О механизме действия металлокерамических присадок к маслам

№72-1,

технические науки

На сегодняшний день все чаще на рынке можно встретить различные химические добавки для масел и смазок, предназначенные для использования в узлах трения автомобильной техники. В работе приводится описание механизма действия металлокерамических присадок в парах трения, а также описывается предполагаемый эффект от их применения.

Похожие материалы

На сегодняшний день все чаще на рынке можно встретить различные химические добавки для масел и смазок, предназначенные для использования в узлах трения автомобильной техники. В чем же заключается эффект их применения и за счет чего происходит улучшение триботехнических характеристик сопрягаемых поверхностей, попытаемся разобраться.

В научной литературе действия таких присадок неоднократно описывалось различными авторами. Для различных присадок положительный эффект достигается по-разному. Что касается металлокерамических соединений, то их действие заключается в следующем. В местах сопряжения контактирующих деталей при трении происходит существенный рост температуры — свыше тысячи градусов по Цельсию. При таких высоких температурах создаются благоприятные условия для активации процессов восстановления металлокерамики на поверхностях трения сопряженных деталей. При повышенных температурах элементы металлокерамических соединений сплавляются с поверхностными слоями металла контактирующих деталей. Таким образом, на поверхностях трения создается композитное покрытие, толщина которого может варьироваться от нанометров до микрометров. Этот параметр зависит от значения температур в зоне контакта и концентрации металлокерамической присадки в смазочном материале. Причем следует иметь в виду, что слишком тонкая пленка не даст значительного положительного эффекта, тогда как толстая пленка может даже привести к ухудшению условий работы деталей смазываемого агрегата.

Основное назначение образующейся металлокерамической пленки заключается в повышении стойкости поверхностей трения контактирующих деталей к механическому износу, к замедлению коррозионных процессов, к предотвращению старения поверхностных слоев деталей трения, к появлению на поверхностях деталей трещин, к повышению пластичности поверхностных слоев металла. Но основной положительный триботехнический эффект заключается в снижении коэффициента трения контактирующей пары до 2 раз. Это достаточно высокий показатель, поскольку, прежде всего, снижение коэффициента трения свидетельствует о снижении износа и продлении срока службы контактирующей пары трения и, как следствие, всего узла. Также снижение коэффициента трения может указывать на увеличение фактических пятен контакта поверхностей трения детали, а значит и нормализации температур в зоне контакта. Известно, что значения температур в пределах от полутора тысяч до одной тысячи шестисот градусов Цельсия приводит к разрушению образовавшихся на трущихся поверхностях металлокомпозитов.

Образование на поверхностях трения композитных пленок может качественно улучшать технические и эксплуатационные показатели автотранспорта. Из литературных источников известно, что в двигателях внутреннего сгорания в процессе их работы наблюдается уменьшение зазоров в деталях цилиндропоршневой группы. Также происходит восстановление деталей газораспределительного механизма и ряда других деталей, входящих в состав двигателя внутреннего сгорания. В результате восстановления перечисленных деталей двигателя мы получаем снижение вибрации, увеличение выдаваемой двигателем мощности и соответственно крутящего момента. Улучшение этих показателей способствует снижению потребления топлива и расходу моторного масла, а также улучшению экологической составляющей за счет сокращения выброса угарных газов от сгорания масла.

Процесс износа деталей двигателя внутреннего сгорания ярче всего выражен в период наиболее интенсивной его эксплуатации или в момент холодного пуска, когда детали двигателя остаются фактически без смазки, которая под воздействием гравитационных сил стекает в картер двигателя. Поверхностные слои металла поршня и цилиндра соприкасаются, создавая при этом выработку и продукты износа, которые, в свою очередь, еще больше усугубляют процесс износа, находясь в зоне трения соприкасающихся деталей. Что касается металлокерамического покрытия, образовавшегося на поверхностях деталей трения, то на него гравитационные силы не оказывают такого влияния, как на смазочный материал. Плотно сцепленное с поверхностями трущихся деталей металлкерамическое покрытие остается на своем месте. И в момент холодного пуска способно защитить детали от повышенного износа. Микронеровности поверхностей трения оказываются прикрыты слоем керамики и препятствуют их разрушению. Стечением времени эти металлкерамические покрытия твердеют и по своим характеристикам превосходят хромированные детали.

Следует сказать, что применение металлкерамических присадок к маслам и смазкам полностью не спасает от процесса износа, а лишь замедляет этот процесс. Причем более действенным этот продукт является в тех случаях, когда применяется в узлах с низким и средним показателями износа. Применение ремонтных составов способно продлить межремонтный интервал до пятидесяти тысяч километров пробега автомобиля, что приводит к существенному снижению затрат на капитальный ремонт двигателей и увеличению межсервисных интервалов.

На практике доказано, что применение таких составов приводит и к повышению технических и силовых характеристик узла, например к увеличению компрессии в цилиндрах двигателя до 5 раз.

Таким образом, применение восстанавливающих присадок для улучшения триботехнических и эксплуатационных свойств масел и смазок может иметь как прямой, так и косвенный эффект. Как уже было сказано выше, сокращается простой автомобильного транспорта в период межсервисного обслуживания и ремонта, снижаются материальные затраты на приобретение запасных частей и расходных материалов необходимых для ремонта и технического обслуживания техники, а также сокращаются затраты при эксплуатации автотранспорта в следствии сокращения расходов на горюче-смазочные материалы.

Список литературы

  1. Киселев В.В. О проведении исследований прочностных характеристик деревянных конструкций при решении задач прикладной механики. // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) – 2017 г. – № 71-1.
  2. Киселев В.В. Определение наиболее опасного сечения бруса при деформции растяжение - сжатие // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) – 2016 г. – № 56.
  3. Киселев В.В. Использование интерактивных форм обучения для формирования профессионально-значимых качеств обучающихся // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) – 2016 г. – № 54.