Как увеличить вязкость масла: Увеличение вязкости масла

Содержание

Загуститель и стабилизатор вязкости масла для двигателя. В чём разница?

Главная / Присадки / Загуститель и стабилизатор вязкости масла. В чём разница?

Александр 13.10.2018 Присадки Комментировать 11,685 Просмотров

Проводя анализ большого количества масел для двигателей можно сделать вывод, что при работе мотора в экстремальных условиях, связанных с частым запуском силового агрегата, малом дневном пробеге, передвижении в городских условиях с большим числом остановок на светофорах и пробках, масло не выдерживает заявленных характеристик. В большинстве случаев замена этой жидкости потребуется уже через пять тысяч километров пробега. Можно ли продлить ресурс работы моторного масла, и какими присадками лучше пользоваться?

Загустители масла

Безусловно, можно использовать средство, именуемое стоп-течь. Однако, в первую очередь лучше взять загуститель моторного масла для двигателя. Эта присадка является особым составом, который помогает увеличить параметр вязкость в смазке.

Каждый производитель загустителя использует в составе компоненты собственной разработки. По этой причине такие средства отличаются по своей химической основе. Однако их объединяет общий принцип действия.

Стоит отметить, что часто такие присадки могут реализовываться, не имея в названии даже упоминания о том, что средство является загустителем. Также они могут быть абсолютно разного цвета, начиная полностью прозрачным и заканчивая зеленовато-серым и даже жёлтым. Отличия можно заметить и в структуре жидкости: одно средство будет густым, а второе текучим, как вода.

От того, какие компоненты используются в загустителе, жидкость может содержать небольшие минеральные частицы, а также иные добавки. К примеру, большое распространение имеют так называемые нанокерамические и молибденовые присадки. В их составе есть добавки металлокерамики и молибдена соответственно.

Как работает загуститель?

Во время работы мотора коленвал распыляет масло. Как только смазка доходит до верхней части силового агрегата, она скатывается в камеру сгорания. В этом процессе огромная роль отводится параметру вязкости смазочной жидкости. Чем меньшим будет её значение, тем проще смазке распыляться.

Когда двигатель используется на протяжении длительного времени вероятен износ поршней. Последствием может быть увеличение количества масла, попадающего в камеру сгорания. В свою очередь, это становится причиной появления дыма с сизым оттенком из выхлопной трубы.

При использовании загустителя, смазывающая жидкость теряет свою текучесть и хуже распыляется. При этом маслу будет труднее оказаться в верхней части мотора, возрастает параметр толщины защитной масляной плёнки, происходит улучшение герметизации между элементами силового агрегата, а также увеличивается значение компрессии и пропадает сизый дым.

Стабилизатор вязкости

Вторым вариантом помощи является стабилизатор вязкости масла. Такие средства относятся к профессиональным присадкам, способным провести восстановление и стабилизацию параметра вязкости жидкости в двигателе.

Стабилизатор включает в состав различные химические полимеры, которые работают над повышением параметра вязкости. С помощью такого средства можно увеличить вязкостно-температурный диапазон, в котором используется жидкость. При этом стабилизаторы не похожи на депрессор. Соответственно, это средство не оказывает влияния на низкотемпературные характеристики масла.

Важные свойства стабилизатора

Любая присадка стабилизирующего типа, будь то Liqui Moly или средство от бренда Hi-Gear, имеет несколько неоспоримых достоинств:

Использовать присадку можно с любым типом мотора. При этом нет разницы, какая смазывающая жидкость будет залита в системе – минеральная или синтетическая.
Технология производства присадки, приводящей к увеличению значения вязкости, соответствует требованиям, которые предъявляются к использованию такого средства для добавления во все универсальные масла.
Действует исходя из условий работы мотора. Особенно важен этот факт для постоянно меняющейся нагрузки сдвига, происходящей между цилиндром и поршнем.
Сохраняет вязкостный класс смазки и обеспечивает маслу самые лучшие свойства. Кроме того, уменьшает износ и увеличивает уплотнение ЦПГ.

Применение стабилизатора позволит быстро решить многие проблемы, возникающие в масляной системе.

В чём отличие стабилизатора от загустителя?

