Zddp в масле что это – ZDDP. Противоизносные пакеты присадок.
ZDDP. Противоизносные пакеты присадок.
По мере того как продолжаются дебаты по уровням ZDDP и износу двигателя, многие энтузиасты и разработчики двигателей будут продолжать искать высококачественные масла с ZDDP.
Могут ли современные моторные масла, изготовленные с использованием цинковых и фосфорных противоизносных присадок, обеспечить достаточную защиту двигателя? Этот вопрос, некоторые автолюбители задают годы. И поскольку двигатели и владельцы классических автомобилей продолжают испытывать проблемы с износом двигателя, они приписывают это моторным маслам с урезанным пакетом присадок цинка и фосфора. Об этом часто можно встретить горячие обсуждения на всяких масляных форумах. Чтобы получить ответ на этот вопрос приведем справочную информацию.
Что такое ZDDP?
ZDDP — уникальное вещество, растворимое в масле и использующееся как противоизносная присадка (аntiwear AW),антиоксидантная (anti-oxidant AO) и EP-additive – предельные нагрузки (extreme pressure).
Диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP) является наиболее часто используемой противоизносной присадкой в моторных маслах. Он содержит как компоненты цинка, так и фосфора, которые работают вместе, чтобы обеспечить защиту от износа и минимизировать последствия разрыва масляной пленки. Он работает, когда поверхности деталей уже имеют частичное или полное касание друг друга. Принцип работы масла в двигателе внутреннего сгорания, создание неразрывной масляной пленки — масляный клин, который разделяет между собой детали двигателя, а само трение происходит внутри смазочного слоя- это принцип работы гидродинамического трения. Когда масло не справляется со своей работой, вступает второй этап защиты двигателя от повреждений, различные присадки - антиизносные, противозадирные и т.д. ZDDP также обладает мягкой защитой от экстремального давления. Некоторые автомобилисты считают, что повышенное содержание цинка равно увеличению защиты от износа. Хотя это и правда (отчасти) , утверждение может вводить в заблуждение. Во-первых, простое присутствие цинка не означает, что оно находится в форме ZDDP. В других формах цинк даёт дополнительную защиту от окисления, но небольшую защиту от износа. Во-вторых, другие факторы влияют на способность масла контролировать износ, например, базовые масла, на основе которых сделано масло. Поэтому еще раз повторюсь: мы не сторонники всякого рода добавок и волшебных пилюль, потому как считаем, что качественные масла имеют в своем составе сбалансированный пакет присадок, и дополнений не требуется.
Как работает ZDDP?
Принцип работы всех этих присадок, снизить износ и задиры в критических ситуациях, при больших нагревах и нагрузках, когда масляная пленка становится слишком тонкой или разрывается, вовсе оставляя детали механизмов без нужного количества смазки. Обычно это происходит со смазками из слабых базовых масел III группы, то есть получить эффект граничного трения на таких маслах гораздо выше, чем на синтетических маслах IV и V групп.
По мере того как температуры поднимаются и поверхности сближаются, ZDDP разлагается, и микро-частички при растирании создают очень прочный добавочный слой защитного материала, тем самым защищают критические металлические поверхности двигателя. Когда детали движутся во время работы, любое скольжение или качение происходит поверх или в противоизносной пленке ZDDP, что уменьшает контакт металл-металл. Это особенно важно в модифицированных двигателях с кулачковыми валами с плоским толкателем, так как двигатель создает больше лошадиных сил, чем он был разработан, что повышает нагрузку на детали двигателя. Усиленные пружины клапанов, часто используемые в гоночных версиях, также повышают вероятность изнашивания кулачка и требуют дополнительного ZDDP.
Отрицательные эффекты ZDDP
Поскольку ZDDP для всех двигателей приносит пользу, обладая превосходными противоизносными свойствами, кажется очевидным производить все моторные масла с высоким содержанием ZDDP. Но, как и у любого лекарства, есть побочные эффекты. В частности, влияние на катализатор. Как правило, высокие уровни ZDDP приводят к переходу летучего фосфора из камеры сгорания в каталитический нейтрализатор. Фосфор может точечно выжигать каталитический конвертер, что делает его менее эффективным при превращении моноксида углерода (СО) в углекислый газ (CO2). EPA обязывает каталитические преобразователи работать в соответствии со стандартами более чем 100 000 миль. В результате содержание фосфора начали ограничивать.
Когда Американский институт нефти (API) и Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов (ILSAC) установили пределы фосфора в весе 0,10 процента в 1996 году, автолюбители задавались вопросом, не повлияет ли это на защиту от износа. Дискуссия усилилась в 2004 году, когда API и ILSAC также ограничили фосфор до 0,08 процента, где он остается сегодня.
Несмотря на сокращение, нет никаких доказательств того, что современные двигатели, использующие масла с заниженным содержанием ZDDP, страдают от широкого износа. Правильно приготовленное масло, которое соответствует API SN и ILSAC GF-5, способно обеспечить надежную защиту от износа в двигателях с запасом. Фактически, тестирование показывает, что синтетическое моторное масло AMSOIL Signature Series 5W-30 (ASL) обладает исключительной защитой от износа в тесте на четырехшариковой машине (ASTM D4172).
Но когда дело доходит до более старых двигателей, особенно тех, которые оснащены кулачками с плоским толкателем, и двигатели, модифицированные для спорта, проблемы с обеспечением надлежащей защиты от износа становятся более актуальными.
Конструкция кулачков с плоским толкателем делает их особенно уязвимыми для износа. Как видно из названия, толкатель — или подъемник - плоский. Во время работы поверхность кулачкового лепестка быстро скользит по поверхности толкателя, создавая высокие трения и температуры. Распределительный вал и подъемники отвечают за запуск точно настроенных движений клапана.
Без защитного пленочного барьера, обеспечиваемого ZDDP, кулачки и подъемники изнашиваются от силы работы, что отрицательно сказывается на работе кулачка и клапана. Поскольку большинство двигателей V-8 эпохи мускул-каров стандартные с кулачками с плоским толкателем, также проблема особенно распространена для владельцев классических автомобилей и хот-родов.
