Автомобильные смазки и их виды

Характеристика, классификация, назначение и применение пластичных смазок

Любые современные устройства и механизмы не смогли бы функционировать, если бы трущиеся детали не были бы качественно обработаны смазочными веществами. Различные масла натурального и синтетического происхождения эффективно снижают негативное воздействие трения.

Кроме жидких веществ этого типа применяют пластичные (консистентные) смазки, которые закладываются в агрегаты и механизмы, где по тем или иным причинам использование текучих материалов не представляется возможным.

В этой статье будет подробно рассмотрена классификация и назначение веществ этого типа.

Что представляют собой пластичные смазки?

Это густое мазеподобное вещество, способное легко деформировать под нагрузкой. Благодаря вязкой консистенции такое средство продолжительное время способно находиться в узле или агрегате автомобиля. Надёжно защищая трущиеся детали от повреждения.

Такие вещества могут содержать большое количество добавок, придающих определённые свойства. Основой пластичной смазки является обычное масло, которое будучи загущено, приобретает определённые свойства. Масляная основа наиболее часто изготавливается из нефти, но может быть получена и синтетическим путём.

Добавки пластичных смазок можно разделить на следующие вещества:

• наполнители;
• модификаторы структуры.

1. Наполнители улучшают антифрикционные качества смазки, а также снижают её текучесть. Наиболее часто применяются с этой целью сульфид молибден, слюда и графит.
2. Модификаторы делают смазывающее вещество более пластичным.

Посмотрите интересное видео, где показывается производство консистентных смазок:

Где применяются?

Применение пластичных смазок обусловлено необходимостью качественно предохранить трущиеся механизмы в таких местах, где невозможно обеспечить подачу специальной жидкости под давлением. Либо установить картер, в котором вращающиеся детали находились бы в масляной ванне.

Такими деталями являются:

• подшипники качения;
• шарниры рулевых тяг;
• тросы;
• втулки и пальцы различных механизмов;
• цепные передачи;
• ШРУСы.

Пластичные вещества предназначены не только для автомобилей. Могут эффективно использоваться для смазки различных инструментов, а также механизмов, не оснащённых двигателем внутреннего сгорания.

Классификация

Вещества этого типа могут существенно различаться. Классификация по области применения, осуществляется следующим образом:

1. Антифрикционные. Применяются, в основном, для снижения эффекта трения. Разделяются на средства общего назначения, термостойкие, низкотемпературные и т. д.
2. Консервационные. Используются для эффективной защиты металлов от коррозии.
3. Уплотнительные. Применяются с целью предотвращения проникновения жидкости к трущимся частям. Выполняют и смазочную функцию.
4. Канатные. Наносятся на стальные канаты с целью защиты металла от коррозии.

По типу загустителя пластичные смазки разделяются на:

1. Мыльные. Загущаются с использованием мыла. Могут быть натриевыми, кальциевыми, литиевыми, алюминиевыми. На долю производства мыльных смазок приходится не менее 80% всех пластичных веществ этого типа.
2. Углеводородные. В качестве загустителя этого типа веществ используются парафины, церезины и др.
3. Неорганические. Вещества с добавлением синтетики для загущения масла.
4. Органические. В качестве загустителя применяются органические соединения.

Кроме добавок, которые используются для того, чтобы загустить жидкие составы, основа таких веществ также может быть различна. Пластичные смазки могут быть изготовлены из следующих масел:

В основе пластичной смазки может использоваться смесь из различных масел. Наиболее часто в одном веществе сочетаются нефтяные и синтетические масляные основы.

Посмотрите полезное видео — классификация, назначение и виды пластичных смазок:

Основные свойства

Пластичные смазки обладают свойствами, благодаря которым их можно использовать в качестве предохраняющих от истирания трущиеся детали веществ.

