Консистентная смазка для автомобиля, назначение, спецификация

Консистентная смазка для автомобиля – это особая группа пластичных масел для отдельных узлов трансмиссии, которая в зависимости от состояния может находиться как твердой, так и в жидкой фазе. Пластичные смеси применяются для снижения силы трения в местах контакта соприкасающихся деталей, где обычная масляная жидкость не задерживается: рычажные или шарнирные соединения, подшипники, червячные передачи и др.

Характеристика пластичных смазок

Консистентные смазки относят к разряду аномальных жидкостей. В спокойном состоянии они представляют собой упругие твердые вещества. В случае возникновения механических нагрузок субстанция переходит в жидкую фазу. Лишь только воздействие на детали ослабевает, масло вновь приобретает свою обычную форму.

Свойства

Консистентные смазки производятся путем смешивания жидких минеральных или синтетических масел с твердыми загустителями. Загустители создают в структуре продукта своеобразный каркас, служащий для удержания жидкой дисперсионной среды.

К физико-химическим свойствам пластичных смазок относится ряд параметров, которые аналогичны для жидких масел, но разнятся с ними своим количественным составом и методами испытаний качества продукции.

В зависимости от технических характеристик консистентные составы условно делятся на 2 группы. Первая категория величин определяет термические условия применения смазки, ее защитные и смазывающие качества:

• температурный порог каплепадения;
• пенетрацию;
• вязкость;
• прочность;
• коллоидную стабильность.

Вторая группа характеризует предельное значение количества вредных примесей:

• щелочей;
• механических включений;
• кислот;
• золы;
• воды.

В пластичной структуре материала при нагреве происходит обрушение кристаллической решетки, и смазка в этот момент переходит в жидкое состояние. Температурная граница, обозначающая начало изменения аморфного состояния вещества называется температурой каплепадения. Это значение зависит от типа и объемного содержания загустителя.

В зависимости от величины термических показателей смазки делятся:

• низкоплавкие (≤ 65°C);
• среднеплавкие (65–85°C);
• тугоплавкие (85–100°C).

Для эффективной защиты трущихся деталей, во время выбора масла, необходимо учитывать, что индекс текучести смазочного материала должен быть больше на 12–20°C температурного порога обслуживаемого устройства.

Пенетрация смазки определяет консистенцию смеси и измеряется в градусах. Густота материала исследуется путем опускания в масло конусообразной иглы (температура 25°C), которая под воздействием своего веса в течение 5 с должна показать определенную глубину погружения. Чем пластичней состав, тем больше значение пенетрации.

Эффективность вязкости смазки определяют посредством перегонки (прокачивания) под давлением образца материала по шлангам заданного диаметра. Выбранный состав и минимальная температура, при которой он способен прокачиваться определяет величину вязкости экземпляра.

Параметр прочности указывает какое оптимальное усилие нужно применить к смазочной смеси, чтобы при заданной температуре деформировать (сдвинуть) первый ряд масла относительно следующего. Если смазка обладает достаточным пределом прочности, то она будет хорошо удерживаться на вертикальной плоскости.

Показатель коллоидной стабильности определяет возможность пластичной смеси противодействовать отделению масляного вещества от основной структуры материала. Измеряется эта величина объемом масла в %, пропитавшего листок пористой бумаги.

Присутствие воды в составе консистентной смазки проявляется по-разному. Масла, изготовленные на основе немыльных загустителей, вымываются жидкостью. Кальциевые смазки наоборот требуют в своем составе присутствие влаги (1,5–3,0%). Без воды этот вид масла будет разлагаться на составляющие – мыло и масло.

Надежность пластичных смазок характеризует их химическая стабильность. Для предупреждения развития коррозионных процессов в местах контакта трущихся поверхностей, пластичные смазочные материалы не должны содержать в своей структуре воды, кислотных и щелочных компонентов, а для защиты деталей от абразивного воздействия – механических включений.

Требования

Качество консистентных смазок должно соответствовать климатическим условиям в которых будут эксплуатироваться автомобили. Причем свойства применяемых пластичных масел необходимо выбирать так, чтобы они могли обеспечивать сохранность транспорта в разных регионах использования.

Автомобиль за время своей эксплуатации может перемещаться на большие расстояния, то есть переезжать из одного климатического пояса в другой. Кроме того, непостоянный режим трения в различных механизмах, который зависит от состояния дорожного полотна, манеры езды и марки автомобиля, накладывает определенные правила. Поэтому разные составы смазок предназначены для разных условий эксплуатации, отсюда и требования, предъявляемые к их качеству, тоже разнятся:

1. Для подшипников качения, работающих в зонах высоких температур (ступицы, механизм сцепления, помпа и др.), масла должны иметь высокую термостойкость, химическую и механическую устойчивость, низкое значение испаряемости, водостойкость, износостойкость и обладать достаточными противозадирными качествами.
2. Шаровые опоры – это механизмы закрытого типа и применяемая смазка должна обеспечивать хорошую герметичность соединения, иметь высокие износостойкие и противозадирные свойства, а также отличаться повышенными физико-химическими характеристиками.
3. Трущиеся шарнирные узлы тормозных механизмов (кроме колодок) должны смазываться составами малой консистенции, иметь высокие показатели влагостойкости, износостойкости и морозостойкости.
4. Смазки для игольчатых подшипников карданных валов не должны вымываться водой и противодействовать абразивному износу от механических загрязнений, а также иметь высокие низкотемпературные и антиокислительные качества.
5. Консистентная смазка готовая к применению по своему внешнему виду должна представлять однородную пластичную массу, без комков, расслоений и неорганических включений.

