Пластичные смазки: классификация, назначение, характеристика и применение. Марки пластичных смазок и их применение Классификация и ассортимент пластичных смазок для автомобилей

По своей консистенции, смазочные материалы делятся на три категории:

Их применяют в узлах, где невозможно обеспечить постоянное обмывание всей поверхности трения , либо на материалах, которые препятствуют нормальной адгезии жидких масел.

К тому же, их удобно наносить на детали (закладывать внутрь) при сборке узлов, для которых не предусмотрена система орошения при работе.

Технология производства и состав

С точки зрения физических свойств, пластичные смазки, это дисперсия твердых загустителей в жидкой основе. Причем загуститель добавляется настолько высокоструктурированный, что достаточно небольшого процента: не более 10%-15%.

Стандартный состав подобных материалов, следующий:

Основа

Жидкая среда, представляет собой обычное нефтяное либо синтетическое масло, которое получают по тем же технологиям, что и обычные материалы.

Для изготовления сложных и дорогих составов исходные основы могут смешиваться, согласно техническому заданию разработчика. Объем базового жидкого масла: 70%-90%.

Нефтяные основы производятся методом гидроочистки, с помощью водорода. Таким образом снижается сернистость и удаляются асфальтовые составляющие.

Последний пункт особенно важен для повышения у готового продукта антиокислительных свойств. Органические пластичные смазки для автомобилей применяются в несильно загруженных узлах, работающих на невысоких скоростях.

Синтетическая основа, как правило, кремнийорганическая. На ее базе создаются масла для работы в нагруженных скоростных подшипниках, а также редукторах, работающих на высоких оборотах.

Загуститель (10%-15%)

Он не просто добавляется в жидкую основу, для получения однородного состава требуется определенная температура в процессе смешивания, и специальные миксеры.

Затем состав охлаждается до температуры окружающей среды, и после этого физико-химические свойства пластичных смазок не меняются. Разумеется, при соблюдении температурного режима эксплуатации.

В качестве загустителя используются высокомолекулярные соли жирных кислот (более привычное определение – мыло). В составах премиум класса применяются твердые углеводороды, а также неорганические соединения (полимеры, карбамиды, и пр.)

Присадки

Как и любой другой продукт, пластичная смазка содержит присадки. Они улучшают свойства, если базовые характеристики не удовлетворяют заказчика.

Набор свойств типичный:

противоизносные (противозадирные);
защита от коррозии;
соединения, препятствующие окислению самого продукта;
повышающие адгезию;
антифрикционные.

Состав наполнителей (10%-20%): тальк, графит, медный порошок мелкого помола, дисульфид молибдена, слюда, и пр.

Основное свойство пластичных смазок

Поскольку полутвердые масла должны удерживаться на поверхности изделий, важной характеристикой является температура каплепадения. Дело в том, что при вращении узлов трения, температура неотвратимо повышается.

Вместе с ней снижается вязкость пластичного материала. После критического нагрева, смазка переходит в жидкое состояние, и просто стекает с рабочей поверхности.

Учитывая критичность этих параметров, определение температуры каплепадения пластичных смазок относится к обязательной процедуре испытаний продукта.

Методика следующая:

Применение и разновидности пластичных смазок

Проведем краткий обзор популярных продуктов. В последнее время производители предлагают новейшую технологию: металлоплакирование.

Этот термин означает, что на рабочей поверхности трения образуется тончайший слой металла, обладающего низким коэффициентом трения.

В качестве примера рассмотрим популярный среди автомобилистов продукт: МС 1000 смазка пластичная металлоплакирующая.

В составе присутствует цинк, который обеспечивает противоизносные свойства. Благодаря постоянной сменяемости масла в рабочей зоне, этот слой само восстанавливается.

Blue MC 1510 высокотемпературная пластичная смазка – предназначена для высоконагруженных подшипников, работающих при высоких температурах. Этот состав выдерживает перепады от -40°C до +350°C.

Обратите внимание

Высокая температура каплепадения сохраняет подшипники при экстремальных температурах: масляная пленка не разрушается, расслоения основы и присадок не происходит.

Срок службы исчисляется сотнями тысяч километров. Благодаря уникальным свойствам, этот продукт имеет допуски ведущих автозаводов.

Пластичная смазка Molykote Longterm изготавливается с добавлением литиевых присадок. Обладает антифреттинговыми свойствами и усиленной адгезией. Такой состав позволяет использовать смазку на высоконагруженных узлах в течение длительного времени без замены.

