Kādi ir dzinēja piedevu veidi un kā tās darbojas
Tirgū pastāv desmitiem dažādu dzinēja piedevu. Neskatoties uz līdzīgiem ražotāju solījumiem, tās risina pilnīgi atšķirīgus uzdevumus. Vienas samazina berzi, citas aizsargā detaļas no nodiluma, trešās iedarbojas uz dzinēja blīvējumiem, bet dažas vispār izmanto novecojušas tehnoloģijas, no kurām mūsdienu nozare jau atteikusies.
Vārds "piedeva" neko nepasaka par tās darbības mehānismu. Pirms novērtēt konkrēta produkta efektivitāti, vērts saprast, kurai no principiāli atšķirīgajām ķīmiskajām kategorijām tas pieder.
Aizsardzība pret nodilumu
Pretnodiluma piedevas darbojas brīžos, kad eļļas plēve kļūst pārāk plāna, lai pilnībā nodalītu virsmas, visbiežāk robežeļļošanas apstākļos aukstā startā vai augstu punktveida slodžu zonās. To uzdevums ir izveidot uz metāla ķīmiski saistītu aizsargkārtu, kas uzņem slodzi paša metāla vietā.
| Piedevas tips | Kā darbojas |
|---|---|
| ZDDP (cinka dialkilditiofosfāts) | Klasiska pretnodiluma sastāvdaļa, kas gadu desmitiem izmantota motoreļļās. Uz metāla veido upurplēvi, kuras biezums parasti ir 50-150 nanometri. |
| Borskābes esteri | Bezpelnu alternatīva ZDDP, kas nesatur sēru un fosforu. Berzes un karstuma iedarbībā veido aizsargkārtu uz metāla virsmas. |
| Mūsdienu bezpelnu AW piedevas | Savienojumu grupa uz taukskābju amīdu, esteru un slāpekli saturošu komponentu bāzes, kas izstrādāta kā cinka un fosfora aizstājējs. |
Iemesls, kāpēc nozare aktīvi izstrādā bezpelnu alternatīvas ZDDP, nav tas, ka cinks un fosfors slikti aizsargā metālu, tie ar to tiek galā lieliski. Problēma ir tā, ka pelni, kas rodas, sadegot ZDDP, nonāk izplūdes gāzu attīrīšanas sistēmā un var pakāpeniski samazināt katalizatora efektivitāti. Borskābes esteri un citas bezpelnu AW sastāvdaļas risina tieši šo uzdevumu, neatstājot pelnus sadegšanas produktos. Tajā pašā laikā borskābes esteriem ir sava vājā vieta: tie ir jutīgi pret hidrolīzi, tas ir, var reaģēt ar ūdeni, veidojot nešķīstošu borskābi, kas noteiktos apstākļos var izraisīt koroziju.
Berzes samazināšana
Atšķirībā no pretnodiluma sastāvdaļām, berzes modifikatori ne tik daudz aizsargā metālu no kontakta, cik samazina pašu slīdēšanas pretestību. Lielākajai daļai cieto berzes modifikatoru ir slāņaina kristāliska struktūra: atsevišķi atomu slāņi ir savienoti ar vājiem spēkiem un viegli pārbīdās viens attiecībā pret otru, nodrošinot zemu berzi.
| Komponents | Īpatnība |
|---|---|
| Molibdēna disulfīds (MoS2) | Klasisks cietais berzes modifikators. Mūsdienu motoreļļās biežāk izmanto nevis pašu MoS2, bet gan eļļā šķīstošu molibdēnorganisku savienojumu (MoDTC), kas vienmērīgi izplatās eļļā, nevis nogulsnējas daļiņu veidā. |
| Volframa disulfīds (WS2) | Līdzīga slāņaina struktūra kā MoS2, taču ar vēl zemāku berzes koeficientu, vienu no zemākajiem starp cietajiem berzes modifikatoriem. |
| Bora nitrīds (BN) | Heksagonāla kristāliska struktūra, pēc darbības principa līdzīga grafītam, taču ar lielāku ķīmisko inertumu un stabilitāti augstās temperatūrās. |
| Grafīts | Viens no pirmajiem izmantotajiem cietajiem berzes modifikatoriem, oglekļa slāņaina struktūra. Stabilai darbībai nepieciešams zināms mitrums vai gaistoši komponenti. |
Aizsargpārklājumi
Piedevas, ko ražotāji dēvē par "keramiskām" vai "metālkeramiskām", uz dzinēja detaļu virsmas veido cietu aizsargkārtu uz neorganisku savienojumu bāzes, piemēram, metālu oksīdu vai nitrīdu. Atšķirībā no ZDDP vai molibdēna berzes modifikatoriem, kas darbojas galvenokārt robežeļļošanas zonās, keramiskais pārklājums pakāpeniski uzkrājas uz metāla virsmas un var tur saglabāties vēl kādu laiku pēc eļļas nomaiņas.
Viens no darbības mehānismiem, ko norāda daži ražotāji, ir tāds, ka daļa keramisko mikrodaļiņu aizpilda metāla virsmas nelīdzenumus, bet daļa paliek suspendētā stāvoklī eļļā. Šādā gadījumā berzes virsmas mijiedarbojas nevis tieši metāls ar metālu, bet caur keramisko daļiņu slāni, ko ražotāji saista ar trokšņa un vibrācijas samazināšanos.
Novecojusi tehnoloģija: hlorētie parafīni
Vispazīstamākās hloru saturošās pretnodiluma sastāvdaļas pagātnē bija hlorētie parafīni. Neskatoties uz augstu efektivitāti ekstremālu slodžu apstākļos, to lietošanu pavadīja nopietns trūkums. Augstās temperatūrās un tribōķīmisko reakciju procesā tie sadalījās, izdalot hlorūdeņradi (HCl). Mitruma klātbūtnē HCl veido sālsskābi, kurai piemīt augsta korozīvā aktivitāte.