Для этих целей современные масла, такие как синтетические моторные масла AMSOIL, способны обеспечить надлежащую защиту от износа. Но для обозначенных выше моделей двигателей и спортивных автомобилей AMSOIL в первую очередь рекомендует масла с высоким содержанием ZDDP, в таких как синтетическое моторное масло Z-ROD® (ZRF, ZRT) или синтетическое гоночное масло DOMINATOR® (RD20, RD30, RD50, RD60).
Спрос на масла с большим содержанием ZDDP
По мере того как дебаты по уровням ZDDP и износу двигателя продолжаются, многие энтузиасты и разработчики двигателей будут продолжать искать высококачественные масла с ZDDP.
Синтетическое моторное масло AMSOIL Z-ROD® (ZRT, ZRF) является основной рекомендацией для старых и модифицированных конструкций двигателей, например, с распредвалами, работающими в паре с плоским толкателем. Они разработаны специально для противодействия коррозии и окислению, которые наносят вред двигателю в периоды простоя и хранения.
AMSOIL Premium Protection Synthetic Motor Oil (AMO , ARO) является вторичной рекомендацией для старых и модифицированных двигателей, требующих защиты c увеличенным пакетом ZDDP.
Масло для обкатки двигателя. AMSOIL Break-In Oil (BRK) предназначено для быстрой работы в новых и откапиталенных высокопроизводительных и гоночных двигателях. Это масло с вязкостью SAE 30 не содержит модификаторов трения, которые позволяют избегать контролируемый износ колец, что особенно важно при притирке колец к гильзе цилиндра. Но в тоже время повышенное содержание ZDDP обеспечивает равномерную приработку деталей, без повышенного износа.
AMSOIL DOMINATOR® Синтетическое гоночное масло (RD20, RD30, RD50, RD60) Производится аналогично, но больше для настоящих гоночных версий авто. Его можно использовать в мускул-карах, стрит-родах и других гоночных автомобилях, участвующих в соревнованиях, как на асфальтовом покрытии, так и внедорожном.
В следующей части рассмотрим модификаторы трения, их работу в паре с ZDDP….
Продолжение следует.
www.amsoil-club.su
гоночные против уличных часть 3
Моторные масла: гоночные против уличных часть 3
Опубликовано:
Мы продолжаем цикл статей посвященных тому чтобы разобраться в разнице между гоночными и уличными маслами.
В первой части мы рассказали о Воздействии гонок на масло, о смазыващей сопосности
В этой статье речь пойдет о выборе вязкости
В данной части мы остановимся на присадках
Различные комплексные присадки
Поставщики масла используют комплекс присадок, которые они считают необходимым для удовлетворения потребностей в конкретных условиях. Для обеспечения единообразия Американский Институт Нефти (API) работая в рамках торговой группы совместно с крупными автопроизводителями, Международным комитетом стандартизации и сертификации смазочных материалов (ILSAC) рекомендуют хоть немного придерживаться стандартов и химических ограничений. Масла, лицензированные API и ILSAC, подходят для применения в любых двигателях как легковых, так и грузовых автомобилей. Однако эти масла не могут обеспечить достаточную защиту для модифицированных двигателей, особенно во время его запуска и обкатки.
В противоизносных присадках применяются цинк, фосфор, сера и другие элементы. Наиболее распространенными являются соединения семейства, называемого ZDDP, или ZDP, которая расшифровывается как диалкилдитиофосфаты цинка. В автомобильном сленге часто неправильно называют просто «цинк». Моторные масла Redline которые мы привозим, могут похвастаться одним из самых высоких содеражанием данны присадок
Сам по себе химический элемент цинк не приносит никакой пользы моторному маслу. Содержащиеся дополнительные химические соединения являются элементами фосфатного ряда, которые под действием температуры и высокого давления, защищают множество скользящих поверхностей от износа.
«Существует много различных химических составов ZDDP, с различными уровнями качества и производительности» — добавляет Баркер.
Согласованные противоизносные присадки
Все моторные масла содержат противоизносные присадки, хоть и в меньшем количестве чем в предыдущем поколении, из-за опасений снижения срока службы оборудования. Ограничения в химическом составе, установленные API, изначально были ориентированы только на фосфор – который может быть вредным для каталитического нейтрализатора – и в настоящее время составляет 800 ppm (частей на миллион). Фосфор, как правило, применяется только в противоизносных присадках, поэтому ограничение на содержание фосфора относится к ограничению всей присадки. Кроме фосфора установлены ограничения с «зольным» химическим компонентам, которые определяются путем взвешивания остаточного количества масла после его сгорания. Различные добавки, содержащиеся в моторном масле, в том числе противоизносные присадки, способствуют общей зольности.
Уменьшение противоизносных присадок связано с постоянным улучшением в химической технологии присадок и разработками масел во всех направлениях. Хотя в современных двигателях уменьшено количество трущихся деталей, что снижает потребность в противоизносных деталях, произведенные новые двигатели обладают гораздо большей мощностью и продолжительным сроком службы свыше 200 тыс. миль. Двигателям 1970-х и начала 1980-х годов, в эпоху «высокого содержания цинка» с трудом удовалость отработать 100 тыс. миль, прежде чем требовалось их восстановление. Не смотря на общее снижение противоизносных присадок с каждым новым требованием API к маслу, необходимые требования к защите от износа, корозии и очищающим свойствам увеличились.
ZDDP представляет собой полярные молекулы, защитные свойства которых активируются при нагревании и нагрузке. Различные семейства ZDDP классифицируют по их сгоранию или скорости активации и по процентному содержанию ZDDP по отношению к очищающим, антикорозийным и другим компонентам.
|
Некоторые производители масел предлагают API-лицензированные масла для уличных двигателей. Смотрите на этикетке знак сертификации API при покупке масел. |
«ZDDP добавки с более высокой скоростью активации больше подходят для гоночных и высокопроизводительных уличных двигателей со сложными особенностями трения, таких как плоские толкатели или для новых двигателей требующих обкатки» — говорит Спид.
Производители масел решают проблемы противизносных характеристик каждый по своему. Для увеличения противоизносных свойств гоночные и уличные моторные масла производятся с повышенным содержанием ZDDP и резким уменьшеним количетсва очищающих компонентов. Это связано с прогнозируемой частотой замены маслянного фильтра и масла, характерных для уличных двигателей с нечастым использованием.