Основное применение – муфты, подшипники, шлицевые соединения на крупных агрегатах и строительной технике. Также популярно нанесение подобных пластичных смазок на резьбовые соединения.

Графитовая смазка пластичная изготавливается методом добавления мелкодисперсного порошка в готовый состав при сохранении вязкости.

Применяемость достаточно широкая : от бытовой техники до автомобилей и промышленных агрегатов.

Неплохие антифрикционные и температурные показатели, однако графитовая смазка не выдерживает высоких оборотов рабочего узла. Поэтому перед приобретением следует изучить характеристики устройства, которое будет смазываться.

Водостойкая пластичная смазка для лодочных моторов выпускается практически всеми производителями, и обладает следующими свойствами:

Высокая степень защиты от коррозии.
Адгезия и стойкость нанесенного слоя выше среднего.
Практически нулевая гигроскопичность, нерастворимость в воде.
Способность к консервации металлических деталей.
Температурные показатели не относятся к основному требованию допуска.

Виды пластичных смазок для автомобилей — видео

Итог

Пластичные смазки представлены большим разнообразием типов, однако ни одна из них не является универсальной. Для каждого агрегата следует подбирать необходимый состав продукта.

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.

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.

К достоинствам пластичных смазок следует отнести способности:

Удерживаться

Не вытекать

Не выдавливаться из негерметизированных узлов трения

Более широкий, чем у масел, температурный диапазон применения

Все это позволяет 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.

По области применения в соответствии с ГОСТ смазки делятся на следующие группы:

Антифрикционные смазки – снижают силу трения и износ различных трущихся поверхностей
Консервационные смазки – предотвращают коррозию металлических поверхностей механизмов при их хранении и эксплуатации
Уплотнительные смазки – герметизируют и предотвращают износ резьбовых соединений и запорной арматуры (вентили, задвижки, краны)
Канатные смазки – предотвращают износ и коррозию стальных канатов

В автомобилях наибольшее распространение получили антифрикционные смазки многоцелевые.

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-292). 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.

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. Отечественные автомобили смазываются в соответствии со своей картой смазки. В случае ее отсутствия можно воспользоваться таблицей.

Узел трения	Наименование смазки
Регулируемые подшипники ступицы, нерегулируемые подшипники полуоси	Литол-24, ЛСЦ-15, Зимол, Лита
Подшипники промежуточной опоры карданного вала	Литол-24, ЛСЦ-15
Подшипники генератора, стартера и других электродвигателей, оси октан-корректора распределителя зажигания	Фиол-2М*, Литол-24, Зимол, № 158, ЦИАТИМ-201
Игольчатые подшипники карданных шарниров	Фиол-2У, ШРУС-4, № 158
Шарниры равных угловых скоростей	ШРУС-4
Шарниры подвески и рулевого управления, имеющие пресс-масленки	ШРБ-4, ШРУС-4, Литол-24
Герметизированные разборные шарниры подвески	ШРБ-4*
Герметизированные шарниры рулевого управления	ЛСЦ-15*
Герметизированные неразборные шарниры подвески	ШРБ-4*
Шлицевые соединения	ЛСЦ-15*, Литол-24
Оси, валики, подшипники скольжения, петли, тросы в оболочках	ЛСЦ-15*, Литол-24, ЦИАТИМ-201
Гибкий вал спидометра	ЦИАТИМ-201
Переключатель указателей поворота	КСБ*
Шарниры и оси привода педалей газа, выключения сцепления	ЛСЦ-15*
Шарниры подвески и рулевого управления легковых автомобилей ГАЗ	ВНИИ НП-242*, Фиол-2У
Рессоры	Графитная, Лимол, ВНИИ НП-232
Монтаж деталей, работающих в контакте резина – металл	ДТ-1
Стеклоподъемники, замки, стопорные механизмы дверей	ЛСЦ-15*

* Применяется в качестве несменяемой на весь период эксплуатации.

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 взяли 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 т. ч. 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.

Зарубежные производители пластичных смазок – это в основном крупные нефтеперерабатывающие корпорации, известные автолюбителям по производимым ими качественным моторным и трансмиссионным маслам.

ТРЕНИЕ – это сила, возникающая на границе контакта двух движущихся относительно друг друга тел, препятствующая движению одного тела по поверхности другого. В технике влияние трения крайне негативно, так как оно неизбежно влечет за собой непроизводительные расходы энергии, износ машин и механизмов. Ежегодный ущерб, который наносит трение экономике ведущих технически развитых стран мира, исчисляется биллионами Евро. Поэтому неудивительно, что лучшие ученые, лучшие умы в области трибологии – науки о трении – бьются над проблемой снижения трения и, соответственно, уменьшения непроизводительных энергозатрат, износа машин и механизмов.

