O 1.2. Трансмиссионные присадки и добавки

Под трансмиссионными маслами в широком смысле понимают масла, используемые для смазывания различ­ного рода трансмиссий, то есть агрегатов, в которых крутящий момент двигателя передается зубчатым зацеп­лением. В то же время трансмиссионные масла обычно рассматриваются вместе с редукторными маслами, так как условия их работы во многом близки. Трансмиссионные масла предназначены для приме­нения в узлах трения механических, гидромеханических и гидрообъемных агрегатов трансмиссий легковых и гру­зовых автомобилей, автобусов, тракторов, тепловозов, до-рожно-строительных и других машин, а также в различных зубчатых редукторах и червячных передачах промышлен­ного оборудования (табл. 14).

Таблица 14

Группы трансмиссионных масел для различных передач в агрегатах трансмиссий транспортных машин

 

Агрегаты трансмиссии	Применяемые масла
Коробки передач и отбора мощности, раздаточные коробки и т. д.	Трансмиссионные масла с противо-износными, антиокислительными и другими функциональными при­садками
Ведущие мосты с гипоидной главной передачей	Гипоидное масло
Ведущие мосты с червячной главной передачей	Трансмиссионные масла с эффек­тивной противоизносной присадкой, не вызывающей коррозии бронзовых сплавов
Ведущие мосты с дифферен­циалами ограниченного про­скальзывания	Трансмиссионное или гипоидное масло с повышенными фрикционны­ми свойствами
Гидромеханические пере­дачи	Масло для гидромеханических пере­дач (гидравлическая жидкость ATF)
Гидрообъемные передачи	Масло для гидрообъемных передач

По условиям работы трансмиссионные масла значи­тельно отличаются от моторных:

•отсутствием контактирования с горячими поверхно­
стями камеры сгорания;

•отсутствием взаимодействия с отработавшими газами;

•наличием экстремальных контактных нагрузок при
высоких скоростях сдвига поверхностей трения.

Выпускаемые отечественной нефтехимической промыш­ленностью базовые трансмиссионные масла не в полной мере удовлетворяют постоянно возрастающим техниче­ским требованиям конструкций современных автомобилей, а также более тяжелым условиям эксплуатации. Чтобы компенсировать этот недостаток, используются специаль­ные присадки к трасмиссионным маслам. Их примене­ние в механических коробках передач позволяет:

•уменьшить шумность работы коробки передач, что
особенно актуально и эффективно для полноприводных
автомобилей повышенной проходимости, а также спор­
тивных и высокофорсированных автомобилей, эксплуа­
тирующихся в экстремальных условиях;

•улучшить переключение передач;

•защитить нагруженные пары зубчатого зацепления
от перегрева при тяжелых режимах эксплуатации и про­
длить ресурс базового трансмиссионного масла;

•повысить мощность и динамические характеристи­
ки автомобиля;

•снизить износ трущихся деталей и увеличить межре­
монтный ресурс коробки передач;

•снизить или исключить утечки масла через уплот-
нительные устройства.

Введение специальных ремонтно-восстановительных присадок в систему смазывания переднего и заднего мос­тов дополнительно обеспечивает частичное восстановле­ние зазоров и размеров пятна контакта в зубчатых зацеп­лениях редукторов мостов.

В гидромеханических передачах (гидравлических уси­лителях рулевого управления, сцепления и автоматических коробках передач) применяются специальные гидравличе­ские жидкости. Являясь рабочим телом гидравлических систем, они служат для передачи мощности двигателя в гидротрансформаторе и смазывания его узлов и деталей; находясь в системе управления, гидравлические жидкости передают энергию для включения фрикционных муфт, обеспечивают их сцепление и охлаждение трущихся дета

лей. Эти масла называют также ATF (от англ. Automatic Transmission Fluid). Порой к ним предъявляются весьма противоречивые требования, например стабильность за­нимаемых объемов при изменении температуры.