Наиболее важными характеристиками таких материалов являются:

1. Вязкость. Этот параметр определяет текучесть веществ, а также возможность подачи их к трущимся механизмам.
2. Водостойкость. Эта характеристика определяет как возможность растворения вещества в воде, так и способность поглощать влагу.
3. Пенетрация. Определяет проникающие способности.
4. Механическая стабильность. Этот параметр позволяет получить представление о возможности смазки восстанавливать структуру, после окончания механического воздействия трущихся деталей.
5. Температура каплепадения. Эта характеристика фактически обозначает возможность консистентной смазки плавиться при определённых температурных показателях.
6. Термическая стабильность. Назначение этого параметра несложно понять из названия. Зная характеристики термической стабильности можно определить возможность пластичной смазки выдерживать высокие термические нагрузки.
7. Химическая стабильность. Определяет подверженность смазки той или иной марки окислению.
8. Испаряемость. Этот параметр определяет возможность вещества испаряться во время эксплуатации при максимальных значениях эксплуатационной температуры.
9. Коллоидная стабильность. Определяет возможность выхода масла из смазки при длительном хранении.
10. Предел прочности на сдвиг. Определяет минимальное значение нагрузки, при которой вещества приобретает свойства жидкости.
11. Коррозионная активность. Характеристика, обозначающая возможность консистентной смазки поддерживать коррозию металлов.

Заключение

Приведённые выше параметры позволяют лучше оценить качества пластичной смазки ещё до момента покупки.

Если самостоятельно нет желания разбираться в эксплуатационных особенностях смазочного материала. Тогда рекомендуется отдавать предпочтение продукции известных производителей, которые рекомендует использовать пластичную смазку определённой марки для закладки в конкретные детали и механизмы.

Какие существуют типы автомобильных смазок?

Выбор правильного типа автомобильной смазки может продлить срок службы дорогостоящей детали, а покупка неправильной смазки быстро ее разрушит. Ниже перечислены виды смазки и описано все то, что следует знать.

В некоторых двигателях воздушное охлаждение используется в дополнение к масляному. Воздушное охлаждение, называемое вторичным воздушным потоком, представляет собой охлаждающий воздух, обеспечиваемый отводимым воздухом с ранних ступеней компрессора.

Моторное масло

Моторное масло является наиболее распространенным типом используемой автомобильной смазки. При этом многие производители автомобилей рекомендуют заменять моторное масло каждые 3000 км.

Двигательное масло обычно содержит присадки для предотвращения разрушения, коррозии и уменьшения пенообразования и поставляется с различными показателями вязкости. Вязкость масла – это его толщина. Чем меньше значение вязкости, тем тоньше масло и тем легче оно течет. При этом большинство специалистов рекомендуют всесезонное моторное масло типа 5W-30. Суть этого универсального масла в том, чтобы иметь определенный показатель вязкости, когда масло холодное, и отдельный, но ограниченный показатель вязкости, когда масло нагреется. Буква W означает зиму, а не вес.

Трансмиссионное масло

Оно используется, когда требуется высокотемпературная смазка. При этом трансмиссионное масло, используемое в дифференциале и механической коробке передач автомобиля, обычно имеет вязкость выше 75 и имеет характерный запах.

Трансмиссионная жидкость

Трансмиссионная жидкость смазывает движущиеся части коробки передач, охлаждает коробку передач, предотвращает коррозию и кондиционирует уплотнения. Трансмиссионная жидкость ярко окрашена, чтобы помочь обнаруживать утечки. Эта смесь должна проверяться при движении автомобиля на ровной и ровной поверхности.

Смазка для подшипников колес и шасси

Это наиболее часто используемая автомобильная смазка. Встречается в подвеске и рулевых шарнирах. Этот тип смазки обычно поставляется в трубке, которая вставляется в шприц для смазки. Шприц для смазки прикрепляется к смазочным фитингам, а когда спусковой механизм нажат, смазка попадет в фитинг.

Высокотемпературная смазка для подшипников

Предназначена для высокотемпературных применений. Автомобили с дисковыми тормозами используют этот тип смазки в колесных подшипниках. Она содержит добавку, которая остается скользкой, даже когда смазка высыхает.

Белая смазка

Водостойкая смазка, предназначенная для работы с металлом по металлу, где существует проблема проникновения воды. Белая смазка не смывается и не растворяется в воде и обычно имеет большую температуру.

Электронная смазка

Используемая на электрических соединениях, где тепло не должно накапливаться, электронную смазку иногда называют теплоотводящей смазкой. Эта смазка не проводит электричество.

