Присадки к моторным маслам

Наверное, нет ни одного автолюбителя, который не имел бы своего собственного мнения о таких препаратах автохимии, как присадки к моторным маслам. Причем, процентов шестьдесят их просто не приемлют, оставшиеся сорок делятся примерно поровну. Половине они абсолютно безразличны, а оставшиеся 20% — если не являются их яростными фанатами, то относятся к ним вполне доброжелательно.

 

Причин для скепсиса много, но одной из них является то, что слишком уж велико их разнообразие, при этом как именно они работают, из их инструкций не очень ясно. А неизвестность не создает позитива — мотор-то он свой, родной, и, в случае чего, чинить его за свой счет придется.

Мы попробуем сами посмотреть, что можно получить от применения типичных представителей некоторых классов присадок к маслам — какой эффект будет от обработки по повышению мощности, экономичности и ресурса мотора. И будет ли он? А еще — есть ли опасность получить при обработке какой-нибудь негатив? И насколько он существен? Итак, в этот раз остановимся на трех группах составов. Во-первых, возьмем препарат группы так называемых геомодификаторов трения — известный состав «Форсан» производства одноименного холдинга. Во-вторых, состав из группы т.н. кондиционеров металлов, препарат ER — один из «старожилов» мира автохимии. И, наконец, в-третьих, нанотехнологический продукт «Эконовит» — новое имя на рынке присадок к моторным маслам.

Как утверждают аннотации на упаковке, все эти препараты должны снизить трение в моторе, повысить его мощность и ресурс, снизить расход топлива. И цифры эффекта у них похожие, и описания работы в целом — тоже. Везде образуются защитные слои, все препараты предварительно моют двигатель.

Вот и устроим им соревнование! Для этого были взяты три однотипных двигателя — ВАЗ-2108. Каждый из них имел определенный износ, но все они были вполне работоспособны. Поскольку даже двух полностью одинаковых моторов не бывает, все полученные эффекты будем рассматривать как относительные. И их по итогам испытаний сравним. Все двигатели были разобраны, продиагностированы, обмерены. Заодно взвесили вкладыши подшипников и поршневые кольца — детали, наиболее подверженные износу. Затем моторы собрали, поочередно установили на стенд, обвешали измерительной аппаратурой и обкатали по одинаковой программе.

А дальше — надо было оценить, с какой скоростью будет изнашиваться каждый из трех двигателей в исходном состоянии, то есть до обработки. Но ведь значимый, видимый износ — это дело времени, причем очень немалого. Крутить мотор на стенде сотнями часов — это дорого и неэффективно. Значит, надо заставить его работать в таких условиях, когда за сравнительно малое время износ будет достаточно большим. В мире моторов такие испытания называются ускоренными ресурсными. Вот такую методику мы для начала и разработали. И включили в нее режимы пусковые, когда мотор крутился от стенда на 300 мин-1 циклами по 30 секунд. Всего 50 таких циклов. На этом режиме масляный насос еще практически не работает, давления в масляной магистрали нет. И добавили к нему длительную наработку мотора на режиме с малой частотой вращения и большой нагрузкой область т.н. буксировочных режимов. По нашим оценкам, один час испытаний по таким циклам эквивалентен 10–12 часам обычной эксплуатации.

По такому циклу испытаний все три мотора и прогнали. Оценили износ и убедились в том, что скорость его не сильно различалась по моторам, даже несмотря на то, что в их исходном состоянии, естественно, были некоторые отличия. Значит, методика работает. А дальше каждый двигатель получил свою дозу «лекарства» по прописанным в инструкциях рецептам. Уже тут начались отличия. Если для лечения мотора ER надо было просто влить одну бутылку в двигатель и все — ездить дальше, как обычно, до следующей смены масла, то «Эконовит» требовал двух последовательных обработок, через 500 км пробега с промежуточной заменой масляного фильтра, то есть надо было «проехать» суммарно не меньше 1500 км. А для «Форсана» требовались аж три обработки препаратом — и надо было кататься не менее 5 тыс. км.
А без этого обработка не считается законченной, какой там эффект!

Испытания окончены. Пора подвести итог. Первая радость — моторы все целы и даже кое-где изрядно взбодрились. То есть обработка им явно не повредила. А что в сравнительном плане? Обработка полученных экспериментальных данных показала следующее.