Свойств, которые есть у загустителя, но отсутствуют у стабилизатора, много. Однако главное, согласно многочисленным отзывам, заключается в том, что стабилизаторы не переводят моторную жидкость в иной класс вязкости. То есть масло с маркировкой 5w30 не станет маслом 15w40. Загуститель делает именно так, что может повлечь много неприятных последствий для автолюбителя.

как работает и стоит ли использовать

Сегодня в продаже представлено большое количество различных присадок для двигателя в моторное масло и топливо. Выделяют противоизносные, антидымные, восстановительные, очищающие и другие составы.

Что касается так называемых «загустителей» масла, данный тип присадок добавляется в смазочный материал в целях увеличения вязкости. Как правило, это решение позволяет уменьшить расход смазки на угар, а также снижает дымление двигателя.

Однако важно понимать, что любой двигатель разрабатывается с учетом того, что в нем будет использоваться только подходящая по параметрам, характеристикам и допускам смазочная жидкость (API, SAE и т.д.).

Далее мы поговорим о том, как меняются свойства смазочного материала, если было принято решение дополнительно залить загуститель масла в двигатель, а также на что можно рассчитывать после использования такой добавки.

Содержание статьи

Загустители моторного масла: что нужно знать
Советы и рекомендации
Подведем итоги

Загустители моторного масла: что нужно знать

Итак, как уже было сказано выше, загустители моторного масла представляют собой особые составы, которые позволяют эффективно увеличить вязкость базовой смазки.

Средства различных производителей могут отличаться по своей химической основе, имеют уникальные компоненты и т.д., при этом общий принцип действия у них похож.

Средства могут иметь визуальные и структурные отличия, одни бывают желтого цвета и достаточно густые, другие окрашены в зеленовато-серый цвет и более текучие, третьи могут оказаться совсем прозрачными. Названия также могут отличаться. Как правило, акцент делается не только на том, что это «загуститель» масла.

Чаще присадки называют защитно-восстановительными комплексными кондиционерами металла, модификаторами трения, (геомодификаторы), ревитализантами (реметаллизант) и т. д.

В зависимости от компонентов, те или иные средства могут содержать в своем составе мельчайшие частицы различных минералов и другие добавки. Такие составы маркетологи обычно называют защитными добавками с металлокерамикой (нанокерамическими присадками). Например, хорошо известны добавки в моторное масло с молибденом (молибденовые присадки).

Вернемся к «загустителям». Как известно, в процессе работы ДВС масло ко многим деталям подается не только под давлением, но и методом разбрызгивания и самотека. Это позволяет деталям качественно смазываться, так как коленчатый вал и другие подвижные узлы активно разбрызгивают достаточное количество смазки. Также вполне очевидно, что чем жиже масло, тем оно интенсивнее и быстрее разбрызгивается.

Еще отметим, что если мотор в порядке, тогда смазка практически не попадает в камеру сгорания, так как излишки «снимаются» со стенок цилиндров при помощи маслосъемных колец, а сальники клапанов надежно удерживают смазочный материал во время работы ГРМ.

Однако не стоит забывать и о том, что в процессе эксплуатации мотора ЦПГ, КШМ, ГРМ и другие узлы и детали изнашиваются. В результате происходит увеличение зазоров между стенкой цилиндра и поршнем, поршневые кольца «залегают» и теряют подвижность, стираются, покрываются нагаром. Также сальники клапанов становятся менее эластичными и т.д.

Такой износ различных элементов приводит к попаданию большого количества смазки в камеру сгорания, двигатель начинает расходовать масло и дымить сизым масляным дымом. Как говорят опытные водители и автомеханики, начинается повышенный угар масла.

Становится понятно, что если сделать смазку более густой, текучесть масла уменьшится, также снизится интенсивность его разбрызгивания, произойдет утолщение масляной пленки. Результатом станет снижение расхода масла на угар, прекращение течи сальников, увеличение компрессии и исчезновение синего дыма из выхлопной трубы.

