Добавки в масло для снижения трения: экспертиза «За рулем»

Победить трение — давняя мечта фантастов. Если удастся, то до вечного двигателя будет рукой подать. Инженеры мыслят более реально, пытаясь хотя бы снизить его.

Например, изобретая присадки к маслам. Мы испытали пять образцов «победителей трения» с акцентом на агрегаты трансмиссии — всё, что было представлено в одном из крупнейших московских магазинов запчастей. Одни препараты прямо обещают уменьшить трение в механизме, другие говорят о снижении износа, уменьшении шумов и продлении срока службы агрегата. А что в реальности?

ER‑8 и SMT 2514 — это так называемые кондиционеры металла. В процессе их работы на контактных участках поверхности трения при высоких нагрузках и скоростях скольжения должны образовываться хлориды, фториды, бромиды и сульфиды. Пленка толщиной 300–400 нм непрерывно истирается и восстанавливается.

Liqui Moly — слоистая добавка. Она должна обеспечивать низкое усилие сдвига между слоями химических элементов и соединений, снижая коэффициент трения.

Resurs T — это металлоплакирующая добавка (реметаллизант). Ультрадисперсные частички мягких металлов при работе должны попадать в зону трения и разделять детали тонкой пленкой.

Suprotec — геомодификатор трения. Принцип работы — очистка поверхности и достроение кристаллической решетки металла, содержащего железо. Обещана высокая маслоудерживающая способность.

Работы мы проводили на универсальной машине для испытания на трение и износ ИИ 5018 и четырехшариковой машине трения ЧМТ‑1. Принцип действия у них похожий: образцы трутся друг о друга в присутствии масла с испытываемой присадкой.

Первая машина помогла оценить износ образцов — фактически, повышение противоизносных свойств масла. Четырехшариковая машина позволила определить нагрузку сваривания, то есть предельные возможности смазывания с каждым из проверяемых препаратов.

Присадки добавляли в полусинтетическое трансмиссионное масло Лукойл ТМ‑4 75W‑90 GL‑4. Отметим, что при эксплуатации все препараты следует заливать как в рабочее масло, так и всякий раз при смене масла.

Антифрикционные и противоизносные испытания на машине трения провели по схеме «диск по подвижному диску с проскальзыванием 10%». Нагрузка — 700 Н, продолжительность испытаний — 120 минут. Концентрация препаратов в масле — согласно рекомендациям производителя. Износ дисков определяли взвешиванием до и после испытаний на аналитических весах АВ210 М‑01 А с погрешностью до 0,1 мг.

Казалось бы, фантасты могут радоваться. Препараты Resurs T и Liqui Moly даже увеличили массы образцов вследствие наслоения тонкодисперсных твердых частиц меди, свинца, олова в первом случае и дисульфида молибдена — во втором.

Однако веселиться рано. Износ-то уменьшился, но выяснилось, что препараты Resurs T и Liqui Moly увеличивают потери на трение на 9–10%. Остальные средства в среднем коэффициент трения не изменили: разница — в пределах погрешности. Все препараты привели к росту температуры масла в камере, особенно Liqui Moly. Это говорит о протекании процессов модификации трения.

Оценка средней шероховатости обрабатываемой поверхности показала, что лучше других это сделали препараты SMT 2514, Resurs Т и Suprotec.

Испытания на четырехшариковой машине трения ЧМТ‑1 проводили по ГОСТ 9490–75 — определяли так называемую нагрузку сваривания, при которой поверхности шариков буквально свариваются в точке контакта. Заодно оценили критическую нагрузку, которая говорит о длительности работоспособности масла. Продолжительность испытаний: для определения нагрузки сваривания — 10 секунд, для определения показателя износа — 60 мин.

По идее, присадки должны повышать нагрузку сваривания и критическую нагрузку. Чем выше нагрузка сваривания, тем большую нагрузку выдержит узел трения до возникновения задира.

Это предельные возможности работы смазочного материала: больше — лучше. Чем выше критическая нагрузка, тем выше нагрузка, при которой узел трения будет работать длительное время с сохранением заданного ресурса.

Нагрузка сваривания или нагрузка предельных возможностей смазывания при работе присадок SMT 2514, Resurs T и Liqui Moly выросла на 12%, при работе с присадкой ER‑8 снизилась на 6%, с присадкой Suprotec — не изменилась.

Критическая нагрузка, которая характеризует пределы длительной работоспособности масла, увеличилась при добавлении всех препаратов. Наиболее заметен эффект при работе ER (на 41%) и SMT 2514 (на 26%).

Противоизносные характеристики, определенные на машине трения ЧМТ‑1, улучшились только с ER‑8 (на 18%).

Применение подобных препаратов в двигателях внутреннего сгорания спорно. Это вызвано очень разными температурными условиями, отличающимися на несколько порядков нагрузками, а также тем, что присадки просто обязаны сгорать вместе с маслом.

В любых коробках передач снижение трения может быть даже вредным. В механических коробках и роботах со снижением трения синхронизаторы будут работать в нештатном режиме. У вариаторов может начать проскальзывать ремень, а у гидромеханических ­коробок — фрикционы.

А вот в редукторах чем меньше трения — тем лучше. Причем особенно в тех, где используется гипоидная передача. Её можно встретить на задней оси самых разных машин — от Жигулей до Мерседесов, а также на любых осях вседорожников. Правда, при условии, что там не стоят дифференциалы повышенного трения.

Еще с трением надо бороться в раздаточных коробках внедорожников и угловых редукторах кроссоверов. С задним редуктором последних ситуация сложнее. Если гипоидная передача имеет отдельную масляную ванну, то всё в порядке — с трением можно воевать. Но если то же масло работает и в электромагнитной или гидравлической муфте подключения задней оси, то с присадками от полного привода может остаться пшик.

Два препарата из пяти — ER‑8 и SMT 2514 — действительно снижают трение, пусть лишь на несколько процентов. Suprotec понизил его аж на 20% — хотя в начале теста трение возросло, а затем стало стремительно падать. Средний результат — нулевой. Возможно, препарат просто не успел показать все свои свойства за время испытаний — этого мы не знаем.

А вот другие, похоже, тратят энергию на «намазывание» мягких металлов: трение с ними даже выросло. Однако и эти препараты нельзя назвать бесполезными: они уменьшают износ трущихся поверхностей.

Заливать ли такие средства в машину? Мы считаем, что подобные препараты изначально интересны апологетам любого «улучшайзинга».

При этом полагаем, что проверять действие такой автохимии желательно только на постгарантийных автомобилях во избежание ненужного конфликта с официалами.

А всем автовладельцам без исключения советуем в первую очередь почаще заменять масла и прочие технические жидкости, выбирая, по возможности, самые качественные продукты.

Источник