МОЮЩИЕ ДИСПЕРГЕНТНЫЕ ДОБАВКИ

Моторное масло в процессе эксплуатации в двигателе портится из-за окисления. Это приводит к отложению осадка, лака и смол на поверхностях двигателя. Отложения в области ремня поршневых колец вызывают заедание колец, потерю компрессии и повышенный расход масла. Отложения также могут блокировать маслопроводы и проходы, препятствующие попаданию масла к деталям, требующим смазки. Результатом является повышенный износ, накопление тепла и, в конечном итоге, отказ двигателя.

Моторное масло также загрязнено топливной сажей из-за неполного сгорания топлива, а также углеродом, который вводится в двигатель системами контроля выбросов, в частности дизельным моторным маслом. Вязкость масла увеличивается с содержанием сажи. Высокая вязкость масла приводит к проблемам с холодным пуском и риску масляного голодания. Когда концентрация сажи достигает уровня, при котором она больше не может задерживаться в масле, сажа выпадает из масла в осадок, образуя шлам и отложения. Высокая концентрация сажи также приводит к повышенному износу.

Чтобы контролировать все эти загрязняющие вещества, в состав моторных масел входят моющие и диспергирующие присадки. Противоизносные присадки, ингибиторы ржавчины и антиоксиданты также включены в пакет характеристик. Кроме того, всесезонные масла содержат присадки, улучшающие индекс вязкости. Присадка, улучшающая индекс вязкости, не может быть включена в пакет эксплуатационных характеристик и подмешивается в масло отдельно. Депрессорные присадки и ингибиторы пенообразования также включаются в состав масла, обычно смешиваются с маслом в виде отдельных компонентов.

В пакете характеристик преобладают моющие и диспергирующие компоненты. Учитывая большое количество загрязняющих веществ, с которыми должно справляться масло (в частности, частицы сажи), эти две присадки обычно составляют от 60% до 80% пакета характеристик. Термины «детергент» и «диспергатор» часто используются взаимозаменяемо, потому что эти две присадки работают синергетически, чтобы поддерживать чистоту двигателей, но принцип их действия совершенно разный.

Детергенты представляют собой растворимые в масле металлоорганические соединения, в основном получаемые из органических мыл или солей кальция, магния или натрия, причем чаще всего используется кальций. У них есть полярные головки, которые позволяют им цепляться за металлические поверхности. Моющие средства выполняют две основные функции. Во-первых, они удаляют отложения с металлических поверхностей внутри двигателя. Отложения и металлические поверхности полярны, отложения притягиваются к металлическим поверхностям и прилипают к ним. Моющее средство с более сильным зарядом вытесняет отложения с поверхности металла. Во-вторых, моющие средства являются сильнощелочными и нейтрализуют кислоты, образующиеся в масле, вступая с ними в химическую реакцию с образованием безвредных нейтрализованных химических веществ.

Из-за своей металлической природы моющие средства склонны к образованию остатков и золы при сгорании в двигателе.

Диспергаторы представляют собой полярные добавки, которые растворяют шлам и сажу, предотвращая их агломерацию, осаждение и образование отложений. Молекулы диспергатора состоят из электрически заряженной полярной головки и длинного маслорастворимого хвоста. Полярные головки притягивают и «обнимают» потенциально образующие отложения материалы и кислоты, которые растворяются в масле хвостами. Диспергаторы не содержат металлических элементов. Если их сжечь в двигателе, они не оставят следов или пепла.

Из-за своей щелочной природы детергенты и диспергаторы вносят вклад в резерв щелочности или общее щелочное число (ОЩЧ) моторного масла. Из этих двух добавок моющие средства больше всего повышают ОЩЧ. Диспергаторы расходуются быстрее, чем детергенты, из-за того, как они реагируют с загрязнителями и кислотами в масле.

Моющие средства, с другой стороны, способны сохранять свой запас щелочности в течение более длительных периодов времени, тем самым обеспечивая лучшее сохранение общего щелочного числа. Ранее мы упоминали, что моющие средства выделяют золу при сгорании в двигателе (из-за их металлической природы) и, следовательно, они способствуют повышению уровня SAPS (сульфатной золы, фосфора и серы) в моторном масле.

В настоящее время основной движущей силой разработки новых моторных масел является озабоченность по поводу воздействия выбросов двигателей на окружающую среду. Смазочные материалы текущего поколения должны обеспечивать оптимальную долговечность системы контроля выбросов выхлопных газов. Для защиты этих систем моторные масла должны содержать более низкие уровни SAPS, так как SAPS может отравить устройства дополнительной очистки отработавших газов. Снижение пределов SAPS в масле привело к переходу от традиционных технологий моторных масел к альтернативным низкозольным химическим добавкам, и в настоящее время повышенное внимание уделяется детергентам и диспергаторам, полученным из полибутенов.