Итак, для всех присадок мы получили определенный эффект по приросту мощности и снижению расхода топлива. Но величины его были разными. Усреднение результатов, полученных в разных режимах, показало, что обработка мотора препаратом ER дала небольшое улучшение этих параметров, слегка вылезающее за погрешность измерений. «Форсан» после третьей обработки, то есть практически через 6000 км пробега, дал увеличение мощности на 2,7% при снижении расхода топлива на 4,2%. А вот «Эконовит» уже через 1000 км пробега, после второй обработки, поднял мощность на 3,5% и снизил расход топлива практически на 7%. По токсичности разница еще более существенна, причем кое-где по определенным параметрам токсичности получили даже ухудшение. С этим, видимо, придется дополнительно разбираться. Эффекты по режимам распределились неравномерно. В режимах холостого хода и малых нагрузок он существенно выше среднего, а на номинале — куда как меньше. Много это или мало? Ну, давайте прикинем… Если автомобиль преимущественно катается по городу, но продолжительность его работы в режимах холостого хода высока, значит эффекты, приведенные в диаграммах, смело можно увеличивать по крайней мере в полтора раза. 10% снижения расхода топлива — это уже вполне заметно, около 100 рублей с каждого бака. Это по «Эконовиту», по «Форсану» поменьше и ждать его подольше придется.

А теперь вскроем моторы и посмотрим, что с ними сделали присадки. И заодно взвесим вкладыши подшипников и поршневые кольца, чтобы определить, как изменились скорости их износа. Вот тут все как-то интереснее получилось… Скорости износа все присадки снизили более чем заметно. Причем, в основном — по подшипникам коленчатого вала, где ощутимый эффект дали все составы. А вот по кольцам эффект получился разный. Кондиционер металлов ER на процесс изнашивания колец практически не повлиял, по «Форсану» эффект проявился, но не слишком значительный. По составу «Эконовит» все было несколько лучше — потеря массы колец после обработки была меньше чуть ли не в два раза.
И, наконец, главное — что с деталями? Не «запороли» ли мы их обработкой присадками? И что интересного мы увидели внутри мотора?

Детали после состава «Эконовит» выглядели так, как будто только что вернулись из хорошей прачечной! Такое ощущение, что практически пятидесяти часов работы на стенде после последней разборки как и не бывало. Хорошие блестящие поверхности, причем на шейках вала было видно, как старые царапины в зоне масляных отверстий как бы ушли под какой-то поверхностный слой. И еще одно замечание. Обычно перед разборкой мотора мы практически сутки держим его со снятым поддоном и головкой блока, чтобы масло все стекло. В большинстве случаев так оно и бывает — детали, конечно, не сухими становятся, но, в общем-то, близко к этому. А тут — ничего подобного! Все детали даже после суточного слива были покрыты довольно толстой пленкой масла. Конечно, никакого геля, о котором читали в описании препарата, мы не увидели, но, возможно, именно эти толстые остаточные слои масла разработчиками под гелем и понимались. После «Форсана» внешне при разборке было все похоже на то, что мы увидели при обработке двигателя «Эконовитом». Тоже мотор хорошо «помылся», но вот на поверхностях поршней и вкладышей местами появилась дополнительная сеточка мелких царапинок. Особенно они были заметны при микрофото­графировании рабочих поверхностей двигателя. Это несколько настораживает. Ладно, здесь мы четко выдерживали инструкцию по обработке, ограничивали нагрузку на двигатель, ступенчато ее повышая по мере приработки двигателя. Но мы же работали на стенде, где мотор был обвешан датчиками, и могли следить за ходом обработки. А что в реальных условиях? Что будет, если сразу после ввода состава в масло вдруг, убегая от аварии, придется резко вдавить педаль в пол? Надо с этим разбираться... Да, и еще. Нагары на поверхности поршней были частично снесены до самого металла. Такое обычно бывает, когда мотор периодически влетает в детонацию, особенно в высоких режимах его работы. Сразу вспомнилось, что после последней, третьей обработки мотор в самых нагруженных режимах начинал выдавать характерные детонационные стуки. Правда, только в режимах полного дросселя.

Кондиционер металлов ER, похоже, особо состояние рабочих поверхностей деталей не поменял. Но вот сам двигатель после него при вскрытии выглядел грязноватым. Отложений в камере сгорания было больше обычного, и на поверхностях поршней и цилиндров появились какие-то «разводы». Что это? Те самые «сервовитные» слои, заявленные производителем? Тогда почему они таким случайным образом расположены на поверхностях? Отложения? Следы эрозии? С этим вопросом мы обратились к разработчикам состава, отправив им фрагмент фотоотчета по испытаниям, но ответа так и не получили. Но, как бы то ни было, эти загадочные слои мотору в его работе явно не помешали. Что будет при больших сроках наработки мотора с составом ER, мы сказать не можем — не проверяли.