Специалисты компании Liqui Moly также вносят весьма существенную лепту в общее дело борьбы с трением и износом. И, в первую очередь, это передовые, уникальные и подчас не имеющие аналогов разработки в области создания и производства так называемых энергосберегающих смазочных материалов.

Существуют различные виды трения: трение скольжения, трение качения и комбинированное трение качения/скольжения. Для снижения потерь на трение и, соответственно, уменьшения износа поверхностей используются самые разнообразные смазывающие материалы: масла, консистентные смазки, пасты и лаки скольжения.

Пасты отличаются наличием в составе твердых смазывающих компонентов: графита, дисульфида молибдена, керамики, металлов, что позволяет обеспечить достижение наилучших высокотемпературных свойств. В тех случаях, когда конструкция узла трения исключает возможность использования жидких масел, или когда нет необходимости в охлаждении деталей узлов и механизмов, наиболее подходящим смазочным материалом являются пластичные смазки. Пластичные смазки можно представить как некое «загущенное» базовое масло. При этом особо стоит отметить тот факт, что смазывающая пленка, создаваемая пластичной смазкой, всегда оказывается толще, нежели создаваемая только базовым маслом.

На первый взгляд, структура высококачественных пластичных смазок сходна со структурой жидких масел: то же базовое масло, те же присадки, загустители. Однако основное различие между ними заключается в типе загустителя. Тип, количество загустителя, его химические свойства – все это, в конечном итоге, и определяет получение пластической смазки заданной консистенции (классификация по NLGI).

Различные комбинации базовых масел и загустителей обеспечивают, соответственно, и получение пластических смазок с различными служебными свойствами и характеристиками, которые используются для решения тех или иных конкретных задач.

Пластичные смазки с высокими эксплуатационными характеристиками находят широкое применение в тех случаях, когда условия работы исключают использование обычных масел. Между тем, прогресс во многих областях техники неразрывно связан с увеличением производительности оборудования, что, как правило, ведет и к ужесточению условий его эксплуатации. Именно поэтому в последнее время столь существенно возрастает роль специальных смазочных матриалов, которые, с одной стороны, позволяют обеспечить высокопроизводительную работу современного и подчас весьма дорогостоящего оборудования, а с другой стороны, надежно защищают его от износа и преждевременного выхода из строя.

Существуют два основных пути снижения трения и износа. Первый путь – это использование химически активных присадок, которые либо повышают способность смазочного материала выдерживать большие нагрузки, либо, воздействуя непосредственно на металл, сглаживают его микрошероховатость. Второй путь – это применение пластичных смазок с плакирующими присадками, содержащих в своем составе мелкодисперсные частицы специального вещества или соединения (в виде тончайших пластинчатых включений) – дисульфид молибдена, графит или керамику. Эти включения, осаждаясь на поверхности металла, делают ее более гладкой.

При разработке современных смазочных материалов с супевысокими эксплуатационными характеристиками в Liqui Moly успешно применяют оба эти метода. При этом возникает синергетический эффект, когда два используемых способа снижения трения и изнашивания взаимно усиливают действие друг друга. В результате достигается качественно иной, существенно более высокий результат, нежели простое «арифметическое» сложение эффективности воздействия каждого в отдельности взятого метода. В конечном итоге, все это позволяет получать качественно новые смазочные материалы, с более высокими эксплуатационными характеристиками и пролонгированным сроком сменности, а также в большей степени и полнее удовлетворять потребности потребителя.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК

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 за определенный промежуток времени, при нагреве ее до максимальной температуры применения.

КОРРОЗИОННАЯ АКТИВНОСТЬ Способность компонентов смазки вызывать коррозию металла узла трения.

ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА Способность смазок защищать трущиеся поверхности металлов от воздействия коррозионно-активной внешней среды (вода, растворы солей и т.д.).

ВЯЗКОСТЬ Густота смазок описывается степенью проникновения по данным из таблиц и может быть приведена к клас- сификации по NLGI.

Реологические свойства смазок (структурная вязкость) гораздо меньше зависят от температуры, чем у ма- сел. Самыми распространенными являются мылозагущенные смазки, где в качестве загустителя использу- ются литиевые, натриевые, кальциевые и другие соли жирных кислот (мыла). Такие смазки становятся жид- кими, когда температура каплепадания превышена. Отлично от совместимости базовых масел, загустители должны рассматриваться на совместимость для совместного использования. Любая несовместимость отри- цательно влияет на производительность смазок. Современные смазки сформированы таким образом, что во время критических нагрузок их присадки создают смазывающую пленку, которая обеспечивает надеж- ность функционирования. Определяется величинами потерь на внутреннее трение в смазке. Фактически определяет пусковые характеристики механизмов, легкость подачи и заправки в узлы трения.