ZDDP и моющие компоненты
«Для более высоких оборотов и увеличения мощности используется низкое содержание кальция» — отвечает Негаст. «Это связано с тем, что кальций мешает взаимодействовать с поверхностью деталей цинку и фосфору. В гонках NASCAR и IndyCar вы увидите низкое содержания моющих компонентов с кальцием, поскольку они не нужны. В NHRA не нужно очищение, только защита от износа». Именно для гоночных моторов, разработана серия гоночных масел Redline Racing Oil. Этим масла содержат огромное еоличество противозадирных присадок и минимум моющих (кальция). Как пример можете озанкомится с маслом Redline 50WT, на котором выступает казахстанский драгрейсер Роман Иващенко, на своей оранжевой Toyota Supra.
Однако Royal Purple ссылается на работы SAE показывающие что некоторые семейства ZDDP и моющие компоненты работают лучше если используются совместно.
«Использование моторных масел с избыток противоизносных присадок и малым содержанием моющих компонентов приведет к увеличению отложений в двигателе» — говорит Баркер.
поэтому мы не рекомендуем использовать масла гоночной серии, если вы не разбираете мотор каждую зиму, или не планируете заливать данное масло только на гноку а потом сливать и заливать масло с достаточным набором моющих присадок.
В то время, как различные компании предлагают широкий ассортимент высококачественных смазочных материалов, разработанных в соответсвии с их индивидуальными особенностями, при выборе масла для конкретных целей следует учитывать следующие критерии: частота вращения двигателя, нагрузки на двигатель, рабочая температура, строение двигателя (плоский толкатель, клапан высокого давления и т.д.), рабочие зазоры и эксплуатационные особенности.
Высокая скорость поршня в гоночных двигателях так же имеет значение при выборе производителя масла. Стенки цилиндра и поршня смазываются разбрызгиванием масла при работе распределительного вала. Но поскольку скорость поршня составляет 5 тыс. футов/мин. (примерно 25,4 м/с), гидродинамическая маслянная пленка между юбкой поршня и стенкой цилиндра начнет террять свою эффективность, что приведет к износу поршня. Очень маленький маслянный туман в картере не успевает прикрепляться к стенке цилиндра. Эта проблема усугубляется в вдигателях с «сухим» картером, в которых масло из поддона удаляется очень быстро. Кроме того некоторые модификации двигателей имеют изолированную камеру, которая исключает попадание масла на коленчатый вал. Все эти гоночные модификации уменьшают количество масла попадающего на стенки цилиндров.
www.bhperformance.kz
Цинк dithiophosphate • ru.knowledgr.com
Цинк dialkyldithiophosphates (часто называемый ZDDP) является семьей составов координации, развитых в 1940-х, которые показывают цинк, связанный с анионом dithiophosphoric кислоты. Эти незаряженные составы не соли. Они разрешимы в неполярных растворителях, и более длинные производные цепи легко распадаются в минеральных и синтетических маслах, используемых в качестве смазок. Они прибывают под числом CAS. В подержанных добавках нефти процент ZDDP располагается приблизительно между 2-15%.
Алкилированные группы могут ветвиться и линейные алканы между углеродной длиной 1-14, с 2 бутилами, pentyl, hexyl, 1,3-dimethylbutyl, heptyl, octyl, isooctyl (2-ethylhexyl), 6-methylheptyl, 1-methylpropyl, dodecylphenyl, и другими. Соединение цинка dialkyl (C3-C6)dithiophosphates прибывает под числом CAS. Список других примеров с их числами CAS здесь.
Химия координации
Эти разновидности произведены в двух шагах. Первый фосфор pentasulfide рассматривают с подходящим alcohols, чтобы дать dithiophosphoric кислоту. Большое разнообразие alcohols может использоваться, который позволяет lipophilicity заключительного цинкового продукта быть точно настроенным. Получающийся dithiophosphate тогда нейтрализован, добавив цинковую окись:
:2 (RO) PSH + цинк ZnO [(SP (ИЛИ)] + HO
В Цинке [(SP (ИЛИ)], цинк четырехгранный. Этот мономерный состав также существует в равновесии с регуляторами освещенности и oligomers, вызванным, открываясь четырех-membered кольца ZnSP. Частичный гидролиз дает группе ZnO [(SP (ИЛИ)], который принимает структуру, видевшую основной цинковый ацетат.
Цинк diethyldithiophosphate, Цинк [(SP (OEt)], полимерное тело, состоящее из линейных цепей.
:
Заявления
Главное использование ZDDP находится в противоизносных добавках к смазкам, таким как жиры, масла механизма и моторные масла, которые часто содержат меньше чем 1% этой добавки. Было сообщено, что цинк и эмиссия фосфора могут повредить каталитические конвертеры, и стандартные формулировки смазочных материалов для бензиновых двигателей теперь уменьшили суммы добавки, хотя масла дизельного двигателя остаются в более высоких уровнях. Масла картера с уменьшенным ZDDP были процитированы в качестве наносящий ущерб, или неудача, автомобильные распредвалы толкателя клапана квартиры классика/коллекционера и подъемники, которые подвергаются очень высоким давлениям пограничного слоя и/или стригут силы в их лицах контакта, и в других регионах, таких как подшипники головки шатуна / главные подшипники, и поршневые кольца и булавки. Распредвалы ролика более обычно используются, чтобы уменьшить трение лепестка распредвала в современных двигателях. Есть добавки, такие как STP(R) Oil Treatment и некоторые мчащиеся масла, такие как PurOl, Брэд Пенн и Вэльволайн ВР 1, которые доступны на розничном рынке с необходимой суммой ZDDP для двигателей, используя увеличенные давления весны клапана. Тот же самый ZDDP составляет подачу также как ингибиторы коррозии и антиокислители.
Обозначение
Эти составы широко используются и соответственно имеют многочисленные имена, включая ZDDP, ZnDTP и ZDP.