Смазка для проникновения

Этот тип смазки обычно поставляется в аэрозольной упаковке. Используется для ослабления и смазки заклинивших, ржавых и корродированных гаек и болтов. Эта смазка работает лучше всего, когда ей позволяют впитываться. После впитывания используйте проволочную щетку для очистки резьбы, а затем повторно нанесите проникающее масло.

Примечание: всегда следуйте рекомендациям производителя и в случае сомнений обратитесь к руководству по обслуживанию или обратитесь к продавцу в магазине автомобильных запчастей.

Масла для швейных машин, шин и цепей

Не используйте их, если:

• Смазываемые поверхности подвергаются воздействию пыли и грязи, которые могут в конечном счете вызвать большее трение;
• Вы должны держать вещи вокруг смазываемых поверхностей чистыми, потому что это масла низкой вязкости и, таким образом, будут капать.

Морская смазка

Используйте, когда:

• Вы хотите изолировать загрязнения, такие как вода или пыль;
• Вы редко используете машину.

Не используйте, когда:

• У вас есть мелкие или быстро движущиеся механизмы, где густая смазка создаст слишком большое сопротивление.

Проникающие смазки

Существует множество проникающих масел, но вы можете сделать свое дешевое проникающее масло, которое превосходит почти все. Смесь растительного масла и ацетона работает (или лучше), чем WD-40, при ослаблении застрявших болтов. И сделать ее довольно легко. Просто сделайте раствор из 90% растительного масла и 10% ацетона, и брызните его, где он необходим.

Будьте осторожны при смешивании, так как ацетон легко воспламеняется и расплавляет пластик. Если возможно, используйте стеклянный или металлический контейнер или купите масло, чтобы сделать свою работу еще проще. Кроме того, обязательно встряхивайте смесь перед каждым использованием, так как ацетон и растительное масло имеют тенденцию со временем разделяться.

Сухие смазки

Сухие смазки состоят из смазывающих частиц, таких как графит, дисульфид молибдена, силикон или ПТФЭ.

Используйте, когда:

• У вас крошечные детали, которые не должны засоряться консистентной смазкой;
• Вы должны поддерживать чистоту окружающих поверхностей;
• Поверхности подвергаются воздействию высоких температур или давления, которые окисляют масла.

Не используйте, когда:

• Ваши поверхности подвержены воздействию растворителей или других жидкостей, которые могут их смыть.

Самые используемые смазки

Существуют три самых используемых смазки: граничная, смешанная и полная пленка. Все они отличаются.

1. Пленочная смазка может быть разделена на две формы: гидродинамическая и эластогидродинамическая. Гидродинамическая смазка происходит, когда две поверхности в скользящем движении (относительно друг друга) полностью разделены пленкой жидкости.
2. Эластогидродинамическая смазка аналогична, но она требуется, когда поверхности находятся в качающемся движении (относительно друг друга). Слой пленки в эластогидродинамических условиях значительно тоньше, чем слой гидродинамической смазки, и давление на пленку больше. Это называется эластогидродинамическим, потому что пленка упруго деформирует поверхность качения, чтобы смазать ее.
3. Граничная смазка нужна при наличии условий ударной нагрузки. Некоторые масла содержат противозадирные (EP) или противоизносные (AW) присадки, которые помогают защитить поверхности в случае невозможности получения полных пленок из-за скорости, нагрузки или других факторов.

Эти смазки цепляются за металлические поверхности и образуют слой, который защищает металл от износа. Данный процесс разделения поверхностей требуется, чтобы снизить трение, температуру, износ и общее потребление энергии и достигается путем применения масел, смазок или прочих жидкостей. Поэтому в следующий раз, когда вы замените масло в своей машине или смажете подшипник, учитывайте, что на микроскопическом уровне происходит гораздо больше, чем вам кажется на первый взгляд.

Вязкость моторного масла

Организация, называемая Обществом инженеров автомобильной промышленности (SAE), тестирует все моторное масло при температуре примерно 98,9 градусов Цельсия, что является обычной температурой, при которой работает двигатель. Они пропускают масло через устройство, чтобы измерять поток масла в секундах от одного конца к другому. Существует два способа измерения толщины масла: односортный и многослойный.