Число пенетрации (вязкость для консистентных смазок) определяется по глубине проникновения конуса в слой смазки под действием силы тяжести. Так определяется принадлежность смазки к определенному клас- су NLGI.

СТРОЕНИЕ СМАЗОК

МАРКИРОВКА СМАЗОК

КОНСИСТЕНТНЫЕ СМАЗКИ

ПРИМЕНЕНИЕ: При тяжелых условиях эксплуатации и для шарниров равных угловых скоростей. Используется при сборке, обслуживании и ремонте автомобилей. Применяется в машиностроении, включая полиграфическое оборудование и т.д.

ПРИМЕНЕНИЕ: Стандартная для пластических смазок. Не допускает смешение с другими аналогичными продук- тами. Перед закладкой смазки подшипниковый узел должен быть чистым и сухим. Упаковка 400 гр. (картуш) рас- считана специально под шприц высокого давления.

ПРИМЕНЕНИЕ: Применяется для смазки ступичных подшипников автомобилей с дисковыми тормозами или универсально для высоконагруженных узлов. Не рекомендуется смешивать с другими типами смазок.

ПРИМЕНЕНИЕ: Стандартная для пластических смазок. Наносится на сухие очищенные поверхности. Не рекомендуется смешивать с другими типами смазок.

ПРИМЕНЕНИЕ: Используется для надежной смазки подшипников, петель и направляющих скольжения. Идеально подходит для применения в домашнем, садовом хозяйстве, для хобби, гаража и мастерской. Перед нанесением необходимо тщательно очистить поверхность от загрязнений и остатков прежнего смазочного материала. На места скольжения наносить тонким слоем. При использовании соблюдайте предписания автопроизводителей.

СМАЗКА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ПРИВОДОВ. Бинарная синтетическая низкотемпературная смазка для всевозможных приводов. Легко прокачивается. Обладает отменной смазывающей способностью при температурах от –600С до +1500С и выше. Отлично воспринимает давление благодаря наличию ЕР-присадок, снижает износ. Сверхустойчива к старению, защищает от коррозии, имеет широкий температурный диапазон применения. Подходит для смазки пластмасс и любых других материалов. Обеспечивает надежное смазывание высокоскоростных подшипников, шнеков и других промышленных приводов. Применяется для пар трения металл/пластик в коробках передач, для смазки оружейных механизмов и т.п. Соответствует немецкому индустриальному стандарту: DIN 51502 KР НС 2 N-60.

ПРИМЕНЕНИЕ: Обычно для пластических смазок. Перед нанесением обрабатываемые поверхности трения должны быть тщательно очищены и высушены. Не допускается смешивать с другими пластичными смазками.

ПРИМЕНЕНИЕ: Применяется аналогично консистентным смазкам для приводов и подшипников.

Синтетическая смазка для слабонагруженных комбинированных пар трения из пластмасс, резины, металла. Устраняет скрипы. Смазывает направляющие скольжения стекол и люков, шлифы стеклянных химических реакторов, механизмы из комбинированных материалов – пластмассы, металла и резины (механизмы принтеров, факсов, кофеварочных машин и др.). Защищает от износа и преждевременного старения детали из пластика и резины. Рекомендуется использовать при сборке уплотнений гидравлических механизмов и тормозных цилиндров. Химически инертна, не токсична, не горит и не поддерживает горение. Соответствует немецкому индустриальному стандарту: 51 502: S-40 KSI2.

[ПРИМЕЧАНИЕ:] В 2010 году выпущена специальная 50-ти граммовая упаковка с поролоновым аппликатором, предназначенная для нанесения смазки на уплотнения дверей и окон, артикул 7655.

СМАЗКИ В АЭРОЗОЛЬНОЙ УПАКОВКЕ

По составу принципиально не отличаются от смазок в обычной фасовке. Благодаря наличию высокоактивных компонентов обладают чрезвычайно высокой проникающей способностью. Помогают быстро и без поломок разъединять прикипевшие и заржавевшие метизы. Незаменимы при проведении ремонтных работ, сборке и разборке узлов и механизмов. Экономят время и существенно повышают производительность труда. Сотни применений на производстве, ремонтных мастерских, в гараже и в быту.

