( http://www.base.polstr.ru/ps/red/mat/000634/index.asp?NORUB=1) Пластичные смазки использовались еще в XIV веке до н.э. египтянами для осей деревянных колесниц. Изготавливали их из оливкового масла, смешивая его с известью. Современные смазки представляют собой многокомпонентные структуры, отвечающие многим, зачастую противоречивым требованиям, которые выдвигает специфика работы различных узлов. Данная краткая информация может оказаться полезной при выборе отечественных и зарубежных смазок для автомобиля.
Пластичные смазки используют для уменьшения трения и износа узлов, в которых создавать принудительную циркуляцию масла нецелесообразно или невозможно. Легко проникая в зону контакта трущихся деталей, смазки удерживаются на трущихся поверхностях, не стекая с них, как это происходит с маслом. Смазки применяются также в качестве защитных или уплотнительных материалов.
Достоинства и недостатки смазок
К достоинствам следует отнести способность удерживаться, не вытекать и не выдавливаться из негерметизированных узлов трения, более широкий, чем у масел, температурный диапазон применения. Перечисленные достоинства позволяют упростить конструкцию узлов трения, следовательно, уменьшить их металлоемкость и стоимость. Некоторые смазки обладают хорошей герметизирующей способностью и хорошими консервационными свойствами.
Основными недостатками являются удержание продуктов механического и коррозионного износа, которые увеличивают скорость разрушения трущихся поверхностей, и плохой отвод тепла от смазываемых деталей.
Состав пластичных смазок
Масло является основой смазки (см. ниже), и на него приходится 70–90% от ее массы. Свойства масла определяют основные свойства смазки.
Загуститель создает пространственный каркас смазки. Упрощенно его можно сравнить с поролоном, удерживающим своими ячейками масло. Загуститель составляет 8–20% от массы смазки.
Добавки необходимы для улучшения эксплуатационных свойств. К ним относятся:
присадки — преимущественно те же, что используются в товарных маслах (моторных, трансмиссионных и т. п.). Представляют собой маслорастворимые поверхностно-активные вещества и составляют 0,1–5% от массы смазки;
наполнители — улучшают антифрикционные и герметизирующие свойства. Представляют собой твердые вещества, как правило, неорганического происхождения, нерастворимые в масле (дисульфид молибдена, графит, слюда и др.), составляют 1–20% от массы смазки;
модификаторы структуры — способствуют формированию более прочной и эластичной структуры смазки. Представляют собой поверхностно-активные вещества (кислоты, спирты и др.), составляют 0,1—1% от массы смазки.
Основные показатели качества смазок
Пенетрация (проникновение) — характеризует консистенцию (густоту) смазки по глубине погружения в нее конуса стандартных размеров и массы. Пенетрация измеряется при различных температурах и численно равна количеству миллиметров погружения конуса, умноженному на 10.
Температура каплепадения — температура падения первой капли смазки, нагреваемой в специальном измерительном приборе. Практически характеризует температуру плавления загустителя, разрушения структуры смазки и ее вытекания из смазываемых узлов (определяет верхний температурный предел работоспособности не для всех смазок).
Предел прочности при сдвиге — минимальная нагрузка, при которой происходит необратимое разрушение каркаса смазки и она ведет себя как жидкость.
Водостойкость — применительно к пластичным смазкам обозначает несколько свойств: устойчивость к растворению в воде, способность поглощать влагу, проницаемость смазочного слоя для паров влаги, смываемость водой со смазываемых поверхностей.
Механическая стабильность — характеризует тиксотропные свойства, т.е. способность смазок практически мгновенно восстанавливать свою структуру (каркас) после выхода из зоны непосредственного контакта трущихся деталей. Благодаря этому уникальному свойству смазка легко удерживается в негерметизированных узлах трения.
Термическая стабильность — способность смазки сохранять свои свойства при воздействии повышенных температур.
Коллоидная стабильность — характеризует выделение масла из смазки в процессе механического и температурного воздействия при хранении, транспортировке и применении.
Химическая стабильность — характеризует в основном устойчивость смазок к окислению.
Испаряемость — оценивает количество масла, испарившегося из смазки за определенный промежуток времени, при ее нагреве до максимальной температуры применения.
Коррозионная активность — способность компонентов смазки вызывать коррозию металла узлов трения.
Защитные свойства — способность смазок защищать трущиеся поверхности металлов от воздействия коррозионно-активной внешней среды (вода, растворы солей и др.).
Вязкость — определяется величинами потерь на внутреннее трение в смазке. Фактически определяет пусковые характеристики механизмов, легкость подачи и заправки в узлы трения.
Пластичные смазки по консистенции занимают промежуточное положение между маслами и твердыми смазочными материалами (графитами).
Несмотря на отсутствие в качестве критериев разбивки на классы других характеристик смазок, эта классификация признана основополагающей во всех странах. Некоторые производители указывают в документации не только класс смазки, но и уровень пенетрации.
Классификация пластичных смазок
Следует отметить,что не все нижеперечисленные классификации являются общепринятыми для отечественных и зарубежных производителей.