Классификация SAE 30 – это масло одного сорта, для прохождения которого через трубу требуется около 30 секунд. Масло изменяет свою толщину в зависимости от температуры, и единичная оценка представляет поток масла только тогда, когда он теплый. При холодном пуске масло течет медленнее, поэтому требуется всесторонний рейтинг, который дает как горячая, так и холодная оценка.

Таким образом, для многопрофильной классификации 10W-30, число 30 аналогично одностадийной классификации, а 10W – это оценка для холодных запусков, полученная из стандартизированной рейтинговой системы, разработанной SAE для зимнего использования масла.

В то время как буква «W» относится к зиме, цифры показывают, сколько времени требуется для того, чтобы масло растекалось. Чем тоньше масло, тем плавнее оно проходит и смазывает детали вашего двигателя. При этом лучшие моторные масла имеют почти идеальную вязкость, чтобы обеспечивать плавный поток между компонентами.

Автомобильные пластичные смазки

2. Назначение, состав и получение пластичных смазок
Пластичные смазки предназначены для применения в узлах трения, где масло не удерживается или невозможно обеспечить непрерывное пополнение его запаса.
Пластичные (консистентные) смазки — особый класс смазочных материалов, которые получают загущением смазочных масел (дисперсионная среда) твердыми веществами (дисперсионная фаза). В этой системе твердая фаза (загуститель) образует структурный каркас, который удерживает в своих ячейках жидкую дисперсионную среду. В качестве такого структурного каркаса используются жирные соли мягких металлов.

3. Но могут применяться и мыло, парафин или пигмент. Название металла, как правило, переносят на саму смазку — натриевая, кальциевая, литиевая, бариевая, магниевая, цинковая, стронциевая и т. д.
Если на долю дисперсионной среды (масло) приходится основная масса (70—95 %), то дисперсионная фаза (загуститель) составляет 5—30 %.
При заданных условиях такая смазка находится в пластичном мазеобразном состоянии. При достижении определенной температуры предела пластичная смазка плавится и расслаивается.
Пластичные смазки не стекают с наклонных и вертикальных поверхностей и удерживаются в узлах трения при действии высоких нагрузок и инерционных сил.

4. Пластичные смазки нашли широкое применение в качестве защитных, герметизирующих, антифрикционных и противоизносных материалов.
На долю дисперсной среды в пластичных смазках приходится 70—95 % массы, как правило, это минеральные масла. Для получения большего интервала рабочих температур используют такие синтетические жидкости, как силиконы и диэфиры.
Кроме дисперсионной среды и загустителя смазки могут содержать стабилизаторы и модификаторы коллоидной структуры, присадки и наполнители для придания или улучшения функциональных свойств, а также красители. Действие смазки гораздо сложнее, чем масла. Поэтому для грамотного выбора того или иного состава необходимо знать его свойства.

5.Эксплуатационные свойства пластичных смазок. Температура каплепадения
В пластичной смазке при нагревании происходит необратимый процесс разрушения кристаллического каркаса, и смазка становится текучей. Переход из пластичного состояния в жидкое условно выражают температурой каплепадения, т. е. температурой, при которой из стандартного прибора при нагревании падает первая капля смазки. Температура каплепадения смазок зависит от вида загустителя и его концентрации.

6. По температуре каплепадения смазки делят на тугоплавкие (Т), среднеплавкие (С) и низкоплавкие (Н). Тугоплавкие смазки имеют температуру каплепадения выше 100 °С; низкоплавкие — до 65 °С. Во избежание вытекания смазки из узла трения температура каплепадения должна превышать температуру рабочего узла на 15—20 °С.

7. Механические свойства
Механические свойства смазок характеризуются пределом прочности смазок при сдвиге и пенетрацией.
Предел прочности — это минимальное удельное напряжение, которое нужно приложить к смазке, чтобы изменить ее форму и сдвинуть один слой смазки относительно другого. При меньших нагрузках пластичные смазки сохраняют свою внутреннюю структуру и упруго деформируются подобно твердым телам, а при больших давлениях структура разрушается, и смазка ведет себя как вязкая жидкость.

