Многие,
наверное, помнят, как много лет десять назад на рынках и лотках легко можно было встретить разного рода «снадобья»
для мотора. Продавцы этого товара могли убедить многих, что некая субстанция в
той или иной баночке и бутылочке способна творить чудеса — то расход топлива
уменьшится сразу процентов на двадцать, если не на тридцать, то мощность
увеличится примерно так же, а уж про ресурс и говорить не стоит — сносу мотору
не будет.
С
годами появлялись, широко и громко рекламировались, а затем тихо исчезали все
новые и новые чудодейственные средства (назовем их добавками). Кто-то верил в
чудеса, кто-то — нет, но товар раскупали. Опробовавшие эти добавки расходились
во мнении: одни рассказывали, какой «зверь» завелся у них под капотом, а
другим, наоборот, приходилось заниматься ремонтом двигателя, который еще совсем
недавно этого не требовал. И мало кто из водителей задумывался над тем, какое в
действительности влияние на работу двигателя могут оказать добавки в масло.
Чтобы
определить, что и как влияет, полезно сначала посмотреть на условия работы и
смазки деталей в двигателе.
В
первую очередь следует отметить, что не вся мощность может быть использована на
привод колес — часть ее просто теряется. Эти потери (механическими) состоят из
потерь на трение между движущимися деталями, на привод агрегатов, на трение
деталей о воздух в картере, а также из так называемых «насосных потерь»,
связанных с очисткой цилиндров от газов и наполнением их свежей смесью.
Очевидно,
любая добавка в масло может в принципе изменить только первую составляющую. А
вся она на максимальных режимах составляет не более 6–7% от мощности,
развиваемой двигателем. Надо ли говорить, что ощутить на этих режимах какой-то
эффект почти невозможно, даже если масло вдруг приобрело бы некие
фантастические свойства, например уменьшило трение сразу в несколько раз.
Другое
дело, если двигатель работает на пониженных режимах. В частности, на холостом
ходу он «крутит» сам себя, и вся его мощность затрачивается на преодоление
механического сопротивления и привод агрегатов. В этом случае доля потерь на
трение возрастает до 60–70%. Значит, любое изменение свойств масла, действующее
на трение, скажется на работе двигателя на пониженных режимах, а также в
динамике, когда происходит разгон до режимов максимальной мощности.
Если
более подробно рассмотреть потери на трение, то половина из них приходится на
цилиндро-поршневую группу (ЦПГ), а оставшаяся часть примерно поровну разделена
между трением в подшипниках и газораспределительным механизмом (ГРМ). Это важно
отметить, так как трение в разных узлах двигателя имеет различную природу. Так,
в подшипниках, где имеет место так называемое «жидкостное» трение без
соприкосновения поверхностей, потери зависят в основном от относительной
скорости скольжения деталей и вязкости масла — чем они больше, тем больше и
потери.
В
деталях ЦПГ и ГРМ картина несколько иная. Здесь основная доля потерь приходится
на трение колец о стенки цилиндра и кулачков распределительного вала о
поверхности толкателей. Режим трения в этих узлах уже не является жидкостным —
трущиеся поверхности могут даже соприкасаться по микронеровностям, в результате
чего реализуется режим так называемого «граничного» трения.
В таких условиях
скорость скольжения и вязкость масла влияют на трение меньше, чем, например,
химический состав масла, точнее — содержащиеся в нем активные химические
соединения (так называемые поверхностно-активные вещества), препятствующие
задирам трущихся пар, снижающие трение и износ. Именно здесь применение тех или
иных добавок к маслу потенциально может дать эффект, улучшить эксплуатационные
свойства двигателя, в частности экономичность и долговечность.
Кстати,
в плане повышения долговечности соответствующие химические соединения могут
оказать положительное воздействие и на подшипники. Дело в том, что при запуске
двигателя режим жидкостного трения отсутствует и затем устанавливается не сразу
(задержка в поступлении масла к подшипникам определяется его вязкостью, устройством
системы смазки). Сначала при прокрутке двигателя стартером и еще некоторое
время после запуска, пока масло не начало поступать к подшипникам, наблюдается
режим граничного трения. А это значит, что добавка в масло определенных
компонентов может уменьшить трение в подшипниках при запуске и тем самым не
только улучшить пусковые свойства двигателя, но и снизить износ подшипников.
Еще
один аспект проблемы связан с рабочим процессом двигателя. Как известно, с
течением времени на стенках цилиндров, поверхностях колец и поршней появляются
следы износа и различные дефекты — риски, царапины и т.д. Масло, обладая
определенной вязкостью, способно уплотнять сопряженные детали, имеющие
незначительные повреждения, причем тем лучше, чем больше его вязкость. А это значит,
что можно рассчитывать на некоторое увеличение компрессии в цилиндрах, если она
уменьшилась в результате износа.
Правда, совсем не обязательно, что повысится
максимальная мощность двигателя или произойдет еще что-нибудь удивительное.