Однако важно понимать следующее — такой эффект будет очень непродолжительным. Достаточно вспомнить то, о чем говорилось в начале статьи — каждый производитель рассчитывает двигатель для работы на масле со строго определенным индексом вязкости. Использование другой смазки, причем как более, так и менее вязкой, закономерно ухудшает смазывание нагруженных деталей и узлов.

Простыми словами, после использования загустителя двигатель перестает дымить и «есть» масло, но в значительной мере усиливается общий износ мотора. При этом защитные добавки, нанокомпоненты и дополнительные модификаторы трения в присадке также не в силах этому серьезно помешать.

Если добавить, что силовой агрегат, в который льют противодымные присадки, сам по себе обычно уже изношен, тогда можно в скором времени ожидать быстрого и окончательного выхода такого двигателя из строя после заливки загустителя масла.

Советы и рекомендации

Итак, если вы решили применить загуститель масла для двигателя, тогда какое-то время силовой агрегат может работать относительно нормально, но в дальнейшем ремонт этого мотора может обойтись намного дороже.

Получается, такое решение больше подходит для ДВС, которые фактически «доживают» последние дни, причем восстанавливать такой агрегат в дальнейшем не планируется по тем или иным причинам.

Кстати, различные нанокерамические составы и реметаллизанты (восстановители металла) не только делают масло более вязким, но и образуют на поверхностях деталей двигателя характерный слой. Даже с учетом того, что такой слой уменьшает зазоры в ЦПГ, обеспечивает защиту и уменьшает трение, параллельно с этим ухудшается и теплообмен внутри силового агрегата.

Это значит, что под нагрузками или на высоких оборотах вполне могут возникать локальные перегревы. Зачастую такое ухудшение охлаждения приводит к детонации двигателя, оплавлению поршней, прогару клапанов и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое присадка в двигатель молибден. Из этой статьи вы узнаете о принципе действия, а также о плюсах и минусах молибденовых присадок для двигателя.

Становится понятно, что если владелец намерен позже отремонтировать мотор (планируется переборка или капремонт), тогда использовать загустители масла и другие похожие составы крайне не рекомендуется. Следует ограничиться только регулярным доливом подходящего для данного двигателя базового масла. Добавим, что в тех случаях, когда расход на угар слишком большой, можно сменить тип используемого масла на один из наиболее вязких вариантов.

При этом такой вариант должен быть обязательно указан в списке допустимых по вязкости масел для того или иного ДВС. Другими словами, если в мануале написано, что в конкретном двигателе можно использовать как масло 5W30, так и 10W40, тогда вполне можно перейти на более вязкую смазку с индексом 10W40, причем без риска сильно навредить силовому агрегату.

Подведем итоги

Как видно, добавки, загустители и присадки в моторное масло способны в той или иной степени обеспечить заявленный эффект, однако он будет кратковременным. Более того, последствия для двигателя после использования различных составов вполне могут оказаться достаточно серьезными.

В ряде случаев такой двигатель в дальнейшем становится попросту нецелесообразно восстанавливать в экономическом плане, то есть выгоднее и проще приобрести контрактный мотор (сделать свап двигателя).

Также полученную информацию нужно обязательно учитывать и при покупке б/у автомобиля с неизвестной сервисной историей. Достаточно часто недобросовестные продавцы на вторичном рынке авто маскируют имеющиеся проблемы с двигателем именно при помощи различных присадок в масло.

Это позволяет далее продать машину по завышенной цене, которая в реальности никак не соответствует техническому состоянию транспортного средства.

Как изменить вязкость базового масла

Согласно стандартному руководству ASTM D6074-08 по характеристике углеводородных базовых масел, базовое масло представляет собой базовое масло или смесь двух или более готовых базовых масел для производства готовых смазочных материалов, обычно в сочетании с присадками.

Базовое масло — это углеводородный компонент смазочного материала, отличный от присадки, который производится одним производителем по тем же спецификациям (независимо от источника сырья или местонахождения производителя) и идентифицируется уникальным номером формулы или идентификационным номером продукта, или и тем, и другим. Таким образом, технически вы не будете менять вязкость базового масла, чтобы сделать готовую смазку.