Так что же дает эффект после обработки? Не будем оспаривать и комментировать те механизмы действия препаратов, которые заявлены самими производителями. Но по поведению моторов и внешнему виду деталей после испытаний можно предположить следующее. Во-первых, однозначно можно утверждать, что и «Эконовит», и «Форсан» действительно удаляют отложения с рабочих поверхностей трения. Например, поршни, изначально при сборке имевшие на своих поверхностях изрядный слой отложений, после обработки блестели почти как новые. У ER этого мы не увидели, скорее, наоборот, ввод этого препарата усилил темп образования отложений в зонах трения. Во-вторых, наши замеры показали довольно существенное снижение мощности механических потерь в двигателе при обработке всеми тремя присадками, в разной степени, конечно. И это снижение трения практически прямо пропорционально росту мощности двигателей. Причем все это в большей степени проявилось в зоне малых частот вращения коленчатого вала — там, где узлам трения приходится тяжелее всего. В-третьих, мы не заметили существенного роста компрессии и уж совершенно точно — никакого уменьшения зазоров. То есть восстановления изношенного двигателя обработка препаратами, проверенными нами в ходе нашей экспертизы, не дала. А почему не было внятного и существенного роста компрессии? Да все просто! Главным моментом, который приводит к снижению давления конца сжатия, как правильно надо называть компрессию, является нарушение подвижности поршневых колец — залегание, закоксовывание или просто их разрушение. В нашем же случае исходно, при сборке, кольца были «освобождены», и начальная компрессия, несмотря на изрядную степень износа мотора, была достаточно высокой. В реальной же практике обработки «живых» моторов фактор очистки колец и их раскоксовывания дает дополнительный эффект. С этим и спорить не станем.

А по поводу керамических, «сервовитных» и прочих защитных слоев — утверждать не будем ни их наличия, ни отсутствия — честно говоря, в глаза они не бросились. Но то, что на последней, третьей стадии обработки двигателя «Форсаном» температура отработавших газов поднялась, и детонация кое-где «постукивать» начала, это факт установленный. Откуда? Ответ может быть только один — повысились температуры в камере сгорания, что, наиболее вероятно, вылезло от дополнительной теплоизоляции цилиндров. Значит, что-то на стенках цилиндров все же образовалось. Кстати, и заметный рост выхода окислов азота тоже может быть связан с этим — ведь скорость их образования резко повышается с увеличением температуры в цилиндрах.

И еще. «Эконовит» совершенно точно повысил способность масла удерживаться на стенках цилиндров. Следовательно, и износ при пуске и в режимах перегрузок узлов трения будет ниже, что, собственно, эксперимент и подтвердил. А вот то, как работал кондиционер металлов ER, по нашему мнению, более напоминает картину, получаемую при использовании загустителя масла, — мощность трения на самых малых и самых больших оборотах падает, а на средних оборотах — немного подрастает. Именно то самое, что мы всегда видим, когда используем масло с повышенной вязкостью. Но это — мнение наше и мотора. А его, как мы уже когда-то писали, не обманешь!

Кондиционер металлов ER

При кондиционировании происходит оптимизация субшероховатости контактирующих поверхностей (без изменения макроразмеров деталей) за счет формирования на них тончайшего защитного (сервовитного) слоя из химически чистого железа. Являясь достаточно мягким материалом, химически чистое железо, нанесенное на твердую поверхность детали, создает идеальную пару трения, обладающую низким сопротивлением сдвигу и высокой прочностью. Таким образом, при локальном разрыве (или отсутствии) масляной пленки между трущимися деталями непосредственного контакта не возникает благодаря наличию «изолирующего» серво­витного слоя. Такое сочетание перечисленных условий определяет кардинальное снижение сил трения и интенсивности изнашивания.

Синтезатор металлов «Форсан»

«Форсан» вводится между трущимися поверхностями
при помощи носителя (масла, консистентные смазки, фреон, антифризы и т.д.). В результате в процессе эксплуатации на поверхностях трения образуется слой металлокерамики, составляющий с поверхностью детали единое целое.
Синтезированная поверхность состоит из трех слоев:
первого — восстановленного слоя, который обладает общей кристаллической решеткой с металлом подложки;
второго — промежуточного упругого слоя;
третьего — внешнего защитного слоя с аномально низким коэффициентом трения и высокой износоустойчивостью.


Нанотехнологический препарат «Эконовит»

«Эконовит» представляет собой специальную смесь нанотехнологического порошка, полученного на предприятиях российской оборонной промышленности, в нейтральном масле. Входящий в состав «Эконовита» нанопорошок состоит из диоксида кремния, триоксида алюминия и плазменно расширенного графита, изготовленных на основе уникального метода активации каждого компонента.
«Эконовит» предназначен для обработки двигателей внутреннего сгорания (дизельных и бензиновых), механических коробок перемены передач, дифференциалов.
Процесс действия препарата «Эконовит» в двигателе можно разделить на следующие этапы:
— отмывка поверхностей трения;
— реконструкция поверхностных слоев кристаллической решетки металла, диффузные процессы, заполнение микротрещин;
— построение промежуточного слоя на поверхности трения;
— построение динамически самоорганизующегося слоя.

© Фото: Александр Шабанов, www.5koleso.ru