8.3. Антифрикицонные (топливосберегающие) присадки
Назначение — снижение коэффициента трения контактирующих пар. За счет этого уменьшаются потери мощности на трение и соответственно повышается механический КПД. Со гласно опубликованным данным, экономия топлива может достигать от двух до восьми процентов, В литературе приводят ся зависимости между экономией топлива и степенью снижения трения, например:
Применение модификаторов трения было предусмотрено в так называемых энергосберегающих маслах, разработанных в России и за рубежом.
Модификаторы трения используются главным образом в маслах и очень редко — в топливах (по усмотрению потребите-
лей). В розничной продаже можно встретить импортные, не проверенные в нашей стране препараты.
Принцип действия. Химической точки зрения, модификаторы трения представляют собой органические или неорганические соединения, которые высаживаются из масла или топлива на поверхности трущихся деталей и образуют на ни пленку с очень низким коэффициентом трения, устойчивую к действию высоких температур, нагрузок и агрессивных сред, в частности воды и смазочного масла.
Показатели єффективности — коэффициент трения, определяемый при лабораторнье испытаниях на машинах трения, и расход топлива, определяемый при испытаниях на стендах с двигателями. Могут определяться и другие, второстепенные параметры.
Ассортимент. Модификаторы трения к применению в отечественных топливах не допускались. Вообще подлежит сомнению целесообразность их введения в топливо, но некоторые автовладельцы на свой страх и риск добавляют в топливо при садки, предназначенные для использования в моторных маслах, что заставляет нас уделить этому вопросу некоторое внимание. Среди присадок этого типа по составу вьделяются две практически значимые группы, содержащие в качестве активных компонентов соединения молибдена и перфторированные полиалканы.
Для применения в топливах в этом качестве разработчик (Г.В. Горбунов, АООТ ЭлИНП) рекомендует присадку МТ-З, рассмотренную нами ранее. Однако достаточного количества данных, позволяющих судить о действии этой присадки, нет.
для применения в маслах разработаны и выпускаются приемки Фриктол (70%-й раствор двалкарилдитиофосфата молиблена в индустриальном масле), ПАФ-4, Экомин (также на основе маслорастворимых соединений молибдена). В разработках отечественных энергосберегающих масел использовался также германский моликот. другой тип присадок представлен лерфгорполиуглеводо родами, используемыми в виде тонких масляных дисперсий. Фирма “Аспект” выпускает препарат Аспект-модификатор. В розничной продаже можно встре тить присадку 1Яс-5О (США).
Аспеп-мадифякатор представляет собой суспензию твердого перфгорированного полимера, который прибавляют в горячее масло работающего двигателя или трансмиссии. Экономия топлива при добавлении препарата может достигать 5—7%, а снижение износа деталей — 10—20 и в отдельных случаях — 70% I121Ь Препарат обеспечивает эффект последействия. На рис. 74 представлены результаты его испытаний на дизельном двигателе 3(431-645 (УралАЗ). Кривая У показывает удельный расход топлива при испытаниях на таком масле, кривая 2— расход топлива в тех же условиях, нос модификатором. Эффект последействия иллюстрируется кривой З, характеризующей расход топлива после замены масла с модификатором на свежее, его не содержащее. Как следует из пред ставленных результатов, среднее снижение расхода топлив составило 1,74%, а максимальное — 2,7% при частоте вращения коленчатого вала 1800 минЧ Снижение расхода мощности на трение сопровождалось уменьшением износа трущихся пар.
Ограничения и недостатки. Разработки модификаторов тре-ния для топлив в России почти не проводились (за исключением присадки комплексного действия МТ-З) и поэтому их влияние на топлива и материал двигателей исследовано недостаточно. Использование модификаторов трения, предназначенных для масел, не может быть рекомендовано. Тем не менее мы рас смотрим этот вопрос, так как у потребителей топлив он вызывает большой интерес.
Наиболее распространенные молибденсодержащие соединения требуют тщательной дозировки, поскольку зависимость противоизносных свойств масел от концентрации присадок имеет экстремальный характер. При малых концентрациях, составляющих доли процента, а иногда выше, может наблюдаться существенный износ пар трения. Это явление хорошо исследовано в лабораторных и стендовых условиях и по отзывам водителей встречается на практике. Исчерпывающего объяснения этому пока нет, но полагают, что молибден, легко окисляясь на трущихся поверхностях, поглощает растворенный в масле кислород, а многие противоизносные присадки в отсутствие кисло рода неработоспособны.
При небольшой концентрации вносимого с присадкой молибдена образующийся защитный слой недостаточен, что и проявляется в повышенном износе деталей. При повышении концентрации модификатора трения до 3—5% износ по степенно снижается до минимума. Вместе с тем нельзя полагать, что чем больше модификатора трения в масле, тем лучше. При слишком высокой его концентрации повышается коррозионная активность моторных масел и снижается их химическая стабильность, характеризуемая индукционным периодом осадкообразования.
Таким образом, необходимо знать и соблюдать точную оптимальную концентрацию присадки. для топлив оптимальные концентрации не установлены. Кроме того, даже зная, их трудно вьдержать, так как не исключено разбавление присадки при доливке топлива в бак автомобиля я других операциях.
Попытки использовать перфторалканы показали, что в их присутствии увеличивается количество нагара и отложений в камере сгорания и на деталях топливной аппаратуры.