| Сума: | 0 грн. |
| Всього до сплати: | 0 грн. |
Автовиробники зменшують допуски у двигунах, щоб підвищити економічність, а виробники моторних олив відповідають на це, знижуючи в’язкість. Якщо раніше стандартом була олива SAE 10W-30, то сьогодні дедалі частіше використовуються оливи SAE 5W-X або навіть 0W-X.
Однак інженери та розробники мастильних матеріалів добре знають, що зниження в’язкості оливи означає і тоншу мастильну плівку. Тонша плівка створює менший «буфер» між мікронерівностями металевих поверхонь у підшипниках, шестернях, поршнях і циліндрах. Коли дві поверхні рухаються відносно одна одної, ці мікронерівності можуть контактувати між собою, що призводить до тертя та зношування.
Тому виникає питання: чи можуть виробники присадок запропонувати модифікатори тертя для нових поколінь низьков’язкісних моторних олив, які дозволять зберегти економію пального, захист від зношування та інші важливі характеристики?
На щорічній конференції Society of Tribologists and Lubrication Engineers у Атланті було представлено результати досліджень нових присадок на основі молібдену. Вчені досліджували різні типи та взаємодію таких сполук, щоб створювати більш ефективні моторні оливи.
Браян Кейсі, старший хімік-дослідник компанії Vanderbilt Chemicals (Норвок, Коннектикут), пояснив, що молібден є ключовим елементом у багатьох модифікаторах тертя.
Молібден може бути перероблений у триоксид молібдену, з якого потім отримують такі сполуки, як:
молібденовий дітіокарбамат (MoDTC)
ефіри молібдену
Ці речовини широко використовуються як модифікатори тертя. Кожен тип має свої переваги і обмеження.
Кейсі описав дві стратегії покращення роботи таких присадок:
Молекулярне вдосконалення окремих присадок.
Комбінування присадок із різними властивостями для отримання оптимального результату.
Наприклад, деякі присадки краще працюють при високих температурах, інші – при низьких. Також ефективність може відрізнятися у свіжих та відпрацьованих оливах.
Для дослідження використовувалася установка MTM (Mini-Traction Machine), яка дозволяє оцінювати коефіцієнт тертя. Під час експериментів сталеву кульку притискали до сталевого диска і створювали криву Страйбека – залежність тертя від умов змащування.
У ході експериментів оливи також штучно «старіли»: їх нагрівали до 165 °C протягом 48 годин, щоб змоделювати приблизно 100 годин роботи двигуна у тесті Sequence IV.
Було встановлено, що молекули MoDTC адсорбуються на металевих поверхнях і з часом можуть розкладатися, утворюючи дисульфід молібдену (MoS₂). Ця речовина формує на металі так звану трибоплівку, яка суттєво знижує тертя.
У третьому етапі досліджень вивчалися молібденові ефіри, які містять молібден, але не містять сірки.
Ці сполуки можуть взаємодіяти із сіркою, яка надходить у моторну оливу з інших джерел, наприклад із:
присадок ZDDP
сірковмісних олефінів
У результаті утворюється той самий MoS₂, який зменшує тертя.
Цікаво, що молібденові ефіри зазвичай працюють краще в старих оливах, ніж у нових. У той час як ефективність органічних модифікаторів тертя часто знижується через їх розкладання.
Дослідники проводили випробування на установці SRV при навантаженні 80 C і 2000 N.
Вони порівнювали:
коефіцієнт тертя
об’єм зношування
у свіжих і відпрацьованих оливах.
Було встановлено:
органічні модифікатори тертя забезпечували низький коефіцієнт тертя, але іноді викликали більше зношування;
суміші молібденових ефірів із органічними модифікаторами демонстрували кращий баланс між тертям і зношуванням.
У чотирикульковому тесті (ASTM D4172) також було показано, що із старінням олив діаметр плям зношування збільшується. Але суміші з молібденом давали значно кращі результати.
Інші дослідження, проведені Kenji Yamamoto (Adeka Corp., Японія), показали, що структура молекули MoDTC також сильно впливає на ефективність.
Було протестовано п’ять варіантів MoDTC із різними розгалуженими вуглеводневими ланцюгами.
У лабораторних тестах усі вони зменшували коефіцієнт тертя приблизно на 55% у режимі ковзання та на 45% у режимі кочення-ковзання.
Після лабораторних досліджень присадки перевіряли у реальних двигунах 1.4 / 2.0 л.
Усі тестові оливи SAE 0W-16 з MoDTC зменшували тертя в двигуні.
У деяких режимах роботи двигуна (700, 1200 і 2000 об/хв) зниження тертя навіть зростало зі збільшенням частки розгалужених вуглеводневих ланцюгів у молекулі.
MoDTC безпосередньо впливає на тертя, але чи дає це реальну економію пального?
Для цього проводилися тести за стандартами:
NEDC (New European Driving Cycle)
WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)
Випробування виконувалися на реальному автомобілі на стенді-динамометрі.
Результати показали:
у циклі NEDC економія пального становила 0,23%;
у циклі WLTP – 0,62%.
На перший погляд це невелика цифра, але вона може складати до 10% загальної переваги економічності оливи.
Дослідження показують, що молібденові присадки можуть значно покращувати роботу сучасних моторних олив.
Вони:
знижують тертя
зменшують зношування деталей
допомагають підвищити економію пального
Особливо ефективними є комбінації молібденових сполук із органічними модифікаторами тертя, які забезпечують оптимальний баланс характеристик як у нових, так і у відпрацьованих оливах.