Чтобы легко отличать ATF от моторных масел и транс­миссионных масел для механических коробок передач, гидравлические жидкости, как правило, окрашены в крас­ный цвет. Взаимозаменяемость ATF с вышеперечислен­ными маслами категорически запрещается. Причем ATF могут быть взаимозаменяемы и совместимы, но замена одного масла другим или их смешение допускаются толь­ко с разрешения производителя.

В состав базовых масел для автоматических коробок передач обычно входят антиокислители, ингибиторы пе-нообразования, противоизносные присадки, модифика­торы трения и набухания уплотнений.

Тяжелые режимы эксплуатации автоматических коро­бок передач (АКП) в городских условиях приводят к бы­строй утрате трансмиссионными жидкостями своих функ­циональных свойств из-за частого и длительного перегрева. Моющие свойства ATF также постепенно снижаются. В радиаторе и гидротрансформаторе постепенно накапли­ваются различные загрязения, продукты износа, углеро­дистые отложения. Все это приводит к проскальзыванию дисков АКП, шумам и вибрациям, задержкам и рывкам при переключении передач, возникновению течей через уплотнительные устройства.

Если не произвести промывку системы, при замене ATF все эти отложения останутся в картере АКП и нач­нут интенсивно вымываться во время работы на новой жидкости, забивая новый фильтр, что не только приведет к значительному сокращению срока службы самой ATF и всей АКП, но и не позволит обеспечить надежную работу трансмиссии.

При этом следует иметь в виду, что применение в АКП антифрикционных препаратов, снижающих потери на трение, не рекомендуется ввиду возможного отказа агре­гата. В качестве профилактических и ремонтных целей перед заменой трансмиссионных жидкостей для АКП следует проводить их промывку специальными препара­тами. В процессе эксплуатации рекомендуется примене-нять тюнинговые присадки, а при обнаружении утечек через уплотнения — специальные антитечи.

Аналогичные проблемы характерны и для гидравли­ческих жидкостей, применяемых в системах рулевого управления автомобиля. Старение (высыхание, затверде­вание) и износ уплотнительных устройств рулевого уп­лотнения приводит к нарушению герметичности, появле­ниям утечек и возможному отказу агрегата, что крайне опасно из-за внезапного возрастания усилия на рулевом колесе.

Специалисты рекомендуют через каждые 20—25 тыс. км пробега при смене жидкости в гидроусилителе рулевого привода в профилактических целях использовать спе­циальные герметики гидравлической системы, которые в большинстве случаев могут применяться вместо штат­ных ATF. Для экспресс-диагностики гидроусилителя руля следует без особых усилий повернуть рулевое колесо до упора. При появлении повышенного или постороннего шума следует незамедлительно применить ремонтный пре­парат.

Специальные жидкости, называемые тормозными жид­костями, также используются в качестве рабочего тела в гидравлических приводах тормозной системы. Однако к этим технологическим средам вследствие их специфи­ческих свойств и необходимости обеспечения безопас­ности движения дополнительные присадки не применя­ются.

Характеристики некоторых присадок к трансмисси­онным маслам и гидравлическим жидкостям для АКП и гидроусилителей рулевого управления представлены в табл. 15.

Таблица 15

Характеристики некоторых присадок к трансмиссионным маслам для механических коробок передач и редукторов, а также к гидравлическим жидкостям для автоматических коробок передач и гидроусилителей рулевого управления

 

Препарат	Фирма-производитель, страна	Назначение
Механические коробки передач (МКП) и редукторы
Renom Transmision	НПФ «Лаборатория триботехнологии», Россия	Восстановление работоспо­собности деталей трансмис­сии без их разборки, повыше­ние качества и сокращение продолжительности прира­ботки
РиМет-Т	Fine Metal Powders, Россия	Безразборное восстанов­ление и защита от износа трансмиссий, коробок пере-Aq4 и редукторов мостов
«Гель-реви-таллизант для КПП и редукторов»	Химический концерн «ХАДО», Украина	Безразборное восстанов­ление геометрии деталей трансмиссии, снижение шума и вибраций, улучшение работы синхронизаторов
Ceramic Gear Treatment	Petromark Automotive Chemicals BV (торговая марка P.M.Xeramic), Голландия	Снижение износа деталей трансмиссии и температуры трансмиссионного масла
Getribe-Oil Verlust Stop	Liqui Moly GmbH, Германия	Восстановление эластич­ности уплотнений и герме­тичности элементов транс­миссии
Pour boite a vitesses manuelle	Energie 3000, Франция	Стабилизация и восстанов­ление работы МКП, в том числе со значительной сте­пенью износа
H.P.LS. Transmission Treatment	Wynn's Belgium n.v., Бельгия	Снижение износа деталей и шумов МКП, улучшение свойств минеральных гидрав­лических жидкостей