Пасты, в отличие от пластичных смазок, содержат дополнительные твердые компоненты. Поэтому они не утрачивают свою работоспособность даже тогда, когда базовое масло подверглось термической или хими- ческой деструкции.

ПРИМЕНЕНИЕ: Используется для смазки, предупреждения пригара и защиты от коррозии конструкционных элементов, работающих при высокой температуре, включая высоко нагруженные штекерные и винтовые соединения. В частности, может использоваться для обработки резьбы свечей зажигания, соединений суппортов механизма дисковых тормозов, штекерных соединений системы выпуска и т.д.

Антипригарная медная паста находит самое широкое применение в машиностроении, химической и нефтехимической промышленности, электротехнической промышленности и некоторых других областях.

КЕРАМИЧЕСКАЯ ПАСТА. Синтетическая высокотемпературная смазка. Разработана на основе технологий нанокерамики с использованием синтетической базовой смазки. Предотвращает пригорание, прикипание, обеспечивает плавное скольжение деталей тормозной системы и других высоконагруженных механизмов, работающих в условиях сильного нагрева и высоких температур. Идеальна для обработки крепежных элементов системы выхлопа, нерабочих поверхностей тормозных колодок и направляющих суппортов. Устраняет скрипы тормозных механизмов. Отличные антикоррозионные и противоизносные свойства. Температура применения от –40°С до +1400°С. Устойчива к действию воды, кислот и щелочей. Одобрена VW Group.

ПРИМЕНЕНИЕ: Для защиты от прикипания резьбовых и иных соединений. Наносится на предварительно очищенные поверхности. Для профессионального применения.

Специальная синтетическая, высокотемпературная паста с содержанием керамики, предназначенная для тормозной системы. Обладает очень высокой адгезией. Устойчива к действию солей и попаданию воды. Уменьшает и предотвращает появления скрипов и шумов при работе тормозов, например, между накладкой тормозной колодки и опорой. Улучшает надежность работы тормозной системы в целом. Температурный диапазон применения от -40°С до +1200°С.

Масло	Тип передачи	Срок смены масла, тыс. км	Минимальная температура применения, °С
ТСгип	Ведущие мосты старых моделей легковых автомобилей	24...30	-20
ТАД-17И	Коробки передач и ведущие мосты легковых и грузовых автомобилей	60...80	-30
ТАп-15В	Коробки передач грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями; ведущие мосты с негипоидными передачами легковых и грузовых автомобилей	24...72	-25
ТСп-15К	Коробки передач, ведущие мосты грузовых автомобилей с негипоидными передачами	36...72	-30
ТСп-14гип	Ведущие мосты грузовых автомобилей с гипоидными передачами		-30
ТСп-10	Коробки передач грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями; ведущие мосты грузовых автомобилей с негипоидными передачами	35...50	-45
ТСз-9гип	Коробки передач и ведущие мосты автомобилей при эксплуатации на Севере	Зимний период	-50
ТМ5-12рк	Коробки передач и ведущие мосты грузовых автомобилей		-50

За рубежом для маркировки трансмиссионных масел используют классификации SAE и API.

По классификации SAE масла подразделяются на летние (например, SAE140), зимние (75W) и всесезонные (75W90). Соответствие классов вязкости по ГОСТУ и SAE приведено в табл. 23.

Таблица 23

Примерное соответствие классов вязкости трансмиссионных масел по ГОСТ и SAE

По классификации API трансмиссионные масла подразделяются по уровню противоизносных и противозадирных свойств:

GL-1 - применяются в зубчатых зацеплениях при невысоких давлениях и скоростях скольжения (не содержат присадок);

Всего 5 классов, которые соответствуют группам, обозначенным по ГОСТ ТМ-1,-2,-3,-4,-5 .

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 удерживание 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, 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.

Пластичные смазки (ПС) - это густые мазеобразные продукты. Имеют два основных компонента - масляную основу (дисперсионная среда) и твердый загуститель (дисперсная среда). Для улучшения консервационных, противоизносных свойств, химической стабильности, термостойкости в смазки вводят присадки в количестве 0,001...5 %.

Следует отметить, что не все нижеперечисленные классификации являются общепринятыми для отечественных и зарубежных производителей.

В классификационном обозначении указывают:

Дисперсионную среду;

Консистенцию.

Загуститель обозначается первыми двумя буквами входящего в состав мыла металла: "Ка" - кальциевое; "На" - натриевое; "Ли" - литиевое.

Тип дисперсионной среды и присутствие твердых добавок обозначают строчными буквами: "у" - синтетические углеводороды, "к" -кремнийорганические жидкости, "г" - добавки графита, "д" - добавка дисульфита молибдена. Смазки на нефтяной основе индекса не имеют.