Ведь компрессия, измеряемая при прокрутке стартером, — условная величина,
характеризующая состояние деталей ЦПГ и ГРМ. Чем больше частота вращения и
нагрузка (открытие дроссельной заслонки), тем меньше вызванные дефектами и
износом деталей относительные утечки газов из камеры сгорания и их влияние на
параметры двигателя. Если зафиксировано некоторое изменение компрессии в ту или
иную сторону, это скажется в первую очередь на пусковых характеристиках
двигателя и его параметрах на низких частотах вращения и нагрузках, частично —
в динамике, но почти не отразится на максимальных режимах. Однако лучшее
уплотнение камеры сгорания, безусловно, снижает расход масла, причем на всех
режимах работы двигателя.
Немного
о свойствах масел
Теперь,
когда физика процесса более или менее ясна, перейдем к составу и свойствам
масел. Как известно, моторное масло должно обладать определенной
вязкостно-температурной характеристикой. При рабочей температуре в двигателе
вязкость масла должна быть низкой. Тогда улучшается его прокачиваемость через
зазоры между деталями, лучше отводится от них тепло, снижается трение. С другой
стороны, масло с повышенной вязкостью меньше выгорает и обеспечивает более
высокие допустимые нагрузки в узлах трения.
Таким образом, вязкость масла при
рабочей температуре — компромиссное решение, причем имеющее одну особенность.
Чем более изношен двигатель, тем более вязкое масло желательно использовать,
поскольку, помимо лучшего уплотнения ЦПГ и снижения расхода на угар, оно
уменьшает опасность выхода из строя подшипников при больших зазорах в них.
Наоборот, для новых двигателей лучше масло малой вязкости, улучшающее
приработку и снижающее потери на трение.
При
низких температурах вязкость масла не должна возрастать чрезмерно, чтобы не
препятствовать запуску и предотвратить возможное повреждение деталей после
запуска до того момента, когда масло под давлением начнет поступать к узлам
трения. В режиме граничной смазки не меньшее значение имеет смазывающая
способность (маслянистость) масла, определяемая содержанием уже упомянутых
поверхностно-активных веществ на поверхностях трущихся деталей.
Однако
и это не все. Масло в современном двигателе должно обладать и другими важными
свойствами. Так, попадая на горячие поверхности деталей камеры сгорания, масло
окисляется с образованием твердых и смолистых отложений, но их количество,
очевидно, должно быть минимальным и определяться зольностью и коксуемостью
масла. Кроме того, масло должно обладать моющей способностью, т.е. способностью
выносить из зазоров между трущимися деталями продукты износа и твердые частицы.
Ну, и конечно, все указанные свойства должны сохраняться при работе двигателя
длительное время, то есть масло должно иметь термоокислительную стабильность.
Для
решения всех этих задач используют присадки — химические вещества и соединения,
улучшающие те или иные свойства масел. Так, присадки даже в небольших
количествах (3–6%) могут существенно изменять вязкость, в частности увеличить
ее при больших температурах, а также стабилизировать зависимость вязкости от
температуры, улучшать противоизносные, моющие, антиокислительные,
противокоррозионные свойства, а также препятствовать образованию пены в системе
смазки.
Какие
же нужны добавки
При
производстве масла весь комплекс присадок строго сбалансирован, и изменение
содержания какой-либо составляющей может привести к заметному изменению тех или
иных свойств. А это значит, что дополнительное введение в масло каких-либо
химических соединений должно выполняться обдуманно и осторожно, чтобы не
нарушить указанный баланс.
Теперь,
зная особенность происходящих процессов, можно попытаться сформулировать
некоторые выводы по отношению к различным препаратам, рассчитанным на улучшение
конкретных свойств масла.
Итак:
- улучшение работы двигателя в результате действия добавок не может носить глобального характера (например, улучшать что-нибудь во много раз);
- для новых и изношенных двигателей могут оказаться необходимыми разные добавки;
- добавки практически не могут повлиять на максимальную мощность, но способны несколько улучшить экономичность, пусковые свойства, долговечность некоторых деталей;
- добавки, как правило, незначительно влияют на долговечность подшипников, но могут увеличить ресурс деталей ЦПГ и ГРМ;
- невозможно с помощью добавок улучшить сразу все параметры и эксплуатационные характеристики двигателя: для каждой конкретной задачи требуется конкретная добавка;
- добавки не должны нарушать действие присадок, присутствующих в масле;
- подтвердить положительный эффект при использовании добавок можно только с помощью всесторонних исследований, а не субъективных оценок.
По
тому, как те или иные добавки, представленные на нашем рынке, отвечают этим
требованиям, предварительно уже можно судить о том, что предлагается —
реальная, стоящая вещь или это просто разрекламированный товар, иной раз
залежалый и далеко не всегда обладающий заявленными свойствами. Волшебные
качества целого ряда препаратов (не будем их называть) вызывают сомнения —
слишком уж много они обещают, чтобы это было так хорошо в действительности. Напротив,
к тем, кто не обещает мгновенных и волшебных результатов, стоит присмотреться
более внимательно.
А
о том, что конкретно приобрести, попробуем рассказать в наших дальнейших
публикациях, когда будем располагать результатами испытаний различных добавок в
масло.
Комментариев нет :
Отправить комментарий