Продолжение табл. 15

Препарат	Фирма-производитель, страна	Назначение
Lubrifilm-Metal B2	ActexS.A., Швейцария	Восстановление работо­способности МКП и диффе­ренциалов, снижение шума и предотвращение дальней­шего износр
Автоматические коробки передач (АКП)
«Гель-реви-тализант для АКПП»	Химический концерн «ХАДО», Украина	Восстановление поверхностей деталей АКП, снижение шума и вибраций, демпфирование пиковых нагрузок
15 Minute Trans Flush With SMT2	Hi-Gear Products Inc., США	Растворение и удаление загрязнений гидравлической системы АКП, восстановление' четкости переключения передач
Automatik Trasmission Stop Leak	JetGo Auto Products, США	Обеспечение плавности переключения передач, устранение течи через уплотнения, уменьшение нагрева и проскальзывания дисков АКП
Pour boite a vitesses automatique	Energie 3000, Франция	Стабилизация и восстанов­ление работы АКП, умень­шение ндгрева и проскаль­зывание ДИСКОВ
Automatic Transmission Treatment	Wynn's Belgium n.v., Бельгия	Устранение течи из АКП и обеспечение плавности переключения передач, предотвращение окисле­ния ATF
Гидроусилители рулевого управления
Old Chap Power Steering	НПФ «Лаборатория триботехнологии», Россия	Восстановление эксплуатаци­онных характеристик системы гидроусилителя руля, устра­нение шумов и вибраций
Power Steering Conditioner & Stop Leak	StepUp Brends Inc. (Hi-Gear Products Inc.), США	Устранение течи и восстанов­ление уплотнений гидроуси­лителя и гидронасоса; очист­ка гидросистемы руля, сниже­ние шумности работы

Продолжение табл. 15

Препарат	Фирма-производитель, страна	Назначение
Power Steering Sealer and Conditioner	JetGo Auto Products, США	Предотвращение затверде­вания и старения уплотнений, устранение течи в механиз­мах рулевого управления
Power Steering Sealer	CD-2 (Turtle Wax Inc.), США	Устранение течей и скрипов гидроусилителя руля
Steer Plus With SMT2	Hi-Gear Products Inc., США	Устранение течи через уплот­нения, уменьшение шума, нагрева, износа и вибраций гидроусилителя руля
Power Steering	SCT-Vertriebs GmbH (торговая марка Mannol), Германия	Герметизация гидроусилителя руля, обеспечение плавной и бесшумной работы, защита уплотнений

 

- Глава 2

- ТОПЛИВНЫЕ ПРЕПАРАТЫ

Характеристики двигателя внутреннего сгорания — мощность, экономичность, надежность, а также экологи­ческие показатели — во многом зависят от свойств при­меняемого топлива. Сейчас это так же актуально, как и на заре автомобилизации. Известен исторический пример, когда купленный большевиками в Великобритании в де­кабре 1920 года для В. И. Ленина самый современный и надежный на тот период автомобиль, Rolls-Royse 40/50 HP, уже в ноябре 1921 года был отправлен назад в Англию на завод в Дерби. Причина состояла в том, что за время короткой эксплуатации автомобиля была полностью за-коксована цилиндропоршневая группа двигателя вслед­ствие применения топлива низкого качества и тяжелых условий эксплуатации.

