам диагностирования назначаются либо профилактические препараты более «мягкого» действия, либо препараты, обеспечивающие более интенсивное воздействие на трущиеся соединения и агрегаты автомобиля.

Иногда необходимость применения РВП обусловлена рядом других причин (принудительных), например, участием в соревнованиях, пробегах или каких‑то других нештатных испытаниях (автохимический тюнинг).

Выпускаются также РВП комплексного действия, например, в одном флаконе реметаллизант и кондиционер металла, полимерсодержащий препарат и слоистая добавка. Встречаются препараты, вроде присадки в моторное масло Engine R263 японской фирмы AUG, разработчики которой заявляют о содержании в ней практически всех ремонтно – восстановительных компонентов: тефлона, керамики, молибдена, а также еще каких‑то полимерных и поверхностно – активных веществ в одном флаконе.

Реметаллизанты (металлоплакирующие композиции)

Реметаллизанты (металлизанты) – особый класс препаратов автохимии, базирующийся на аспектах теории самоорганизации, предсказанной И. Р. Пригожиным, и научном открытии российских ученых Д. Н. Гаркунова и И. В. Крагельского – явлении избирательного переноса при трении (эффекта безызносности).

Реметаллизант (лат. re – приставка, обозначающая возврат (return)) (металлоплакирующая присадка) (франц. plaquer – покрывать) – порошковая или ионная добавка на основе пластичных металлов к топливно – смазочным материалам, технологическим и другим средам, реализующая эффект избирательного переноса при трении (эффект безызносности).

Механизм их действия заключается в металлоплакировании трущихся поверхностей вследствие осаждения металлических компонентов, входящих в состав реметаллизантов во взвешенном или ионном виде. При этом частично устраняются микродефекты, снижается коэффициент трения, значительно повышается износостойкость плакированных поверхностей, в некоторых случаях в сотни раз.

Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.

Термин «металлоплакирующий» введен Д. Н. Гаркуновым, В. Г. Шимановским и В. Н. Лозовским в связи с изобретением ими в 1962 году смазочного материала, реализующего эффект избирательного переноса при трении.

В настоящее время металлоплакирующие композиции (реметаллизанты) делят на порошковые и ионные. Порошковые металлоплакирующие препараты в качестве основного компонента содержат ультрадисперсные порошки, а ионные – полностью маслорастворимые соли пластичных металлов, органические кислоты, мыла жирных и нафтеновых кислот, жирные амиды, эфиры жирных кислот и спиртов, а также глицерин. В качестве плакирующих металлов используются медь, олово, цинк, железо, алюминий, свинец, серебро, хром, никель, молибден.

Металлсодержащие смазочные композиции, кроме порошкообразных металлов, обычно содержат активные химические компоненты, способные образовывать с ними структуры, необходимые для реализации эффекта безызносности. Активные компоненты смазочной среды образуются в процессе трения или добавляются при приготовлении. Подтверждением этому служат смазочные композиции, содержащие альдегиды, способные при трении образовывать вещества, необходимые для формирования металлсодержащих соединений, например комплексов двухвалентной меди.

Все жирные кислоты (предельные и непредельные) являются поверхностно – активными веществами (ПАВ). Под действием жирных кислот и других органических компонентов поверхности трения пластифицируются, что способствует быстрому созданию оптимальных шероховатостей трущихся поверхностей. При относительно высоких температурах, порядка Т = 423…477 К, на них образуются тончайшие медные структуры (толщиной около 100 нм) – «сервовитная» пленка (рис. 8). Под действием содержащихся в присадке активных групп СООН и компонентов СМ на поверхности «сервовитной» пленки образуется полимерная пленка – «серфинг – пленка».

Сервовитная пленка (лат. servo vitte – спасать жизнь) – особая структура на поверхностях трения, характерная для «эффекта безызносности», в которой реализуется особый механизм деформации, протекающий без накопления дефектов, свойственных усталостным процессам. (Термин введен Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским).

Рис. 8. Структура поверхности, восстановленной реметаллизантом:

1 – металлическая поверхность детали; 2 – смазочный материал; 3 – «сервовитная» пленка

Впервые присадка, образующая в процессе работы на трущихся поверхностях трения медную пленку, разработана в 60–х годах прошлого века в Московском технологическом институте (ныне Московский университет сервиса) под руководством Ю. С. Симакова и Д. Н. Гаркунова. Она состояла из продуктов взаимодействия 50 % олеиновой кислоты и 50 % олеата меди. Эта присадка послужила прототипом металлоплакирующей присадки (МПП) МКФ-18, а впоследствии целой группы маслорастворимых (ионных) присадок этой серии, таких как МКФ-18У, «Ника», «Стимул-1», «Урал» (производства ООО «Кристалл», Екатеринбург), МКФ-18Е (выпускавшейся на Елецком ремонтно – техническом предприятии и имевшей торговое наименование «Велап» для масел и «Сомет» для смазочно – охлаждающих технологических сред), МКФ-18Х (для холодильного оборудования – выпуска Новокуйбышевского нефтезавода), «Return Metal» (ИЧП «Петров», г. Москва) и многих других.