Внешние ссылки
ru.knowledgr.com
Модификаторы трения II: bmwservice — LiveJournal
Ну что же, от довольно «примитивных» (но эффективных) по действию модификаторов трения типа «антифрикционная пудра», перейдем к чему-то более интересному. Но перед тем, как мы продолжим разговор, хочу еще раз возвратиться к теме мелкодисперсных модификаторов, для этого еще раз напомню принцип их действия (смотрим картинку):
В сухой массе это немало, примерно вот столько:
Объяснение этому факту довольно простое: «усвояемость» присадки (присутствие ее в паре трения) отнюдь не абсолютная. Хотя поверхностная активность некоторых препаратов действительно может быть довольно высокой, но это совсем не значит, что все частицы полностью и без остатка оседают на металле. Запас их был и будет всегда: большая часть так и продолжает плавать в масле.
Кстати, «сухое количество» самой распространенной присадки ZDDP в маслах пусть и медленно, но неуклонно снижается. К этому обязывает введение все новых и новых экологических стандартов:
Но даже сейчас (когда «BMW LL-04» и подобные «современные нормы» уже сложно назвать новыми) можно совершенно уверенно утверждать: резервы для снижения еще велики. Например, заметное действие того же MoDTC проявляется при концентрациях не более 500 ppm — 0,5 г/кг. Чтобы в этом удостовериться, достаточно воспользоваться поисковиком, или же купить любое из масел с этим довольно распространенным модификатором.Итак, при попытке оценить количественный состав соразмерно объему масла, мы вышли на примерно такое соотношение: присадка типа «пудры» является достаточно эффективной уже при концентрации не более 0,05-0,1% от объема масла. Приобретя всего 5-10 г подходящего препарата, вы уже сможете получить какое-то практическое представление об эффекте, ну или же продолжить безвозмездно общаться (а лучше — спорить и доказывать) с теми, кто уже опробовал нечто подобное на своем личном автомобиле.
Попутно отвечу на очередной «важный» вопрос, степень важности которого затмевает даже разум некоторых ретивых консерваторов: что же будет, когда частицы забьют «сетку хона». К счастью, глубина маслоудерживающего слоя как в хонингованных гильзах, так и в современных «алюсиловых» («силумаловых») блоках составляет величину не менее чем на два-три порядка большую среднего размера модифицирующих трение частиц. То, что в вашем сознании должен сделать такой «модификатор» с «ландшафтом» стенки цилиндра, в действительности представляет собой не более, чем вот это:
В то время, как вы совершенно напрасно ждете вот этого:
Так что забудем очередную байку и перейдем к делу.
Около двух лет назад, ко мне обратились представители компании, созданной вокруг оригинального изобретения: русским ученым М.В.Провоторовым был найден способ синтеза и улавливания в жидкой среде крайне малых частиц высокоактивной формы углерода. Компания существует уже несколько лет, но область применения изобретения до сих пор имела весьма отдаленное отношение к автомобилям и моторным маслам. Желающие могут найти время ознакомиться с индустриальными перспективами применения вот тут:
Разумный вопрос (от тех, кто уже открывал ссылку на патент) — нафиг мне это читать о чем речь-то вообще и причем тут моторные масла? А дело вот в чем: как уже сказано выше, были получены и стабилизированы в жидкой нейтральной среде особо малые частицы активной формы углерода, т.н. «наноалмазы»- вещество с крайне высокой удельной поверхностной энергией. Средний размер полученных частиц (и их массивов) не превышает величину в 0,8 нм. И это очень хорошо, так как формально позволяет мне использовать экзотическую величину «пикометр» и «пикоалмаз», вместо надоевшего сколковского «нанометр» и «наноалмаз».
Последовательно читающий статью автолюбитель уже, вероятно, даже предположил, что по сути, наверное, это тоже самое, что и вышерассмотренная более крупная «антифрикционная пудра». Ну и что с того, что наши металлические «неровности» в паре трения покроет более мелкий порошок — очевидно же, что после достижения определенного предела, эффективность уже не будет расти столь стремительно, а нюхать его все равно бестолку.
Думаю, что такое предположение в общем-то справедливо, но оно не верно, по крайней мере, в нашем случае.
Дело в том, что механизм действия подобного вещества, после введения жидкую среду типа «масло моторное» (ну и не только), радикально отличается от поверхностных модификаторов трения и состоит в т.н. структурировании молекул среды вокруг объектов с высокой поверхностной энергией. Подобно тому, как например, Солнце «структурирует» вокруг себя Солнечную систему:
Ну или вот вам еще пример «неструктурированный среды»:
с последующим структурированием нескольких тысяч зрителей вокруг судьбы несчастного животного:
Разумеется, помимо быка, это могла бы сделать и женщина.
На фото некая блондинка, структурировавшая разом целый взвод фотографов:
Разглядеть аналогию можно рассмотрев однородную среду, подобную маслу, под микроскопом.
Вот вид жидкости до…
и после введения препарата:
рассмотрим полученную структуру укрупненно:
Как видно, в результате образовался сфероподобный подвижный объект размером примерно 300-400 нм, целиком состоящий из молекул среды — в нашем случае — моторного масла. И формирует (удерживает) его тот самый энергетически активный «центр», в виде частицы углерода размером всего около 0,8 нм.
В нейтральной среде, сама частица выглядит вот так (темные точки на фотографии):
Непосредственно после добавления таких частиц в масло, начинается процесс формирования (группирования) вокруг них молекул, из которого само масло и состоит.
Процесс развивается следующим образом (слева направо):
Вот аналогия происходящего:
Ну или вот (для женщин):
Результат:
Для ценителей футбола и футболистов представлена почти 3D модель процесса:
Снова вспоминаем картинку из самого начала статьи.
В отличие от порошковых модификаторов, механизм действия «структурированного масла» будет выглядеть совершенно иначе:
Помните, какие цифры концентрации препарата типичны для порошковых модификаторов? Как вы думаете, какая концентрация вводимых «центров» актуальна для препарата такого рода?