В настоящее время в России согласно ГОСТ Р 51105-97 от 1 января 1999 года (разработанного с учетом европей­ского стандарта EN 228-1987) производятся автомобильные бензины марок Нормаль-80 (А-76), Регуляр-91 (Аи-92), Премиум-95 (Аи-95) и Супер-98 (Аи-98) — табл. 16, но бо­лее ранний ГОСТ 2084-77 до настоящего времени являет­ся действующим стандартом, и некоторые заводы выпус­кают топливо в соответствии с ним.

В то же время широкомасштабная проверка столич­ных автозаправочных станций, проведенная Департамен­том природопользования и охраны окружающей среды

Таблица 16

 

Требования к	отечественным автомобильным бензинам
Марка бензина	Детонационная стойкость (октановое число)	Концентрация свинца, г/дмз, не более	Массовая доля серы, %, не более	Объемная доля бензола, %, не более	Содержание метил-третбутилового эфира (МТБЭ), %, объемная доля, не более	Концентрация железа, г/дмз, не более
Исследо­вательский метод, ед., Нв 1»|©Н©©	Моторный метод, ед., не менее
ГОСТР 51105-97
Нормаль-80 (А-76)	80,0	76,0	0,010	0,05	5,0		0,037
Регуляр-91 (Аи-92)	91,0	82,5	0,010	0,05	5,0		0,037
Премиум-95 (Аи-95)	95,0	85,0	0,010	0,05	5,0		0,037
Супер-98 (Аи-98)	98,0	88,0	0,010	0,05	5,0		0,037
ТУ № 38.401-58-171-96 на автомобильные бензины с улучшенными экологическими свойствами
АИ-80ЭК	80,0	76,0	0,010	0,05	3,0		0,037
АИ-92ЭК	92,0	83,0	0,010	0,05	3,0		0,037
АИ-95ЭК	95,0	.85,0	0,010	0,05	5,0		0,037
Аи-98ЭК	98,0	88,0	0,010	0,05	5,0		0,037

 

Москвы, выявила, что до 30% продаваемого на АЗС топлива не соответствуют необходимым требованиям. По некоторым оценкам, разброс октанового числа, опреде­ленного исследовательским методом, по бензинам груп­пы А-80 составляет 3—4 ед., а группы Аи-92 — 1—2 ед.

С другой стороны, содержание смол в отечественных бензинах и в современной России превышает европей­ские требования. В результате в топливной системе и ка­мере сгорания образуется большое количество различных углеводородных и смолистых отложений, приводящих на некоторых режимах к таким параметрическим отказам, как снижение мощностной отдачи двигателя, повышение расхода топлива, смазочных материалов и токсичности выхлопа.

Без специального исследовательского оборудования качество топлива определить невозможно. Следует отме­тить, что ориентировочно октановое число бензина мож­но установить с использованием бытового бензиномера ДИАС. Перед заправкой топлива налейте около 0,5 л в высокую емкость и замерьте его плотность. Ориентиро­вочные значения плотностей бензина различных марок, керосина и дизельного топлива приведены в табл. 17.

Таблица 17

Ориентировочные значения плотности бензина, керосина и дизельного топлива при температуре 20 °С

 

Вид топлива	Плотность, кг/м3
А-76,А-80	730-748
Аи-93, Аи-95, Аи-98	748-770
Керосин	780-840
Дизтопливо	810-860

При замере следует помнить, что денсиметр не должен касаться стенок емкости, в которой производится замер. Также надо иметь в виду, что за значение плотности при­нимается показание, соответствующие нижнему мениску жидкости на трубке ареометра (рис. 24)

Рис. 24. Определение плотности жидкости по нижнему мениску

Сделанный автором замер плотности бензина марки Аи-95, заправленного на одной из подмосковных АЗС известной российской нефтяной компании, показал зна­чение около 745 кг/м³ (рис. 25), что соответствует бензи­ну марки А-80, но никак не марки Аи-95. При этом цвет

Рис. 25. Замер плотности бензина показал величину около 745 кг/м³

бензина приближался к ярко-желтому, что указывает на наличие в нем октаноповышающих присадок, к тому же не «первой свежести».