Классификация по типу масла (основы)
На нефтяных маслах (полученных переработкой нефти).
На синтетических маслах (искусственно синтезированных).
На растительных маслах.
На смеси вышеперечисленных масел (в основном нефтяных и синтетических).
Классификация по природе загустителя
Мыльные — это смазки, для производства которых в качестве загустителя применяют мыла (соли высших карбоновых кислот). В свою очередь, их подразделяют на натриевые (созданы в 1872 г.), кальциевые и алюминиевые (созданы в 1882 г.), литиевые (созданы в 1942 г.), комплексные (например, комплексные кальциевые, комплексные литиевые) и др. На мыльные приходится более 80% всего производства смазок.
Углеводородные — смазки, для производства которых в качестве загустителя используются парафины, церезины, петролатумы и др.
Неорганические — смазки, для производства которых в качестве загустителя используются силикагели, бентониты и др.
Органические — смазки, для производства которых в качестве загустителя используются сажа, полимочевина, полимеры и др
Классификация по области применения
В соответствии с ГОСТом 23258-78 смазки делятся на следующие группы.
Антифрикционные — снижают силу трения и износ различных трущихся поверхностей.
Консервационные — предотвращают коррозию металлических поверхностей механизмов при их хранении и эксплуатации.
Уплотнительные — герметизируют и предотвращают износ резьбовых соединений и запорной арматуры (вентили, задвижки, краны).
Канатные — предотвращают износ и коррозию стальных канатов.
В свою очередь, антифрикционная группа делится на подгруппы: смазки общего назначения, многоцелевые смазки, термостойкие, низкотемпературные, химически стойкие, приборные, автомобильные, авиационные и т.д.
В автомобилях наибольшее распространение получили антифрикционные смазки многоцелевые (Литол-24, Фиол-2М, Зимол, Лита) и антифрикционные смазки автомобильные (ЛСЦ-15, Фиол-2У, ШРБ-4, ШРУС-4, КСБ, ДТ-1, № 158, ЛЗ-31).
Классификация смазок по консистенции (густоте)
Разработана NLGI (Национальный институт смазочных материалов США). Согласно этой классификации смазки делят на классы в зависимости от уровня пенетрации (см. выше) — чем больше численное значение пенетрации, тем мягче смазка. Классификация NLGI пластичных смазок по консистенции приведена в табл. 1 (соответствует сортам по DIN 51818. DIN — Институт стандартов Германии).
Наименование смазок
В бывшем СССР до 1979 г. наименования смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название (Солидол-С), другие — номер (№ 158), третьи — обозначение создавшего их учреждения (ЦИАТИМ-201, ВНИИНП-242). В 1979 г. был введен ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время в России), согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и цифры.
За рубежом фирмы-производители вводят наименование смазок произвольно из-за отсутствия единой для всех классификации по эксплуатационным показателям (за исключением классификации по консистенции). Это привело к появлению огромного ассортимента пластичных смазок (по различым оценкам несколько тысяч наименований).
Применение пластичных смазок в узлах автомобиля
Отечественные автомобили смазываются в соответствии со своей картой смазки. В случае ее отсутствия можно воспользоваться табл. 2. Не каждая смазка допускает перемешивание с другой, поэтому перед закладкой новой смазки рекомендуется тщательно удалить остатки старой. Сделать это необходимо еще и потому, что старая смазка содержит продукты износа.
Производители пластичных смазок
Крупнейшие производители смазок стран СНГ являются основными поставщиками нашего внутреннего рынка, который еще очень мало освоен зарубежными производителями. По мнению специалистов смазки отечественного производства ничем не уступают зарубежным аналогам, а иногда и превосходят их (конечно, если отечественный производитель добросовестен или смазка не является подделкой).
Наши крупные производители не всегда расфасовывают свою продукцию в мелкую тару, поэтому некоторые небольшие фирмы-посредники приобретают смазки в крупной таре и фасуют ее в более мелкую.
Подделка или смазка, не соответствующая названию на упаковке, выявляется в некоторых случаях достаточно просто.
Встретив в розничной торговле смазку в банке или тюбике с обозначением неизвестной вам фирмы, обратите внимание на товарный знак изготовителя. Если таковой отсутствует на упаковке, желательно посмотреть на сертификат соответствия, где должен быть обязательно указан изготовитель смазки и другая ценная информация (срок действия сертификата, данные об испытательной лаборатории, проводившей анализ, информация об органе, выдавшем сертификат).
Например, вы приобрели смазку Литол-24, вызывающую у вас сомнение. Попробуйте опустить небольшую емкость с небольшим количеством смазки в кипящую воду. Плавление проверяемой смазки означает, что это не Литол-24 и ее применение обязательно вызовет нежелательные последствия для узлов автомобиля.
Подавляющее большинство современных смазок (в том числе литиевые) имеют температуру каплепадения значительно выше 100°С. Специалистам известны случаи продажи банок с наименованием ШРУС-4, которые были наполнены дешевой графитной смазкой, представляющей собой смесь порошкообразного графита и Солидола, с максимальной температурой применения 65°С.