Какие последствия ожидаемы и как можно было бы их оценить, измерить и испытать? Мы потратили на это более двух лет и вот что придумали…
(Ну а дальше начинается все самое интересное, разумеется. Ждем следующей статьи.)
bmwservice.livejournal.com
Полная информация об ATF — ZFMaster
Отличие ATF от других масел
Для полного понимания этого вопроса необходимо зайти издалека. Рассмотрим, какие вообще масла применяются в автомобилях, чем они принципиально отличаются. Не вдаваясь в подробности, это моторные масла, трансмиссионные (редукторные) масла, масла для гидроусилителей, АтФ и тормозная жидкость. Схожесть всех перечисленных масел, во-первых, в том, что основой их являются углеводороды, полученные путем переработки ископаемого углеводородного сырья, что соответственно даёт некоторую схожесть в свойствах. Все они имеют смазывающий, увеличивающий скольжение между трущимися поверхностями и гидроробный (отталкивающий вниз) эффект, а также способность отводить тепло. Немного похожи по виду: маслянистые на ощупь со схожими в первом приближении, на этом схожесть в свойствах и заканчивается.
Это порой порождает непоправимые ошибки, когда, например, в АКПП льют моторное масло, а в гидроусилитель – тормозную жидкость. Естественно, за этими действиями немедленно следует поломка агрегата. Так чем же всё-таки глобально отличается ATF (Automatic Transmission Fluid – жидкость для автоматических коробок передач) от всех остальных субстанций, заливаемых в устройства автомобиля.
Свойства ATF
Дело в том, что ATF – самая сложная по составу жидкость в автомобиле, от которой требуется целый ряд свойств, порой противоречащих друг другу.
- Смазывающий эффект: снижение трения и износа в подшипниках, втулках, зубчатых зацеплениях, поршнях, электромагнитных клапанах.
- Увеличение (модифицирование) сил трения в фрикционных группах: снижение проскальзывания (сдвига) между фрикционами пакетов сцепления, тормозными лентами, блокировкой гидротрансформатора.
- Отвод тепла: быстрый вывод тепла из зоны трения за счет теплопроводности и жидкотекучести.
- Пеноподавление: отсутствие вспенивания в зонах соприкосновения с воздухом.
- Стабильность: отсутствие окисления при нагреве до высокой температуры и при соприкосновении с кислородом воздуха максимально длительный срок.
- Антикоррозийность: предотвращение образования коррозии на внутренних частях АКПП.
- Гидрофобность: способность выталкивать влагу с обслуживаемых поверхностей.
- Жидкотекучесть и гидравлические свойства: способность сохранять стабильную текучесть и гидравлические свойства (степень сжатия) в широком диапазоне температур от -50 С до +200 С.
Так что же всё-таки заливать в АКПП и чем осуществлять долив ATF, если нужной марки ATF нет под рукой или вообще неизвестно, что в АКПП залито?
Для упрощения ответа сначала сделаем несколько утверждений.
- Любой тип ATF – минералка, полусинтетика или чистая синтетика смешиваются между собой без каких-либо отрицательных последствий. Более современные ATF имеют лучшие характеристики и свойства.
- Добавка более современного типа ATF в менее современную улучшает её свойства.
- Чем менее современная ATF, тем хуже её свойства и поэтому её надо чаще менять, но даже на самой дремучей ATF типа DEXTRON II будет работать самая современная АКПП типа ZF6HPZ6 без всяких проблем. Проверено на практике!
- Ни один производитель не раскрывает полную информацию о составе и свойствах производимой ими ATF , ограничиваясь общими рекомендациями рекламного характера. Исключение составляют специальные высоко модифицированные масла, в которые их производители вообще неизвестно что намешали и обещают фантастический эффект. Такие жидкости, если есть желание их использовать, лучше заливать ни с чем не смешивая, поскольку эффект непредсказуем.
- Указания производителей по использованию ATF в их изделиях в большей степени продиктованы целью увеличения прибыли и технически не всегда обоснованы.
- Желательно (но не обязательно) использовать ATF с постоянными фрикционными свойствами для АКПП с жесткими включениями блокировки гидротрансформатора, и ATF с переменными функциональными свойствами для АКПП с блокировкой ГК имеющей режим управляемого проскальзывания, остальное не принципиально.
- Все железки, шестеренки, подшипники, фрикционы, уплотнения и т.д. в АКПП состоят из одинаковых по свойствам материалов независимо от производителя АКПП, нюансы не очень значительны, значит и различные ATF не могут иметь принципиально различные свойства.
Суммируя всё вышесказанное, делаем следующий вывод: если Вы заправляете или меняете ATF в АКПП целиком, желательно использовать более современную и видимо более дорогую ATF, учитывая лишь её фрикционные свойства (переменные или постоянные) для Вашей АКПП. Если бюджет ограничен, то можно залить любую ATF, подходящую по цене – на работе АКПП это заметно не скажется, но подмену ATF придется проводить чаще. Рекомендации производителей можно вообще не учитывать. При заливке ATF в уже имеющуюся жидкость, если нет той же марки необходимо использовать жидкость классом не ниже основной, т.е. DEXTRON III в . DEXTRON II доливать можно, а наоборот нежелательно, поскольку если в изначальной АКПП снизить свойства ATF, она может начать работать хуже, если же Вы вообще не знаете, что залито и боитесь навредить, доливайте самую дорогую современную ATF типа DIV-DVI, опять же в соответствии с фрикционными свойствами.
Состав ATF
По причине необходимости получения столь большого количества разнонаправленных свойств состав ATF крайне сложен и детально не разглашается Производителями. В открытой информации существуют лишь общие данные о химическом и молекулярном составе основных добавок, именно эти добавки (присадки) в конечном итоге формируют набор свойств, которыми должна обладать ATF, подробные формулы веществ и их взаимодействия засекречены.
Химический состав ATF состоит из двух основных частей – это базовая основа и пакет присадок. Базовая основа – это непосредственно несущая жидкость, составляющая основной объем. По своему типу база делится на три основных группы: минеральная, полусинтетическая и синтетическая. Так же применяется смесь минеральной и синтетической основы, которая продается как синтетическая. К минеральным основам относятся парафиновые (paraffinics) и нафтеновые масла, их группа в системах классификации XHVIYAPI ATIEL (the tehnical association of the european lubricans american petrolen Institute). К полусинтетическим или условно синтетическим относятся гидратированные (hidroisomerised) минеральные базовые масла, которые считаются усовершенствованными, но относительно к первой группе, их классификация VHVI, одно из фирменных названий Yubase. Но истинно синтетической базовой группой являются полиальфаолефиновые HVHVI (PAD) масла. Технология их получения крайне сложна и дорога на данный момент, и в большинстве случаев имеющиеся в продаже синтетические ATF состоят частично из синтетической основы с добавкой минерального или условно синтетического основного компонента, о чем на упаковке вас никогда не уведомят.