По имеющимся данным, топливо в процессе произ­водства, транспортировки, хранения и заправки доста­точно интенсивно загрязняется различными примесями, концентрация которых может достигать 630 г/т. При этом загрязнение топлива механическими примесями проис­ходит уже на нефтезаводах при производстве, а затем — при транспортировке и хранении на нефтебазах и АЗС (табл. 18).

Таблица 18

Накопление загрязнений дизельного топлива в летний период (средняя климатическая зона)

 

Технологическая операция	Показатели загрязнения дизтоплива
Содержание загрязнений,%	Количество частиц в 1 мл топлива, шт.
для частиц размером до 20 мкм	для частиц размером более 20 мкм
Топливная нефтебаза
Хранение в железнодо­рожной цистерне	0,002
После слива в резервуар	0,003
После выдачи через раздаточный аппарат	0,001	6250 '
Автомобильная цистерна
После заправки	0,004	11 700
После транспортиро­вания	0,005	15 380
После слива из цистерны	0,0056	16 310
Автозаправочная станция
В резервуаре	0,12	20 690
После заправки через фильтр	0,0025
После заправки без фильтра	0,009	14 690

 

Низкое качество отечественного топлива, особенно дизельного, а также несвоевременность технического обслуживания (смены фильтров) приводит к тому, что с течением времени загрязнений и отложений (особенно на форсунках) накапливается столько, что они приводят к различным проблемам в работе двигателя и последую­щим параметрическим отказам:

5.трудному запуску двигателя, особенно в холодное
время года;

6.неустойчивой работе двигателя на малых оборотах
коленчатого вала, в том числе на холостом ходу;

7.повышенному расходу топлива;

8.низкой приемистости, наличию провалов и рывков
при увеличении нагрузки, недостаточной мощности, раз­
виваемой двигателем;

9.завышенным показателям токсичности (СО, СН) от­
работавших газов;

10.быстрому отказу датчика кислорода (лямбда-зонда)
и каталитического нейтрализатора отработавших газов.

Образование отложений и последующего нагара на деталях цилиндропоршневой группы приводят к усугуб­лению накопившихся ранее проблем. В результате значи­тельно повышается расход масла на угар, а также интен­сивность изнашивания трущихся поверхностей деталей цилиндропоршневой группы и направляющих клапанов, что снижает межремонтный ресурс двигателя. Кроме того, наличие большого количества отложений ведет к абразив­ному износу соединений деталей цилиндропоршневой группы и направляющих втулок клапанов, а также к сни­жению межремонтного ресурса работы двигателя.

Основными причинами ухудшения мощностных и эко­номических показателей как для дизельных, так и для бензиновых двигателей являются:

11.неравномерность распределения топливовоздушной
смеси по цилиндрам;

12.несвоевременность воспламенения топлива;

неудовлетворительная работа системы топливопо-
дачи.

Значительное влияние на эффективность функцио­нирования двигателя, конечно, оказывает качество ис­пользуемого топлива. Например, по данным различных источников, от 25 до 50% отказов у дизельных двигателей связано с перебоями в работе системы питания из-за не­удовлетворительного качества топлива.

Ассортимент присадок к топливу насчитывает более двадцати основных типов, а количество композиций, ис­пользуемых на практике, исчисляется сотнями. Большин­ство из них предназначено для улучшения процессов горения топлива и способствует снижению токсичности продуктов сгорания.

Предельные значения выбросов вредных веществ рег­ламентируются в странах Евросоюза нормативами Euro-1, Euro-2, Euro-З, Euro-4 и Euro-5. Они были введены Евро­пейской экономической комиссией. Так, стандартом Еиго-1, действовавшим с 1992 г., предусматривались выбросы бен­зиновым двигателем оксида углерода (СО) не более 2,72 г на 1 км пути, углеводородов (СН) и оксидов азота (NO_X) — 0,97 г/км. Стандартом Euro-2, введенным с 1996 году, эти показатели ужесточались соответственно до 2,2 и 0,5 г/км. В 2000 году в Европейском союзе вступил в силу стандарт Euro-З, согласно которому у бензиновых двигателей оксид углерода не должен превышать 2,3 г/км, СН — 0,2 г/км и NO_X — 0,15 г/км. У дизельных двигателей к этим пока­зателям добавилось, согласно Euro-З, количество твердых частиц, которое не должно превышать 0,1 г/кВтч, и дым-ность — не более 0,8 м"¹.