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 ГОСТ 23258-78 делит смазки на следующие группы.

Антифрикционные - снижают силу трения и износ различных трущихся поверхностей.

Консервационные - предотвращают коррозию металлических поверхностей механизмов при их хранении и эксплуатации. Консервационные - предназначены для предотвращения коррозии металлических поверхностей при хранении и эксплуатации, обозначаются индексом "З".

Уплотнительные - герметизируют и предотвращают износ резьбовых соединений и запорной арматуры (вентили, задвижки, краны). Уплотнительные делятся на три группы: А - арматурные; Р -резьбовые; В - вакуумные.

Канатные - предотвращают износ и коррозию стальных канатов. Канатные смазки обозначаются индексом "К".

В свою очередь, антифрикционная группа делится на подгруппы: С - общего назначения для температур до 70 °С, О - для повышенной температуры (до 110 °С), М - многоцелевые (-30...130 °С); Ж - термостойкие (150 "С и выше), Н - морозостойкие (ниже -40 0 С); И - противозадирные и противоизносные; П - приборные; Д - приработочные; Х - химически стойкие.

Пример. ПС Литол-24 (товарная марка) имеет следующее классификационное обозначение МЛи4/13-3: "М" - многоцелевая антифрикционная, работоспособна в условиях повышенной влажности; "Ли" - загущена литиевыми мылами; "4/13" - работоспособна в интервале температур от -40 до 130 "С, отсутствие индекса дисперсионной среды -приготовлена на нефтяном масле; "3" - условная характеристика густоты смазки.

Кальциевые смазки (солидолы) - антифрикционные пластические смазки. Они нерастворимы в воде, поэтому в условиях высокой влажности и при контакте с водой хорошо защищают металлические детали от коррозии. Недостаток - работоспособны при температурах до 60 0 С.

Солидолы синтетические (солидол С) - применяется в подшипниках качения и скольжения, в шарнирах, винтовых и цепных передачах. Их недостатки - низкая механическая стабильность, работоспособность при температурах до 50 °С.

Применение

В шарнирах рулевого управления, шкворнях поворотных кулаков, для пальцев рессор, оси педалей сцепления и тормоза, рычагов коробки передач, раздаточной коробки, валов разжимных кулаков тормозов, в механизмах лебедки, буксирных и седельных механизмах, шлицах и подшипниках карданных шарниров используются Литол-24, солидол С, пресс-солидол С.

Для карданных шарниров равных угловых скоростей используется AM карданная, Униол-1.

Подшипники ступиц колес, промежуточная опора карданного вала, выжимной подшипник сцепления, подшипники водяного насоса, передний подшипник первичного вала коробки передач, вал привода распределителя зажигания смазываются Литолом-24, ПС 1-13.

В подшипниках генератора, стартера, электродвигателей стеклоочистителя и отопителя используются Литол-24, N 158.

Шарниры привода стеклоочистителя, петли дверей смазываются Литолом-24, солидолом С.

Для рессор используется графитная смазка УСсА.

Клеммы аккумулятора смазываются Литолом-24, солидолом С, ВТВ-1, пушечной смазкой.

Для гибкого вала спидометра используются ЦИАТИМ-201, моторное масло.

Тросы стояночного тормоза, замка капота смазываются Литолом-24, ЦИАТИМ-201 .

Узлы трения и применяемые в них смазки представлены в табл. 24.

В автомобиле имеется достаточно много узлов, где для разделения трущихся поверхностей используются густые мазеобразные продукты, называемые пластичными смазками . О них и пойдет речь.

Пластичные смазки используют для уменьшения трения и износа узлов, в которых создавать принудительную циркуляцию масла нецелесообразно или невозможно. Например, колесные и шкворневые подшипники, шарниры рулевого управления и подвески, карданные и шлицевые соединения и т.д. Раньше этот список был достаточно обширный, а сегодня мы видим, что в автомобиле доля пластичных смазок среди прочих эксплуатационных материалов уменьшается. Причина тому - применение необслуживаемых узлов на основе инновационных конструкционных материалов (например, замена пары трения «втулка-палец» на шарнир из высокомолекулярной резины). Однако там, где использованию мазеобразных продуктов нет альтернативы, к ним сегодня предъявляются самые строгие требования, в том числе и экологического характера. Зачастую происходит так, что для каждого конкретного узла, будь то седельно-сцепное устройство или шарниры подвески кабины, рекомендуется лишь определенная марка эксплуатационного материала. Как выбрать правильный продукт? В этом нам и предстоит разобраться.