Присадки GATF
Второй частью химического состава ATF является пакет присадок. Их химический состав также засекречен производителями, и в открытом доступе существует информация об общем химическом составе и процентном содержании ионов различных веществ: фосфор – Р+, цинк – Zn+, бор – Во, барий – Ва, сера – S, Азот, Магний, и т.д.
На самом же деле эти ионы входят в состав сложных полиэфиров, которые в смеси создают дополнительные химические соединения, усиливая те или иные свойства добавок.
Именно поэтому речь всегда идет о пакете присадок, обладающем определенными характеристиками.
Рассмотрим ионовый состав пакета присадок наиболее распространенных ATF стандарта DEXTRON III/MERCON. Общий объем присадок в DIII по отношению к базовому маслу составляет 17%, из них в составе ионизаторов:
- Фосфор – 0,3% AW в составе 2-этил-гексил-фосфорной кислоты, повышает противоизносные свойства в составе добавки ZDDP .
- Цинк – 0,23% в составе ZDDP цинк-диэтил-дитиофосфат – антиоксидантные свойства, противоизнос.
- Азот – 0,9% AW добавка (Anti-Wear)
- Бор – 0,16% AW добавка, усиливает моющие свойства, усиливая ZDDP.
- Кальций – 0,05%, в составе феноляты кальция – моющий эффект, плюс дисперчатор в составе базовой добавки TBN, антикоррозийный эффект.
- Магний – 0,05% моющие свойства в составе базовой добавки, снижение кислотности, антикоррозийный эффект.
- Сера – 0,55% AW добавка, плюс в составе модификаторы трения (FM), противоизносные свойства в составе EP .
- Барий – различные %, контроль partic late.
- Силоксан – 0,005% активный пеноподавитель.
Нижеперечисленные ионы входят в состав присадок, имеющих сложные формулы, детали которых засекречены, некоторые их названия и общая химическая формула:
- ZDP – фосфат цинка, антикоррозийный эффект
- ZDDP – – дитио-фосфат, антиоксидант, противокоррозийный.
- TCP – трикрезил фосфат, повышение термостойкости.
- HP – хлорпарафин, стойкость к повышенной температуре .
- MOG – монопласт глицерина
- Стеариновая кислота
- PTFE – тефлон (в ATF почти не применяется)
- SO – сульфатированная ЕР (присадка Extrime Pressure) стабилизирует свойства при избыточном давлении.
- ZCO – цинк карооксилат, ингибитор коррозии.
- NA – группа алкилированных бензолов.
- POE – эфиры.
- TMP – сложные lineoleic эфирполинолы
- PE
- MODTP
- TBN
- KF
В общей сложности таких добавок разработано около сотни, и в один пакет присадок может входить до 20 сложных веществ, которые в соединении дают перекрестный эффект, создающих у ATF заданные характеристики.
История создания ATF
Эксперименты по созданию автоматических трансмиссий начались в массовом порядке в 20х годах 20 века, но в те времена никто серьезно не задумывался об изменении свойств, применяемых в них гидравлических жидкостей. Первый большой прорыв произошел в 1949 году, когда компания General Motors представила первую в мире серийную разработку ATF, получившую индекс Type A. Основу его составляло нефтяное минеральное масло, а в качестве единственной присадки использовался спермацетовый жир кита кашалота. Спермацетовый жир выделялся из несчастного животного специальной железой и накапливался в двух мешках, располагавшихся в углублениях между костями в верхней части черепа. Эти мешки служили киту в качестве резонаторов испускаемых им ультразвуковых сигналов. После убийства и разделки кита спермацетовый жир вымораживался из содержимого спермацетовых мешков гидратировался, в результате получалось вещество под названием Цетин, химическая формула которого С15Н31СООС16Н33, которая и применялась как основная составляющая первой ATF.
Качество ATF Type A получилось настолько высоким, что смесь практически не требовала никаких доработок, исходя из того, что на тот момент трансмиссии были низкооборотистые, и рабочая температура не превышала 70-90 С. Со временем мощности и крутящие моменты увеличивались, и исходный Type A перестал удовлетворять требованиям, поскольку окислялся при более высоких температурах и вспенивался, не выдерживая высоких оборотов.
Следующей в разработке ATF была созданная в 1957 году жидкость Type A Suffix A с улучшенными характеристиками. В ней впервые стали в минимальных количествах (около 6,2%) применяться присадки, содержащие вещества на основе фосфора, цинка и серы, которые позволили улучшить антиоксидантные и другие свойства ATF.
После этого в течение десяти лет ничего нового не было, и лишь в 1967 году GM сделала следующий шаг, создав ATF с индексом B. С этого момента была введена классификация под названием DEXTRON, и жидкость называлась DEXTRON В. Её принципиальное отличие было в том, что в её состав было введено значительное количество (около 9%) веществ на основе бария, цинка, фосфора, серы, кальция и бора, которые можно назвать пакетом присадок.
Ничем не ограниченная химическая добыча китов поставила их на грань вымирания, и в 1972 году правительство США было вынуждено принять закон “О сохранении исчезающих видов животных и птиц”, полностью запрещающий охоту на китов. У производителей ATF начались черные дни. В течение нескольких лет не удавалось найти замену спермацетовому жиру. При использовании оставшихся в распоряжении производителей жидкостей количество отказов автоматических трансмиссий увеличилось в США в 8 раз, и дело запахло катастрофой. Лишь к середине 70х компания International Lubricants в сотрудничестве с известным химиком-органиком Филиппом разработала жидкий синтетический восковой эфир под названием LIQUID WAXESTER, запатентованный под торговой маркой LXE® , что позволило в среднем на 50% улучшить необходимые свойства ATF. Полученные жидкости даже стали превосходить по ряду характеристик ATF на базе спермацета. На базе этой технологии в 1975 году GM был создан DEXTRON II индекс С с содержанием присадок 10,5%. Но вскоре выяснилось, что ATF получилась довольно агрессивной и стала вызывать коррозию металлических поверхностей, поэтому через год был создан DEXTRON II индекс D, в состав которого были введены дополнительные присадки-подавители коррозии. Следующий шаг в 1990 году – DEXTRON II индекс Е, в его составе появились стабилизаторы вязкости при низких температурах и стабилизаторы при высоких температурах. Венцом всех творений стал в 1995 году DEXTRON III, в составе которого были учтены все современные требования и введен сложный пакет присадок. На данный момент GM создал DEXTRON IV, DEXTRON V и DEXTRON VI. Параллельно с GM собственные разработчики вели целый ряд фирм, таких как Ford, создавших целый ряд собственных ATF, объединенных классификацией MERCON, Тойота классификация Tyret (DTT).