Вязкость – это мера сопротивления жидкости течению. Он описывает внутреннее трение движущейся жидкости. Жидкость с высокой вязкостью сопротивляется движению, потому что ее молекулярный состав создает сильное внутреннее трение. Жидкость с низкой вязкостью легко течет, потому что ее молекулярный состав приводит к очень небольшому трению при движении.

В процессе перегонки сырая нефть нагревается до парообразного состояния. В ректификационной колонне существует разница температур. Внизу (ближе к источнику тепла) температура выше и постепенно снижается кверху. По мере подъема пара в ректификационной колонне температура падает. Затем пар конденсируется и собирается на различных тарелках на разной высоте колонны. Пары с более высокой температурой кипения конденсируются в первую очередь на нижних тарелках, тогда как более легкие фракции, такие как природный газ и нафта или бензин, находятся в верхней части.

В своей книге Основы смазки, Д.М. Пирро и А.А. Wessol описывает точки кипения при атмосферном давлении следующим образом:
Ниже 0 градусов по Фаренгейту (минус 18 градусов по Цельсию) для легких углеводородов природного газа с одним-тремя атомами углерода
Приблизительно от 80 до 400 градусов F (от 27 до 204 градусов C) для компонентов бензина
от 400 до 650 градусов F (от 204 до 343 градусов C) для дизельного топлива и бытового печного топлива
Более высокие диапазоны для смазочных масел и более тяжелого топлива
Остатки дистилляции в атмосферной колонне обычно называют остатками.
Поскольку этот остаток имеет тенденцию разлагаться примерно при температуре 700 градусов по Фаренгейту (371 градус С), его отправляют в колонну вакуумной перегонки для дальнейшей обработки. Вакуум позволяет остатку кипеть при гораздо более низкой температуре, но процесс тот же. Как указывалось ранее, боковые вырезы отрываются от колонны на разной высоте, при более высоких температурах более тяжелые фракции направлены вниз. Из колонны вакуумной дистилляции эти фракции отправляются в «колонну отпарки», где пар используется для отгонки оставшихся низкокипящих материалов, фактически регулируя вязкость различных побочных фракций и регулируя температуру вспышки фракции.
Молекулы масла сгруппированы по размеру и типу обычно с пятью-семью фракциями. Базовые компоненты смазочных материалов содержат от 26 до 40 атомов углерода. Молекулярная масса каждой фракции соответствует вязкости фракции. После отбора жидкостей различной вязкости они проходят дальнейшую обработку для удаления примесей и очистки масла.

После завершения процесса рафинации у вас будут базовые масла различной вязкости. В зависимости от используемого процесса очистки готовые базовые масла будут иметь разные эксплуатационные характеристики. На этом этапе важно отметить, что масла не обязательно будут соответствовать спецификациям классов вязкости ISO.
Чтобы получить базовые масла с определенной вязкостью по ISO, эти разные фракции или базовые компоненты смешивают вместе в разных соотношениях. Добавление различных добавок влияет на конечную вязкость жидкости. Некоторые присадки, такие как депрессорные присадки и присадки, улучшающие индекс вязкости, добавляются специально для регулирования вязкости готового смазочного материала при определенных температурах.

Устранение неполадок Экскурсии по вязкости
Когда вязкость масла значительно меняется, это имеет смысл. Большинство характеристик, связанных с неподходящими, загрязненными или испорченными смазочными материалами, вызывают изменение вязкости.
Иными словами, при анализе тренда вязкости отработанного масла и отсутствии отчетливых изменений можно сделать вывод, что многие вещи, которые могли бы происходить с маслом, еще не происходят. К ним относятся окисление, истончение при сдвиге, термическая деградация и многие другие распространенные неблагоприятные условия.
Признаки изменения вязкости многочисленны. Во многих организациях неправильно диагностированные причины приводят к повторному возникновению проблемы (по одной и той же причине) при каждой замене масла. Это происходит, когда масляные лаборатории видят изменение вязкости и рекомендуют только слить масло из отсека и заменить смазку.