И твердые, и жидкие

Пластичные смазки по консистенции занимают промежуточное положение между жидкими маслами и твердыми смазочными материалами (графитами, например). При невысокой температуре и отсутствии нагрузки смазка сохраняет форму, приданную ей ранее, а при нагреве и под нагрузкой начинает слабо течь - настолько слабо, что зоны трения не покидает и через уплотнения не просачивается.

Основные функции пластичных смазок не отличаются от тех, что возлагаются на жидкие масла. Все то же самое: снижение износа, предотвращение задиров, защита от коррозии. Специфика лишь в области применения: пригодность для смазывания сильно изношенных пар трения; возможность использования в негерметизированных и даже в открытых узлах, где имеется вынужденный контакт с влагой, пылью либо агрессивными средами; способность прочно держаться на смазываемых поверхностях. Очень важным свойством пластичных смазок является длительный срок эксплуатации. Некоторые современные продукты практически не изменяют своих показателей качества за весь период работы в узле трения и поэтому могут закладываться одноразово, при сборке.

Если говорить об общих недостатках мазеобразных субстанций, то в первую очередь следует обратить внимание на отсутствие охлаждения (отвода теплоты) и выноса продуктов износа из зоны трения. К слову, возможно поэтому некоторые автопроизводители, разрабатывая такие узлы, как, например, колесные ступицы, нередко отдают предпочтение трансмиссионным маслам.

Самая простая пластичная смазка состоит из двух компонентов: масляной основы (минеральной или синтетической) и загустителя, под действием которых масло становится малоподвижным. Загуститель - каркас смазки. Упрощенно его можно сравнить с поролоном, удерживающим своими ячейками жидкость. Чаще всего в качестве загустителя, содержание которого может составлять от 5 до 30% от массы продукта, используют кальциевые, литиевые или натриевые мыла (соли высших жирных кислот). Наиболее дешевы кальциевые смазки, получаемые загущением индустриальных минеральных масел кальциевыми мылами, - солидолы. Когда-то они были настолько общеупотребительными, что слово «солидол» стало обиходным обозначением пластичной смазки вообще, хотя это не совсем корректно. Солидолы не растворяются в воде и обладают очень высокими противоизносными действиями, однако нормально функционируют лишь в узлах с рабочей температурой до 50–65 °С, что очень ограничивает их применение в современных автомобилях. А наиболее универсальны литолы - смазки, полученные загущением нефтяных и синтетических масел литиевыми мылами. Они имеют очень высокую температуру каплепадения (около +200 °С), исключительно влагостойки и работоспособны практически в любых нагрузочных и тепловых режимах, что позволяет использовать их практически везде, где требуется пластичная смазка.

Также в качестве загустителя могут применяться углеводороды (парафин, церезин, петролатум) или неорганические соединения (глины, силикагели). Глиняный загуститель, в отличие от мыльного, не размягчается при высоких температурах, поэтому его часто можно найти в составе тугоплавких смазок. А вот углеводородные загустители используются в основном для производства консервационных материалов, поскольку их температура плавления не превышает 65 °С.

Помимо основы и загустителя в состав смазки включают присадки, наполнители и модификаторы структуры. Присадки практически те же, что используются в товарных маслах (моторных и трансмиссионных), они представляют собой маслорастворимые поверхностно-активные вещества и составляют 0,1–5% от массы смазки. Особое место в пакете присадок занимают адгезионные, то есть клейкие компоненты - они усиливают действие загустителя и повышают способность смазки держаться на металле. Чтобы подстраховать работу смазки в предельном тепловом и нагрузочном режиме, иногда в нее вводят твердые и нерастворимые в масле наполнители - как правило, дисульфит молибдена и графит. Такие добавки обычно придают смазке специфический цвет, например, серебристо-черный (дисульфит молибдена), синий (фталоцианид меди), черный (углерод-графит).

Свойства и стандарты

Область применения смазки определяется большим набором показателей, среди которых предел прочности при сдвиге, механическая стабильность, температура каплепадения, термическая стабильность, водостойкость и т.п. Но роль наиболее важных характеристик отводится температуре каплепадения и уровню пенетрации. По сути, именно эта пара является выходным параметром для оценки смазки.

Температура каплепадения показывает, до каких пределов можно нагреть смазку, чтобы она не превратилась в жидкость и, следовательно, не потеряла своих свойств. Измеряют ее очень просто: кусочек смазки определенной массы нагревают равномерно со всех сторон, плавно повышая температуру до тех пор, пока с него не упадет первая капля. Граница каплепадения смазки должна быть на 10–20 градусов выше максимальной температуры нагрева узла, в котором она используется.