Это привело к изрядной путанице в классификации масел и понимании их совместимости между собой и с конструкцией АКПП. Поэтому со временем было принято решение привязать все эти стандарты к классификации GM -DEXTRON. Поэтому на большинстве упаковок ATF любых фирм сзади в аннотации можно увидеть надпись: “Аналог DEXTRON III” или “DIV” и т.д.
В чём разница свойств ATF различных производителей. Определение совместимости с конструкцией АКПП.
Хотелось бы сразу отметить, что бы ни говорили достойные специалисты, принципиальной разницы в свойствах наиболее современных ATF нет. Если же вдаваться в подробности, то за критерии отличия берутся два основных фактора:
- Взаимодействие ATF с различными типами фрикционных материалов.
- Различные характеристики коэффициентов трения при сцеплении фрикционов фрикционных свойств (изменяемый и постоянный коэффициент трения).
По первому пункту: В мире существует около десятка производителей фрикционных материалов, таких как Borg Warren, Alomatic, Alto и другие, каждая из которых разрабатывает свои оригинальные составы. Основой обычно является специально обработанное целлюлозное волокно (фрикционный картон), в которое в качестве связующего вещества добавляются различные синтетические смолы, а для упрочнения и улучшения фрикционных свойств вводятся в различных пропорциях сажа, асбест, различные типы керамики, бронзовая крошка, волокнистые композиты типа * и углепластика. Соответственно считается, что производитель АКПП подбирает тип ATF под используемый фрикционный материал, подбирая оптимальное значение коэффициента сдвига между фрикционами при полном контакте, чтобы максимально снизить выделения тепла в пакетах фрикционов. Однако, независимо от разницы в составах фрикционов все разработчики используют одну цепь, поэтому и качественные фрикционы родных фирм не сильно разнятся по свойствам, поэтому сходно реагируют на разный тип ATF.
По второму пункту: Параметры зацепления фрикционных элементов АКПП определяются коэффициентом трения. Трение соответственно присутствует двух типов:
- трение скольжения, возникающее при соприкосновении фрикционных элементов до момента их полного зацепления;
- трение покоя, когда фрикционы приходят в состояние полного зацепления и становятся неподвижны относительно друг друга.
Кроме фрикционов в тормозных и приводных элементах АКПП есть еще фрикцион блокировки гидротрансформатора, который при переходе из гидродинамического (за счет сжатия жидкостей между противоположно расположенными лопастями) режима передачи основного крутящего момента в жесткий (когда блокировка полностью прижимается к корпусу и Г/ТР работает как обычное сцепление на механике) получает тот же набор эффектов трения. Однако, в Г/Т современных АКПП 6-ти и более ступеней появился промежуточный режим, называемый управляемым проскальзыванием блокировки (FLU – Flex Lock Up) для более плавного и комфортного переключения, когда регулятор давления с большой частотой включения подает и отключает управляющее блокировкой давление, удерживая ее на грани проскальзывания. Соответственно, все виды ATF делятся на два класса: с постоянными фрикционными свойствами (Type F, Type G) и изменяемыми фрикционными свойствами (DEXTRON, MERCON, MOPAR).
ATF с неизменяемыми фрикционными свойствами имеет достаточно линейную картину: по мере прижатия фрикциона (уменьшения скорости проскальзывания) коэффициент трения растет, и в момент зацепления фрикционов достигает максимума. Это дает эффект четкого отрабатывания передач с выделением минимального соответствия.
Соответственно присутствует эффект ощущения переключений. При использовании ATF с изменяемыми фрикционными свойствами на начальном этапе прижатия фрикциона коэффициент трения-скольжения имеет максимальное значение, но по мере их сжатия оно несколько снижается, достигая опять же максимума при полном контакте, но при этом значении коэффициент эктатрения покоя намного ниже. Это дает эффект более плавного и комфортного включения передач, но количество выделяемого тепла при этом возрастает.
Возможные последствия: Если залить ATF с изменяемыми свойствами в АКПП с жестким включением г/т, это может вызвать нежелательный эффект пробуксовки блокировки. В случае с неизношенной АКПП гидродинамическая передача поддержит крутящий момент до полного зацепления и ничего неприятного происходить не будет. В изношенной или поврежденной АКПП с подгоревшей блокировкой и фрикционами, избыточное скольжение может усугубить положение и вызвать фатальное разрушение. Если же в АКПП с управляемым проскальзыванием блокировки залить ATF с неизменяемыми фрикционными свойствами, это может вызвать более жесткое включение передач, но трагических последствий не принесет. Из этого можно сделать вывод, чтов нее можно долить ATF с измененными фрикционными свойствами, и она станет работать мягче, а если есть ощущение, что АКПП подбуксовывает чуть больше, чем надо, можно залить ATF с неизменяемыми фрикционными свойствами и она будет работать чётче.
В заключение могу добавить, что значительно более серьезными факторами, чем фрикционные свойства масел, оказывающими влияние на работу АКПП, является температурный режим, степень износа поверхностей фрикционов и других устройств и управляющих компонентов, морозы. Перед этими факторами различия в свойствах ATF становятся незначительными. Есть смысл их учитывать только при наличии идеальных условий эксплуатации нового автомобиля.
