Протизносні та протизадирні присадки

Знос різних агрегатів, вузлів, механізмів та деталей трак­торів, автомобілів і сільськогосподарської техніки залежить від ряду факторів. Так, різке підвищення хімічної активності масла сприяє прояві корозійно-механічного і хімічного зносу. Недо­статнє потрапляння масла в зону тертя призводить до інтенси­фікації адгезійного зносу тощо. Конструктивні особливості вузла тертя також накладають свій відбиток на характер зносу.

На процес тертя і спрацювання контактних поверхонь у машинах і механізмах великий вплив оказують протиспрацювальні, протизадирні та антифрикційні експлуатаційні власти­вості масла. Змащувальна властивість масел є узагальненим поняттям цих їх експлуатаційних властивостей. Масла повинні мати високу змащувальну властивість, щоб знижувати втрати на тертя і запобігати або зменшувати їх спрацювання при робочих навантаженнях та швидкостях. Якщо при рідинному мащенні відповідно до гідродинамічної теорії змащувальна дія на повер­хні тертьових деталей визначається в основному в’язкістю та індексом в’язкості масла, то в умовах граничного мащення вирішальне значення мають поверхнево-активні властивості масла.

В умовах тертя при граничному мащенні в результаті адсорбції поверхнево-активних компонентів масел утворюється гранична плівка, яка розділяє тертьові поверхні та перешкоджає їх контакту. Однак, плівки базових масел здатні захищати деталі від тертя та спрацювання лише при помірних навантаженнях і температурах. При навантаженнях та температурах вище критичних значень, що перебільшують міру міцності плівки, адсорбційний шар руйнується. Для підвищення змащувальної властивості масел, що застосовують в умовах високих навантажень і температур, до їх складу вводять присадки. Механізм дії присадок обумовлений двома основними факторами: адсорбцією присадок на металевих поверхнях і хімічною активністю молекул присадки по відношенню до матеріалів тертьових пар.

Утворення адсорбційного шару на поверхні металу веде до зменшення площі металевого контакту та зниження внаслідок цього спрацювання тертьових пар. Важливе значення при цьому має поведінка адсорбованих на поверхні металу молекул присадок з підвищенням температури. Збільшення температури поверхні може привести до часткової десорбції присадки у випадку її слабкого зв’язку з металом, що в свою чергу буде супроводжуватися підвищенням спрацювання пар тертя. Коли міцність зв’язку адсорбованих молекул присадки з металом досить велика, то при підвищенні температури спостерігається хімічна реакція між адсорбатом і адсорбентом, яка супроводжується модифікацією поверхневих шарів металу.

Для підвищення протиспрацювальних властивостей масел в них вводять антифрикційні присадки, тобто речовини, що мають поверхневу активність: природні жири, жирні кислоти, їх ефіри і солі тощо. Антифрикційні присадки знижують або стабілізують коефіцієнт тертя тим самим запобігають інтенсивному спрацюванню тертьових поверхонь при помірних навантаженнях.

Протизадирні присадки, які вводять в масла, запобігають інтенсивному спрацюванню та заїданню при надвисоких навантаженнях, підвищуючи критичне навантаження заїдання. Механізм дії протизадирних присадок такий. При високих температурах протизадирні присадки хімічно взаємодіють з металами тертьових поверхонь, утворюють сполуки, що мають менший опір зрізу та більш низьку температуру плавлення ніж чисті метали, внаслідок чого запобігається заїдання та схоплювання поверхонь.

Поділ присадок на антифрикційні, протиспрацювальні та протизадирні умовний, тому що задир є окримий випадок загального процесу спрацювання твердих тіл при терті. Протиспрацювальні та протизадирні присадки водночас підвищують антифрикційні властивості масел. В основному протиспрацювальні та протизадирні присадки містять органічні сполуки сірки, фосфору, хлору тощо (ЭФО, ЛЗ-309/2, ОТП, АБЭС, ЛЗ-23К, ИХП-14А та інші).

У моторних маслах як протизадирні застосовують присадки, що належать за основним призначенням до антиокислювальних: ДФ-11, ДФ-1, ВНИИНП-354, ДФБ.

В останній час для зниження спрацювання і тертя тертьових поверхонь в умовах високих температур та навантажень використовують добавки, що являють собою колоїдні дисперсії нерозчинених у маслі сполук (дисульфід молібдену, графіт). Ці сполуки також називають модифікаторами тертя. У ряді випадків модифікатори тертя більш ефективні, ніж маслорозчинені присадки бо не втрачають змащувальних властивостей у більш широкому температурному інтервалі та в умовах високих контактних тисків.