Термин «пенетрация» (проникновение) своим появлением обязан методу измерения - показатель густоты полужидких тел определяется в приборе, называемом пенетрометром. Для оценки консистенции металлический конус стандартного размера и формы под собственным весом в течение 5 с погружают в смазку, нагретую до температуры 25°С. Чем мягче смазка, тем глубже войдет в нее конус и тем выше ее пенетрация, и наоборот, более твердые смазки характеризуются меньшим числом пенетрации. К слову, подобные тесты используются не только при производстве смазок, но и в лакокрасочном бизнесе.

Теперь о стандартах. Согласно общепринятой классификации смазки принято различать по области применения и густоте. В соответствии с областью применения смазки делятся на четыре группы: антифрикционные, консервационные, уплотнительные и канатные. Первая группа разделена на подгруппы: смазки общего назначения, многоцелевые смазки, термостойкие, низкотемпературные, химически стойкие, приборные, автомобильные, авиационные. Применительно к транспортной сфере наибольшее распространение получили антифрикционные смазки: многоцелевые (Литол-24, Фиол-2У, Зимол, Лита) и специальные автомобильные (ЛСЦ-15, Фиол-2У, ШРУС-4).

Чтобы различать продукты по консистенции, во всем мире используется американская классификация NLGI (National lubricating Grease Institute), которая делит смазки на 9 классов. Критерием деления является уровень пенетрации. Чем выше класс, тем гуще продукт. Пластичные смазки, используемые в автомобилях, чаще относятся ко второму, реже - к первому классу. Для полужидких продуктов, рекомендованных к использованию в системах централизованной смазки, выделено два обособленных класса. Они обозначаются кодами 00 и 000.

Раньше в нашей стране наименование смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название (Солидол-С), другие - номерное (№158), третьи - обозначение создавшего их учреждения (ЦИАТИМ-201, ВНИИНП-242). В 1979 году был введен ГОСТ 23258-78, согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и буквенно-цифрового индекса (для различных модификаций). Отечественные нефтехимики этого правила придерживаются и сегодня. Что же касается импортной продукции, то за рубежом в настоящее время отсутствует единая для всех производителей классификация по эксплуатационным показателям. Большинство европейских производителей руководствуются немецким стандартом DIN-51 502, который устанавливает обозначение пластичных смазок, отображающее сразу несколько характеристик: назначение, тип базового масла, набор присадок, класс NLGI и диапазон рабочих температур. Например, обозначение K PHC 2 N-40 говорит о том, что данная пластичная смазка предназначена для смазывания подшипников скольжения и качения (литера К), содержит в своем составе противоизносные и противозадирные присадки (Р), произведена на базе синтетического масла (НС) и относится ко второму классу консистенции по NLGI (цифра 2). Максимальная температура применения такого продукта составляет +140 °С (N), а нижний эксплуатационный предел ограничен планкой –40 °С.

Некоторые мировые производители применяют свои собственные структуры обозначений. Скажем, система обозначения пластичных смазок Shell имеет следующую структуру: марка - «суффикс 1» - «суффикс 2» -
класс NLGI. К примеру, продукт Shell Retinax HDX2 расшифровывается как смазка с очень высокими эксплуатационными характеристиками для агрегатов, работающих в чрезвычайно тяжелых условиях (HD), содержащая дисульфит молибдена (X) и относящаяся ко второму классу консистенции NLGI.

Часто на этикетках зарубежных продуктов присутствует сразу два обозначения: собственная маркировка и код по стандарту DIN. По аналогии с жидкими маслами наиболее полные требования к эксплуатационным материалам отражаются в спецификациях автопроизводителей или производителей компонентов (Willy Vogel, British Timken, SKF). Номера соответствующих допусков также наносятся на этикетку смазочного материала рядом с обозначением его эксплуатационных свойств, но основная информация о рекомендованных к применению продуктах и сроках их замены содержится в руководстве по обслуживанию транспортного средства.

Смазки разных производителей (даже одинакового назначения) смешивать нельзя, так как они могут содержать разные по химическому составу присадки и другие компоненты. Также нельзя смешивать продукты с различными загустителями. Например, при смешивании литевой смазки (Литол-24) с кальциевой (солидол) смесь получает самые худшие эксплуатационные свойства. Из предлагаемых на рынке автомобильных пластичных смазок наиболее целесообразно выбирать те, которые рекомендованы изготовителем автомобиля.