Намаляването на потреблението на гориво се явява една от главните задачи на всеки шофьор. Но освен желание да се икономисат пари, необходимостта в намаляването на потреблението на гориво съвпада и с по-широки икономически грижи и проблема с опазването на околната среда. Сведенията за това, че маслата могат да съдействат при намаляването на потреблението на гориво и изхвърлянето на вредни емисии, едва сега започва да оказва влияние на съзнанието на шофьорите. Но този факт отдавна е добре известна в автомобилната промишленост и в сектора на икономиката (транспортния сектор и превоза на хора).
Тук ще разгледаме въпроса за това как фирмите производители на масла реагират на изискванията на автомобилните фирми за разработване на гориво-спестяващи масла.
Намаляване на триенето
Преди още смазочния материал да стигне до стадии на разработване се провеждат предварителни изследвания. На този етап се решава, в какво направление да се провежда изследването.
Триене в двигателя
Използват се различни методики на въздействие на маслото на намаляване на триенето в двигателя, но всичко зависи от това, как ще се разпредели триенето в двигателя. В него има три зони, които най-силно са подложени на триене:
- Клапаните и лагерите на разпределителния вал.
- Буталата, буталните пръстени и втулките на цилиндрите.
- Коляновия вал и мотовилките.
Маслото се намира между движещите се повърхности, където става износване и се наблюдава триене. За да се намали триенето до минимум и за да се гарантира, че остатъчното триене няма да разруши детайлите на двигателя в маслото се слагат добавки, които предпазват детайлите от износване и съкращават триенето. Тези добавки образуват защитен филм, който се казва "трибофилм". Този филм се активизира в условия на смесено триене или свръх високо триене. От гледна точка на хидродинамиката, този маслен филм, предпазва две триещи се повърхности от съприкосновение едно в друго. Тук от голямо значение е вискозитета на маслото.
Болшинството моторни масла съдържат полимери, у които се наблюдава не-Ньютоновски реологически свойства. За да се установи, какъв трябва да бъде вискозитета в реални условия, ние трябва да знаем не само температурата, но и скоростта на преместване и плътността на защитния маслен филм.
Тестване
За да подобрим знанията си за връзката между състава на моторното масло и триенето в двигателя, преди всичко е необходимо да се направи тест с използването на различни лабораторни макети. Някои макети се използват само за изследване на определен вид триене, а други са проектирани за изследване на конкретни детайли на двигателя.
Какви масла и добавки се използват за достигане на най-добри резултати?
Оптималният вискозитет на маслото е важен показател от гледна точка на икономия на енергия. Вискозитетът зависи от температурата, скоростта на преместване и налягането на изследваната повърхност. Трудно е да се проконтролира съхраняването на оптимален вискозитет при всички режими на работа на двигателя. „Стареенето” на маслото също така оказва влияние на вискозитета на маслото.
В някои случаи се наблюдава значително "гранично триене", което също трудно и обективно можем да измерим. Всички тези свойства на маслото трябва да останат неизменни колкото се може по-дълго време, докато не се извърши смяна на маслото.
Ето как може на кратко да се сумира влиянието на всеки компонент на маслото на неговата способност да икономисва гориво:
- Базови масла: изхождайки от това, че вискозитетния индекс на базовото масло трябва да бъде колкото се може по-висок, но от друга страна трябва да бъде и с добра течливост и в него се добавят полимерни материали, увеличаващи вискозитета. Базовото масло не трябва да се поддава на окисление.
- Полимерите подобряват вискозитетния индекс: полимерите могат да се различават, когато става въпрос за скорост на преместване. Осъществяването на ефективен контрол над скоростта на преместване има голямо влияние в намаляването на хидродинамичното триене. Необходимо е също така да се знае, че полимерите са чувствителни на изменението на температурния режим на работа на двигателя.
- Дисперсанти. Имат висока молекулярна маса, те оказват аналогично действие на маслото, като полимерите. Правилният подбор на дисперсантите е важен за контрола на вискозитета, особено в студен климат. Дисперсантите могат да влияят на процеса на изменение на вискозитета на маслото с течение на времето.
- Анти-окислителните добавки и детергенти помагат на маслото да съхрани своите свойства по време на целия цикъл на работа. В същото време се провеждат изпитания с цел да се намерят компоненти, които да удължат експлоатациония период на маслото.
- Противо-износните добавки, дисперсантите и детергентите взаимодействат с модификаторите на триенето и помагат за образуването на смазващ филм на повърхността на триещите се детайли.