8. Предел прочности зависит от температуры смазки — с повышением температуры он уменьшается. Этот показатель характеризует способность смазки удерживаться в узлах трения, противостоять сбросу под влиянием инерционных сил. Для рабочих температур предел прочности не должен быть ниже 300—500 Па.
Пенетрация — условный показатель механических свойств смазок, численно равный глубине погружения в них конуса стандартного прибора за 5 с. Пенетрация — показатель условный, не имеющий физического смысла, и не определяет поведение смазок в эксплуатации.

9. В то же время, так как этот показатель быстро определяется, им пользуются в производственных условиях для оценки идентичности рецептуры и соблюдения технологии изготовления смазок.
Число пенетрации характеризует густоту смазок и колеблется от 170 до 420.

10. Эффективная вязкость
Вязкость смазки при одной и той же температуре может иметь различное значение, которое зависит от скорости перемещения слоев относительно друг друга. С увеличением скорости перемещения вязкость уменьшается, так как частицы загустителя ориентируются по ходу движения и оказывают меньшее сопротивление скольжению. Увеличение концентрации и степени дисперсности загустителя приводят к увеличению вязкости смазки. Вязкость смазки зависит от вязкости дисперсной среды и технологии приготовления смазки.

11. Вязкость смазки при определенной температуре и скорости перемещения называется эффективной вязкостью и рассчитывается по формуле
η_эф = τ/D
где т — напряжение сдвига; D — градиент скорости сдвига.
Показатель вязкости имеет большое практическое значение. Он определяет возможность подачи смазок и заправки в узлы трения с помощью различных заправочных устройств. Вязкость смазки определяет также расход энергии на ее перекачку при перемещении смазанных деталей.

12. Коллоидная стабильность
Коллоидная стабильность — это способность смазки сопротивляться расслаиванию.
Коллоидная стабильность зависит от структурного каркаса смазки, который характеризуется размерами, формой и прочностью связей структурных элементов. Следовательно, на коллоидную стабильность оказывает влияние вязкость дисперсной среды: чем выше вязкость масла, тем труднее ему вытекать.
Выделение масла из смазки увеличивается с повышением температуры, увеличением давления под действием центробежных сил.

13. Сильное выделение масла недопустимо, так как смазка может ухудшить или потерять полностью свои смазочные свойства. Для оценки коллоидной стабильности используют различные приборы, способные выпрессовывать масло под действием нагрузки.
Водостойкость
Водостойкость — это способность смазки противостоять размыву водой. Растворимость смазки в воде зависит от природы загустителя. Наилучшей водостойкостью обладают парафиновые, кальциевые и литиевые смазки. Натриевые и калиевые — водорастворимые смазки.

14. Классификация, применение и обозначения пластичных смазок
Пластичные смазки подразделяются на четыре группы:
— антифрикционные — для снижения износа и трения скольжения сопрягаемых деталей;
— консервационные — для предотвращения коррозии при хранении, транспортировке и эксплуатации;
— канатные — для предотвращения коррозии и износа стальных канатов;
— уплотнительные — для герметизации зазоров, облегчения сборки и разборки арматуры, манжет, резьбовых, разъемных и любых подвижных соединений.

15. Антифрикционные смазки являются самой многочисленной группой пластических смазок и делятся на следующие подгруппы:
С — общего назначения;
О — для повышенной температуры;
М — многоцелевые;
Ж — термостойкие (узлы трения с рабочей температурой >150 °С);
Н — низкостойкие (узлы трения с рабочей температурой

22. ЛСЦ-15 — применяется в шлицевых соединениях, шарнирах и осях приводов педалей, стеклоподъемниках; обладает высокой водостойкостью, адгезией (прилипаемостью) к металлам, хорошими консервационными свойствами.

23. Морозостойкие смазки
Морозостойкие смазки работоспособны во всех узлах трения в условиях Крайнего Севера и Арктики.
Зимол — морозостойкий аналог смазки Литол-24.
Лита — многоцелевая морозостойкая рабоче-консервационная смазка, водостойкая.
ЦИАТИМ-201 — основная морозостойкая смазка для автомобилей, обладает посредственными противозадирными свойствами, при хранении выделяет масло. Зимол и Лита, уступая ей по морозостойкости, превосходят по противоизносным свойствам, работоспособности при повышенных температурах.

24. В соответствии с классификацией API в зависимости от величины пенетрации смазки разделяют на классы (табл. 2.15).