Файл: Статья 3 Заключение 17 Список использованных источников 18.docx

Содержание

Введение

В эпоху бурного развития машиностроительного направления к масляным компонентам начали предъявлять особые жесткие требования, что привело к пересмотру качественного состава масел. Так возник стремительный скачок в развитии работ по производству и использованию специальных добавок в масляный компонент, то есть присадок. С постоянным усовершенствованием механизмов силовых агрегатов велся поиск эффективных добавок, который не прекращается и по сей день.

В данной работе углубимся в процесс улучшения масел при помощи добавления присадок. Разберемся в том, какие присадки влияют на те или иные эксплуатационные характеристики к моторным маслам. Взглянем на химические формулы и реакции, которые происходят при взаимодействии присадок с маслами.

Научная статья

Присадки играют важную роль при приготовлении товарных нефтепродуктов, и их дозировка должна быть точной, поскольку они вводятся в малых количествах.

Присадки – это химические соединения, малые количества которых способны резко улучшать одно или несколько эксплуатационных свойств топлив или масел.

При этом они должны:

• 
  Не ухудшать другие свойства топлив или масел;
  

• 
  Хорошо растворяться в нефтепродукте;
  

• 
  Сохранять свои свойства в любых эксплуатационных условиях;
  

• 
  Быть совместимыми с другим присадками;
  

• 
  Предотвращение разрушения деталей;
  

• 
  Неспособность оседать на масляных фильтрах;
  

• 
  Быть дешевыми и доступными.
  

Число различных присадок очень велико, они классифицируются по принципу действия, причем поскольку топлива и масла предназначении для разных целей, то для них используются присадки, различающиеся по своему принципу действия.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) обладают определенными недостатками, главным из которых является низкий КПД, который не превышает 30% для бензиновых и 40% для дизельных моделей. Для повышения работоспособности мотора в системе

---

автомобиля предусмотрена система охлаждения, которая позволяет снизить потери мощности из-за сгорания топлива. Немаловажную роль играет и моторное масло, которое необходимо регулярно заменять. Смазочные жидкости выполняют не только свою основную функцию (препятствуют трению деталей) но и позволяют увеличить ресурс мотора. Добиться этого удается за счет дополнительных компонентов в составе жидкости. Присадки – это вещества, позволяющие в разы усилить естественные функции базовых масел или придать им новые свойства.
Помимо присадок, входящих в состав смазочных составов, существуют дополнительные добавки. Почему же их не добавляют сразу во все моторные масла? Дело в том, что в готовой жидкости содержится оптимальное количество компонентов необходимых для полноценного функционирования систем. Но эти вещества не всегда «спасают» ситуацию. Если автомобиль уже повидал многое – то не будет лишним использовать, например, присадки для дизельного двигателя с большим пробегом. Если же автомобиль новый и все его системы работают стабильно, то обычного масла будет достаточно.

Чтобы разобраться с разнообразием присадок разберемся с их классификацией. Условно такие добавки можно разделить на защищающие детали двигателя и «реаниматоры».
Присадки к маслам не только улучшают эксплуатационные свойства масел, но и существенно снижают расход последних. Эти дополнительные компоненты позволяют сохранить исходные свойства смазывающих жидкостей, облагораживают масла, препятствуя образованию коррозии, окисления, нагара и много другого. Также они позволяют менять вязкость состава и его температуру застывания. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что несмотря на то, что по качеству базовые масла России превосходят базовые масла США, расход товарных масел с присадками в США в 2,5 раза ниже, чем в России из-за отсутствия или недостаточно хорошего качества присадок у нас в стране.
Все присадки к маслам по их назначению относят к десяти типам:

• 
  антиокислительные присадки (ингибиторы окисления), повышающие устойчивость масел к окислению;
  

• 
  антифрикционные, противоизносные и противозадирные присадки, повышающие смазывающую способность масел;
  
• 
  ингибиторы коррозии и противокоррозионные присадки, способствующие защите металлов от коррозии;
  

---

• 
  моющие (детергентно-диспергирующие) присадки, не допускающие образования на деталях двигателя нагаров лаков и осадков;
  

• 
  депрессорные присадки, понижающие температуру застывания;
  

• 
  вязкостные присадки, улучшающие вязкостно-температурные свойства;
  

• 
  антисептики, повышающие устойчивость масел к воздействию грибков и бактерий;
  

• 
  противопенные присадки, предотвращающие вспенивание и эмульгирование масел;
  

• 
  адгезионные присадки, повышающие адгезию и предотвращающие растекание масел;
  

• 
  многофункциональные и многокомпонентные присадки, улучшающие несколько эксплуатационных свойств масел.
  

Рассмотрим эти классификации подробнее.
Антиокислительные. Эти присадки добавляются к трансформаторным, турбинным и аналогичным типам масел, которые подвергаются окислению. Благодаря использованию добавок вы сможете увеличить эксплуатационный срок смазывающего состава. Присутствие этих присадок также повышает термоокислительную стабильность жидкости.