Последняя разработка на рынке ATF
Несколько лет назад технологи нефтехимической компании AMALIE MOTOR OIL разработали универсальную синтетическую ATF, не имеющую аналогов в мире, обладающую фантастическими свойствами, которая одинаково удовлетворяет требованиям АКПП всех типов. Жидкость получила название “Amalie Universal Synthetic Automatic Transmission Fluid”, которая произвела настоящую революцию на рынке США, получив сертификацию всех ведущих производителей автомобилей и АКПП. Новый тип полностью синтетической базы и сверхсовременный пакет многофункциональных присадок обеспечивают непревзойденную защиту и стабильные рабочие характеристики при использовании в любых типах автоматических и роботизированных трансмиссий, гидроусилителях и других гидравлических системах, независимо от производителя. Она с успехом заменяет всю линейку DEXTRON, MERCON, трансмиссионные жидкости Chryster, Toyota, Caterpilar и других производителей. Жидкость рекомендуется к использованию в высоконагруженных АКПП таких производителей, как BMV, Audi, Land Rover, Mercedes, Mitsubishi, Toyota и любых других автомобилей американского, европейского и азиатского рынка. Два года назад эта ATF появилась и на российском рынке. Для тех владельцев автомобилей, которые располагают средствами и не жалеют их на содержание своих железных коней, эта продукция является реальным решением.
www.zfmaster.ru
unom.ru > Чем спортивные моторные масла отличаются от обычных
На рынке смазочных материалов в России присутствует множество продуктов, которые предлагаются покупателям как спортивные моторные масла. Как определить какие из них действительно подходят для профессионального применения? Мы надеемся, что данный материал поможет любителям и профессионалам лучше разобраться в данном вопросе.
Как правило, спортивные масла имеют вязкость 20w50, 15w50, 5w50, 10w60 и т.д. Считается, что более вязкие масла обеспечивают более толстую смазочную пленку. Однако, есть спортивные автомобили, где применяются масла 5w20, 5w30, 10w30. Причина состоит в том, что выбор вязкости моторного масла больше связан с технологическими особенностями двигателя и она не определяет его «спортивность».
Современное развитие двигателей и смазочных материалов во многом определяется экологическими требованиями к выхлопам. В результате все последние модели автомобилей оборудованы системами дожига отработанных газов или каталитическими конвертерами. В свою очередь производители смазочных материалов вынуждены подчиняться требованиям производителей оригинального оборудования О.Е.М.. В результате американский институт нефти выпускает новые стандарты API SM и API SN, где одним из требований для моторных масел является защита системы выхлопов.
Одним из элементов, негативно влияющих на каталитические конвертеры — это цинк, фосфор, сера и ряд других. Именно эти вещества используются в антизадирных присадках. Один из наиболее распространенных пакетов присадок — это ZDDP (Zinc Dialkyl Dithiophosphates — диалкил дитиофосфат цинка) или по простому «цинк». Хотя последнее не корректно, так как ZDDP — это семейство химических соединений и более того, есть несколько формул такого рода присадок с разными физико-химическими свойствами. Фосфор в ZDDP образует смазочную пленку, препятствующую контакту метал — метал. Работа присадок активируется при определенной нагрузке и температурах.
В результате, в современных моторных маслах наблюдается снижения количества противоизностных присадок для обеспечения длительной работоспособности выхлопных систем. Средние цифры по содержанию цинко-фосфорных присадок в моторных маслах:
- Стандартное моторное масло — 500-800 ppm (ppm – частей на миллион или 1мг/1л)
- Высоко нагруженное или спортивное моторное масло — 1300 — 1500 ppm
- Экстремально нагруженное спортивное масло — 1500 — 3000 ppm
Одним из важных составляющих любого масла являются диспергирующие присадки. Они предназначены для очистки двигателя от загрязнений и удержания их в масле. Проблема заключается в том, что диспергирующие присадки мешают активации присадок ZDDP. Производители гоночных масел разделились во мнениях. Часть из них производит масла с пониженным содержанием моющих присадок, другие считают что правильный тип ZDDP и оптимальный баланс с моющими присадками могут дать максимальную защиту для спортивного двигателя.
Следующий определяющий элемент гоночного масла — это базовая основа масла. Основная масса специалистов сходится во мнении, что синтетическая базовая основа обеспечивает лучшую термическую стабильность, возможность перейти к более жидким вязкостям и снизить потери на трение. С другой стороны многие производители делают спортивные масла на минеральной основе для снижения стоимости продукта и на основе смеси ПАО и масел третей группы по API. С их точки зрения в ряде гонок это позволяет достичь лучшего результата.
Компания Lubri-Loy производит серию спортивных масел (см. таблицу). Особо хочется отметить Lubri-Loy Racing & Off Road Synthetic 5w50 Motor Oils – это моторное масло премиум класса для гоночного и внедорожного вождения. Масло производится на основе технологии API SL с дополнительными присадками ZDDP – 1700 мг / м3 (0,17wt) и полностью синтетической базовой основой ПАО (4 группа API). Для обеспечения чистоты двигателя, добавлены моющие присадки на основе кальция Ca 2055 мг / м3. Благодаря этому сочетанию, моторное масло обеспечивает непревзойденную защиту гоночных двигателей от износа. Продукт не предназначен для автомобилей, оборудованных каталитическими конвертерами.
Для механических коробок спортивных автомобилей подходит полностью синтетическое трансмиссионное масло Lubri-Loy® Premium Synthetic 75w90 GL-5 Limited Slip Gear Oils. API GL-5, Meritor O76-N, International TMS 6816, Mack GO-J, SAE J2360 API MT-1 (PG-1), PG-2, MIL-L-2105E, Eaton Roadranger® 6 x L60-1.
| Наименование | Вязкость | Уровень содержания цинка, Zinc (ppm) | Уровень содержания кальция, Ca(ppm) | Описание |
| Lubri-Loy Racing &Off Road Synthetic 5w50 Motor Oils | 5w50 | 1700 | 2055 | Премиум класса моторное масло для гоночного и внедорожного вождения. Производиться на основе ПАО |
| Lubri-Loy Racing 3000 Motor Oil | 20w50 | 3050 | 3500 | Спортивное моторное масло на основе ПАО |
| Lubri-Loy Synthetic Blend Racing Motor Oil | 15w40 | 3000 | 3000 | Спортивное масло на основе ПАО и минеральных масел с сульфатированной золой, SAPS формула. |
| Lubri-Loy Break-in Racing Oil | 5w20 | 30 | 2200 | Масло на минеральной основе для обкатки спортивных двигателей |
www.unom.ru