С 1 января 2008 года нормы Euro-З введены в России. Они запрещают производство или ввоз на территорию России новых автомобилей, отвечающих требованиям ниже Euro-З, а также подержанных автомобилей, не со­ответствующих этому стандарту на момент производства. С этого же момента все российские автопроизводители должны перейти на производство автомобилей с Euro-З.

В конце февраля 2008 года Правительство России одоб­рило технический регламент, устанавливающий требова ния к бензину и другим видам топлива. Согласно техрег-ламенту, бензин стандарта Еиго-2 может выпускаться в нашей стране до 31 декабря 2008 г., Еиго-3 — до 31 декаб­ря 2009 г., а Еиго-4 — до 31 декабря 2012 года. По Еиго-5 ограничения по срокам производства бензина пока не устанавливаются.

Некоторые европейские производители (в том числе Daimler AG, Iveco S.p.A., Renault Trucks, Volvo Trucks, хи­мический концерн BASF AG, нефтяная компания Total SA) выступили с совместным заявлением об участии в проекте селективной каталитической очистки отработав­ших газов SCR (от англ. Selective Catalytic Reduction). В настоящее время для соответствия нормам стандартов Еиго-4 и Еиго-5 активно внедряется именно технология SCR, хотя для этого потребуется модернизация всей ав­тозаправочной инфраструктуры.

 

Технология SCR с реагентом AdBlue (рис. 26) идеаль­но сочетает экологические требования и экономичность

Рис. 26. Схема применения технологии SCR с реагентом AdBlue на бензиновом двигателе

Эта технология, уже используемая в пределах всей Евро­пы, имеет ряд преимуществ:

7.она применима с дизельными топливами разного
качества;

8.не требует специального обслуживания;

9.рассчитана на весь срок службы автомобиля;

10.никак не сказывается на интервалах между техоб­
служиванием и заменой масла;

11.обеспечивает снижение расхода топлива на 2—5% по
сравнению с аналогичными автомобилями, соответст­
вующими стандарту Euro-3;

12.увеличивает дальность пробега автомобиля при усло­
вии, что он оборудован баком для AdBlue соответствую­
щей вместимости.

Реагент AdBlue представляет собой высококачествен­ный стандартизованный раствор мочевины на водной основе, который заправляется в специальный бак и не доставляет никаких дополнительных проблем водителю. Сама технология применения AdBlue проста: реагент ав­томатически подмешивается к горячему потоку отрабо­тавших газов, в котором содержатся токсичные оксиды азота, а катализатор SCR преобразует эту смесь в без­вредный азот и водяной пар.

Реагент AdBlue выпускают ведущие европейские про­изводители карбамида, которые совместно с партнерами по реализации организуют широкую сеть заправочных станций в Европе.

Специалисты российско-американской компании «Ла­боратория триботехнологии» предложили новый ориги­нальный путь снижения эмиссии вредных веществ в от­работавших газах. Полезный эффект достигается за счет использования растворимых в моторном топливе произ­водных мочевины вместе с наноразмерными частицами диоксида церия. Новая технология, получившая название Urea & NanoCatalyst in Fuel, не предусматривает внесения изменений в конструкцию топливной аппаратуры двига­теля и способ заправки топливом на автозаправочных станциях

Фирмой «Лаборатория триботехнологии» разработан специальный препарат FaberOx, представляющий собой дисперсию нанокапсулированного диоксида церия в ор­ганическом растворе производных мочевины, который добавляется непосредственно в топливо любого типа. На основе этих разработок получены и поставлены на рынок автохимии специальные препараты.

Для повышения других показателей качества топлива применяются различные добавки, направленные на по­вышение октанового числа (октан-корректоры) и цета-нового числа (цетан-корректоры), снижение токсичности и дымности отработавших газов, частично — на ослабле­ние коррозионных процессов. Однако их правильное и своевременное применение — это проблема и забота по­требителя.