Эта статья была написана, чтобы предоставить систематизированный список распространенных и не очень распространенных причин несоответствующей вязкости смазочных материалов. Различные области применения смазочных материалов настолько обширны, а записи о нарушениях вязкости смазочных материалов, находящихся в эксплуатации, настолько неполны, что вполне вероятно, что многие условия, ответственные за экструзию вязкости, здесь были упущены.
Как изменяется вязкость
Думайте о молекулах масла как о большой корзине смешанных цельных фруктов. Когда вы наклоняете корзину, фрукт становится жидким телом и вытекает из корзины. В корзине есть вишни, сливы, лимоны, яблоки, грейпфруты и дыни. Плоды бывают разных размеров и веса, как и молекулы обычного минерального масла.

Когда сырая нефть очищается, молекулы разделяются по их молекулярной массе на широкие группы (например, малые, средние и большие). Вязкость масла в основном коррелирует со средним размером молекул данного масла, т. е. малые молекулы связаны с низкой вязкостью (жидкое масло), а большие молекулы с высокой вязкостью (густое масло).
Чтобы изменить вязкость, необходимо изменить средний размер молекул. Большинство минеральных масел с определенной вязкостью имеют молекулы различных размеров. Однако, если вязкость масла высока, преобладающий размер велик.
Противоположное верно для масла с низкой вязкостью. Возвращаясь к аналогии с фруктами, вязкость корзины с различными фруктами изменится, если убрать все вишни. Это увеличит средний размер фруктов и вязкость. В случае со смазкой горячее масло может испарять небольшие молекулы, создавая тот же эффект.

Чтобы уменьшить вязкость, дыни можно было разделить на четыре части, чтобы они стали меньше. Молекулы масла могут «расщепляться» или раскалываться на части при воздействии чрезвычайно высоких температур. Еще один способ уменьшить вязкость корзины с фруктами — добавить в смесь больше вишни, лимонов и слив.
Это похоже на добавление масла с низкой вязкостью в масло с более высокой вязкостью. Смешанная вязкость находится где-то посередине. Этот тип разбавления также происходит, когда моторное масло загрязнено топливом.
Ниже показано, как может измениться вязкость, используя аналогию с корзиной фруктов:
Уменьшить вязкость:
1. Добавьте больше мелких фруктов (смешивая топливо с маслом).
2. Удалите часть крупных плодов (электростатическое удаление нерастворимых оксидов).
3. Разрежьте более крупный фрукт на более мелкие кусочки (утончение при сдвиге улучшителей вязкости и растрескивание смазочного материала).

Повышение вязкости:
1. Добавьте больше крупных фруктов (добавляя более вязкое косметическое масло).
2. Удалить часть мелких плодов (выкипание легких углеводородных фракций).
3. Склейте несколько маленьких фруктов в большой полифруктовый кластер (окисление, полимеризация и т.д.).
Эффекты вязкости с нулевой суммой (два одновременных компенсирующих события):
1. Мелкие и крупные фрукты добавляются одновременно (при загрязнении моторного масла и топливом, и сажей топливо снижает вязкость, а сажа увеличивает.).
2. Разделите (разрежьте на кусочки) крупные плоды и одновременно удалите мелкие плоды (высокие температуры термически расщепляют молекулы масла с выделением газа, который испаряется из масла).
Боковая панель — что вызывает изменение вязкости (нажмите здесь)

Раннее выявление, ключ к управлению здоровьем
В некоторых случаях незначительные изменения вязкости являются нормальными; например, незначительное разжижение при сдвиге присадок, улучшающих индекс вязкости, всесезонной гидравлической жидкости. Однако в других случаях изменение вязкости масла может быть первым признаком более серьезной проблемы. Например, когда масло теряет свою устойчивость к окислению, вязкость будет увеличиваться.
Если проблема не распознана и не устранена, безобидное пятипроцентное повышение вязкости вскоре превращается в 50-процентное повышение, которое быстро увеличивается до 500 процентов. В таких случаях чем хуже становится, тем быстрее они ухудшаются. Поэтому раннее обнаружение является стратегическим императивом.
Есть две важные стратегии, которые следует применять. Во-первых, установить правильный базовый уровень (не использовать опубликованные «типичные характеристики продукта»). Поскольку вязкость нового масла может варьироваться до 20 процентов и оставаться в пределах установленного класса вязкости ISO, фактическая начальная вязкость должна быть измерена и записана.