Hlorūdeņradis rodas tribōķīmisko reakciju un strādājošam dzinējam raksturīgo augsto temperatūru rezultātā, nevis vienkāršas eļļas glabāšanas laikā. Kopā ar mitrumu, kas neizbēgami klātesošs eļļošanas sistēmā, tas rada sālsskābi, kura pakāpeniski no iekšpuses grauž metāla virsmas.
Tieši šī iemesla dēļ piedevu ražotāji pilnībā pārgāja uz bezhlora pretnodiluma tehnoloģijām motoreļļām: hlorparafīnu korozīvā aktivitāte padara tos slikti savietojamus tieši ar iekšdedzi. Tajā pašā laikā citās jomās, piemēram, metālapstrādes šķidrumos metāla vilkšanai un ekstrūzijai, hlorētie parafīni tiek izmantoti joprojām, jo tur korozijas risks nav tik kritisks, bet alternatīvas ir manāmi dārgākas. Eiropas Savienībā pakāpeniska atteikšanās no vidējas ķēdes hlorparafīniem šādos rūpnieciskajos šķidrumos tiek apspriesta tikai tagad, ar orientējošu termiņu 2036. gadā, tas nozīmē, ka nozare vēl nav pilnībā šķīrusies no šīs ķīmijas, vienkārši izspiedusi to no motoreļļām, nevis no visām lietojuma jomām.
Izplatīti maldīgi priekšstati
Visas dzinēja piedevas darbojas pēc viena un tā paša principa.
Nē. Pretnodiluma sastāvdaļas aizsargā metālu no tiešā kontakta, berzes modifikatori samazina pašu slīdēšanas pretestību, bet daži produkti risina pavisam citus uzdevumus, piemēram, iedarbojas uz blīvējumiem. Tie ir principiāli atšķirīgi mehānismi.
Molibdēns piedevā vienmēr ir viena un tā pati viela.
Nē. Cietais pulverveida molibdēna disulfīds (MoS2) un eļļā šķīstošais molibdēnorganiskais savienojums (MoDTC), ko izmanto lielākajā daļā mūsdienu motoreļļu, eļļā uzvedas pilnīgi atšķirīgi.
Bezpelnu piedeva pēc definīcijas sliktāk aizsargā nekā ZDDP.
Nē. Bezpelnu sastāvdaļas, piemēram, borskābes esteri, tika izstrādātas nevis tāpēc, ka ZDDP slikti aizsargā metālu, bet gan tāpēc, ka ZDDP pelni pakāpeniski samazina izplūdes gāzu katalizatora efektivitāti. Šo piedevu uzdevums ir atrisināt saderības problēmu ar katalizatoru, nevis kompensēt vāju aizsardzību.
Biežāk uzdotie jautājumi
- Kāpēc nozare vispār sāka atteikties no ZDDP, ja tas labi darbojas?
- Runa nav par ZDDP aizsargīpašībām pašām par sevi, bet gan par pelniem, kas rodas tā sadegšanas laikā un pakāpeniski samazina izplūdes gāzu katalizatora efektivitāti, tāpēc mūsdienu prasības virza uz bezpelnu alternatīvām.
- Vai mūsdienu bezpelnu piedeva var pilnībā aizstāt ZDDP?
- Daudzās mūsdienu eļļās bezpelnu sastāvdaļas tiek izmantotas kopā ar samazinātu ZDDP daudzumu, nevis kā tā pilnīgs aizstājējs, jo gala aizsardzības un katalizatora saderības līdzsvars tiek nodrošināts tieši ar piedevu kombināciju.
- Kāpēc volframa disulfīdam ir zemāka berze nekā molibdēna disulfīdam?
- Abām vielām ir līdzīga slāņaina kristāliska struktūra, taču volframam starpslāņu mijiedarbība ir vājāka, kas dod zemāku berzes koeficientu salīdzināmos slodzes apstākļos.
- Vai hlorētie parafīni ir bīstami, ja tie jau nonākuši eļļā?
- Korozijas risks ir saistīts tieši ar šo savienojumu sadalīšanos augstās temperatūrās un tribōķīmisko reakciju rezultātā dzinēja darbības laikā, tāpēc problēma ir aktuāla aktīvas ekspluatācijas laikā, nevis eļļas vienkāršas glabāšanas laikā.
Secinājums
Dzinēja piedevas vieno tikai kopīgs nosaukums, nevis kopīgs darbības princips. Pretnodiluma sastāvdaļas, piemēram, ZDDP un borskābes esteri, aizsargā metālu no tiešā kontakta, berzes modifikatori uz molibdēna, volframa, bora vai grafīta bāzes samazina pašu slīdēšanas pretestību, bet keramiskie pārklājumi veido savu aizsargkārtu uz detaļu virsmas. Hlorēto parafīnu vēsture savukārt parāda, ka pat tehniski efektīvs risinājums var tikt izspiests no konkrētas lietojuma jomas, ja tas rada riskus, kas pārsniedz tā priekšrocības.
Ar šo ierakstu saistītie produkti
50.00€ Bez nodokļa: 41.32€
PIEVIENOT GROZAM68.00€ Bez nodokļa: 56.20€
PIEVIENOT GROZAM38.00€ Bez nodokļa: 31.41€
PIEVIENOT GROZAM75.00€ Bez nodokļa: 61.98€
PIEVIENOT GROZAM