В качестве антиокислигельных присадок к маслам используют фенольные, аминные,серу- и фосфорсодержащие стабилизаторы, действующие по механизмам ловушек пер оксидных радикалов, безрадикальных разрушителей гидропер оксидов, дезактиваторов металлов переменной валентности:


В неочищенных маслах примеси асфальтенов и др. препятствуют действию антиокси­дантов. Для их эффективного применения нужны все стадии очистки масла.
Противозадирные. Противозадирными называются противоизносные присадки в масло, которые используются если детали автомобиля и его механизмы испытывают повышенное давление (задир). Эти добавки повышают смазывающие свойства масла. Поэтому противозадирные присадки также добавляются в трансмиссионные масла.

В качестве основного компонента добавок используются высшие жирные кислоты, например, олеиновая, стеариновая, пальмитиновая и прочие.

Противозадирные присадки при вспышках высоких температур образуют пленки соединений с металлом, которые при высоких температурах являются смазывющими жидкостями. При температурах выше 200°С образуют с металлом сульфидные пленки Сульфид железа (II) плавится ниже, чем сталь, и при высоких темпера­турах выполняет функцию смазки, предотвращающей сваривание металлических поверхностей.

---

Применяют дигиокарбаматы цинка, свинца, сурьмы и кадмия:

Антикоррозионные. Присадки разработаны для масел, которые обладают коррелирующим свойством и накапливают большие объемы продуктов коррозии в процессе работы. Антикоррозионные присадки – это сульфид, алкилфенол, эфир фосфористой кислоты, окисленный петролатум и соли органических сульфокислот. Главным свойством присадок этого класса является образование на металлических частях и поверхностях системы специальной защитной пленки.

Также стоит знать, что некоторые антиокислительные присадки, такие как ДФ 11 обладают такими же свойствами благодаря сере и фосфору, поэтому лучше такие компоненты не смешивать. Посмотрим на рисунок 1.


Рисунок 1
Антиокислительные присадки выполняют одновременно и функцию ингибиторов коррозии. Кроме того, для предотвращения коррозии в масла добавляют вещества, образующие антикоррозионные пленки на поверхности металла:

Моющие, антинагарные и дисперсные(Детергенты). Эта группа присадок снижает образование нагара и осадков, которые появляются в процессе эксплуатации масла. Добавки представляют собой соли щелочноземельных металлов, которые содержат кислые полярные группы. В зависимости от содержащегося количества металла дисперсные присадки делятся на слабощелочные и высокощелочные.

Основным свойством этих компонентов является возможность удержания мелкодисперсных твердых частиц в подвешенном состоянии. Также моющие присадки не позволяют крупным компонентам укрупняться и задерживаться на твердых поверхностях. На их долю приходится 50% от общего потребления присадок.

Химическая структура: моющие и диспергирующие присадки являются поверхностно - активными веществами и в большинстве случаев содержат в своем составе следующие структурные фрагменты:

• 
  Полярные группы:
  

• 
  Ионы металлов: натрия, кальция, бария, магния, олова, цинка, никеля, алюминия, хрома или ионы аммония;
  

---

• 
  Алифатические, циклоалифатические, алкилароматиче с кие углеводородные радикалы
  

Моющие присадки обладают рядом функций. Одной из них является нейтрализующая функция. Ее принципом является нейтрализация кислых продуктов сгорания топлива и окисления масла (кислот, окислов азота, оксидов серы):



Взглянем на рисунок 2. Так выглядит разница до применения присадки и после.


Рисунок 2
Депрессорные. Эти присадки снижают вязкость смазывающей жидкости, а также температуру застывания масла. Благодаря этому увеличивается прокачиваемость масла при низкой температуре. Благодаря входящим в состав добавки смесям жирных синтетических спиртов С12-С18 удается значительно улучшить свойства вязкости жидкости и снизить порог застывания на 20 и даже 30 градусов.

Имейте ввиду что некоторые депрессорные присадки, например, АзНИИ ЦИАТИМ 1 обладают также моющими и антикоррозийными свойствами.

Взглянем на рисунок 3 – наглядный пример действия присадки.



Рисунок 3
Вязкостные. Присадки этого типа позволяют повысить вязкость масла при высоких температурах, не меняя свойств жидкости в холодное время. Обычно эти добавки представляют собой полимерные вещества с хорошей вязкостью. К этим компонентам можно отнести полиизобутилен и полиметакрилат.

В качестве вязкостных присадок применяют высокомолекулярные органические вещества:

• полиизобутилены с молекулярной массой (5÷20)* 10³ (КП-5, КП-10, КП-20);

• полиметакрилаты - продукты полимеризации эфира метакриловой кислоты с молекулярной массой (10÷18) * 10³ (ПМАВ-1 и В-2);

• виниполы с молекулярной массой ( 9 ÷12 ) * 10³.

Перспективные вязкостные присадки - сополимеры стирола и диенов, беззольные фосфорсеросодержащие присадки на основе эфиров метакриловой кислоты. Ниже представлены некоторые формулы.

---