В конце концов, было бы довольно сложно определить 10-процентное изменение вязкости отработанного масла, находящегося в эксплуатации, если правильная начальная вязкость неизвестна и предполагается, что она находится где-то в 20-процентном диапазоне. Вязкость новой смазки лучше измерять тем же способом, которым вы планируете контролировать вязкость отработанного масла, теми же приборами, той же температурой, той же процедурой и т. д.
Поскольку некоторые смазочные материалы представляют собой смеси жидкостей из разных партий, иногда новые и отработанные масла постепенно смешиваются в большом резервуаре, «смешанную» начальную вязкость лучше всего установить в качестве базовой линии, в отличие от вязкости любой отдельной партии нового масла.
После определения базового уровня смазки установите ограничения. Многие программные продукты для анализа масла делают это автоматически. Поскольку отклонения вязкости как в южном, так и в северном направлении заслуживают внимания, необходимо установить ограничения в обоих направлениях.
По сути, это создает «полосу» или «конверт» вокруг базовой вязкости масла. Если вязкость имеет существенную тенденцию к увеличению или уменьшению, предел нарушается, и состояние помечается флажком или сигнализируется тревогой.
В большинстве программ анализа масла высшего качества применяются жесткие ограничения выше и ниже базовой линии вязкости. Для картерных масел вязкость обычно измеряется при 100°C (212°F), в то время как почти все другие смазочные материалы отслеживаются при 40°C (104°F). Если имеется надежный базовый уровень вязкости, рекомендуется установить предупредительные и критические пределы.
На рис. 1 показаны некоторые ограничения, традиционно используемые как для картерных, так и для промышленных смазочных материалов. Как только базовый уровень и пределы установлены, данные анализа отработанного масла становятся более понятными. См. таблицу поиска и устранения неисправностей на рис. 2 в качестве руководства по интерпретации несоответствующих данных о вязкости.
Рисунок 1. Как установить пределы вязкости
Ограничение
Картерные масла**
Индустриальные масла**
Промышленные масла для тяжелых условий эксплуатации**
Критический (верхний)
+20%
+10%
+7%
Предупреждение (верхнее)
+10%
+5%
+4%
Предупреждение (нижнее)
-5%
-5%*
-5%*
Критический (нижний)
-10%
-10%*
-10%*
* В два раза больше для масел с присадками, улучшающими индекс вязкости.
**Предельные значения масла в картере основаны на сСт при 100°C, индустриальные масла основаны на сСт при 40°C.
Примечание. Масла в суровых условиях подвержены высокому риску термического и окислительного разложения.
Влияние удельного веса на вязкость
Большинство коммерческих лабораторий по анализу нефти применяют определение кинематической вязкости с помощью гравитационных капиллярных вискозиметров в соответствии со стандартом ASTM D445 (IP 71S1/97). Одно хорошо известное ограничение или помеха, связанная с измерением кинематической вязкости, возникает при изменении удельного веса масла. Обычно она увеличивается по мере старения масла или его загрязнения. Это может происходить одновременно с изменением вязкости или независимо от вязкости.
Если удельный вес увеличивается без изменения абсолютной вязкости (сопротивления масла течению или сдвигу), кинематическая вязкость уменьшается пропорционально изменению удельного веса. Хотя это и не истинное изменение вязкости, оно может быть искажено как таковое. Примеры того, как удельный вес может увеличить вязкость, включают загрязнения (тяжелые твердые вещества и жидкости), окисление, потери на испарение, продукты износа, загрязнение гликолем и т. д.
Во многих случаях при увеличении удельного веса масла также увеличивается абсолютная вязкость. Полученный эффект является преуменьшением заявленного увеличения кинематической вязкости.
Получение максимальной отдачи от мониторинга вязкости
Добавление стандартного анализа вязкости к программе контроля состояния смазочных материалов имеет стратегический смысл. Из множества различных условий, влияющих на вязкость смазочного материала, как указано на предыдущей странице, отсутствие изменения вязкости действительно утешительно. По этой причине многие программы обеспечения надежности добавляют анализ вязкости на месте и регулярно проверяют важные смазочные материалы и гидравлические жидкости.