Технология производства

Изготовление консистентных смазок отличается от производственного процесса по выпуску традиционных моторных масел. Вся схема приготовления пластичного состава сводится к подбору и перемешиванию составляющих продукта, а затем варки этой смеси в специальных агрегатах при постоянной температуре.

Базовой основой пластичных смазок являются минеральные или синтетические масла (75–85%). От физико-химических характеристик основного компонента зависит качество выпускаемых материалов. Кристаллическую структуру (каркас) формирует загуститель (10–20%), который превращает жидкое масляное вещество в упругую пластичную массу. От типа этого компонента завися такие важные свойства, как водостойкость и термическая устойчивость.

Загустители отличаются своей основой и делятся на мыльные и немыльные составы. В роли немыльных сгущающих компонентов выступают:

• • воск;
  • церезин;
  • петролатум;
  • парафин и др.

Смазки на немыльных загустителях обладают высокой химической и механической стабильностью. Применение этой категории смазок позволяет предохранить металлические детали от возникновения на их поверхностях различных окислительных процессов (коррозия и др).

Автомобильные пластичные смазки (80%) производят на базе мыльных загустителей. Сырье для производства продукта получают путем искусственного омыления жира щелочными производными.

В зависимости от структурной составляющей жиров, используемых для приготовления мыльного состава, смазки подразделяются на синтетические (окисление парафина), природные и технические (стеариновые жирные кислоты). Для загустителей мыльных композитов применяют неорганические химические вещества:

• бетонитные глины;
• силикагель;
• технический углерод и др.

Пластичные смазки на мыльных загустителях могут быть следующей структуры:

• натриевые;
• кальциевые;
• литиевые;
• бариевые;
• алюминиевые и др.

Помимо мыльных и немыльных загустителей в целях повышения термических свойств в производстве пластических масел стали использовать жидкости на основе полимеров – это диэфиры и силиконы. Для улучшения эксплуатационных качеств в состав смазки могут добавляться, модифицирующие присадки, стабилизаторы, наполнители и красители.

Виды смазок и применение

Консистентные смазочные материалы широко применяются в автомобильной технике как защитные, антифрикционные и герметизирующие средства. Свойства пластичных масел во многом зависят от материала загустителя.

Самая распространенная группа смазок – это кальциевые субстанции. Представителей этой группы называют солидолами, вещества коричневого цвета, обладают удовлетворительными эксплуатационными свойствами и невысокой стоимостью. Они хорошо себя зарекомендовали как консервационные материалы, противодействуют коррозии и окислительным процессам.

Свойства комплексной кальциевой смазки значительно превосходят эксплуатационные показатели солидола. Они обладают наиболее лучшей противозадирной и термической характеристикой:

1. Униол–1 используется как заменитель УТВ–1-13, автомобильного вазелина, ЯНЗ–2 и др.
2. Униол–3 и 3М отличаются лучшими характеристиками, чем предыдущий образец. Они производятся на основе масла МС–20, которое славится своей морозостойкостью. Поэтому, эти составы рекомендовано использовать только в регионах с низкими температурными показателями.

Натриевые и натриево-кальциевые химические вещества отличаются высокой термической устойчивостью. В тоже время, они обладают невысокой водонепроницаемостью, растворимы в водных составах (антифриз, тосол), и не задерживаются на вертикальных плоскостях.

Смазка УТВ-1-13 – крупнозернистая мазь желтого цвета, относится к разряду жировых консталинов.

ЯНЗ-2 – пластичное масло черных или коричневых оттенков. Отличается хорошей водонепроницаемостью и высокими смазывающими параметрами.

АМ – клейкий, волокнистой структуры смазочный материал коричневого цвета. Состав изначально разрабатывался для карданных шарниров и ведущих колес автомобиля.

Литиевые пластичные смазки применяются практически во всех узлах автомобиля. Самый известный представитель этой группы – Литол-24. Универсальное консистентное масло, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками. Благодаря этому свойству, оно может применяться как отличный заменитель любой из представленных здесь смазок.

К литиевой группе относятся:

1. Фиол-3 – пластичная мазь зеленого цвета. Хорошо смешивается с Литолом.
2. Фиол-1 – обладает меньшей вязкостью, прочностью, но зато имеет высокое значение морозостойкости.
3. Фиол-2 – по своим свойствам занимает промежуточное положение между предыдущими материалами.
4. Фиол-2М – имеет серебристо-черный оттенок, отличается присутствием в своем составе адгезионной добавки и наполнителя – сульфида молибдена (2%).
5. Северол-1 – пластичная смазка светло-коричневого или желтоватого цвета, обладает повышенными антиокислительными и противозадирными свойствами.
6. ЦИАТИМ-201 – мазь желтого цвета. Рекомендуется к применению в условиях низких температур и в местах контакта деталей, где нет высоких механических нагрузок.
7. ЛСЦ-15 – незаменимое пластичное масло с антиокислительными модификаторами. Отличается высокими адгезионными качествами.

Бариевые смазочные материалы немного проигрывают литиевым композитам по термическим свойствам, но имеют высокий порог водонепроницаемости. Хорошо зарекомендовали себя комплексные бариевые композиции:

ШРБ-4 – клейкие, волокнистые субстанции желтых оттенков, характеризуется повышенными антикоррозионными характеристиками, не конфликтуют с резиновыми и полимерными комплектующими.

ШРУС-4 – смазки, разработанные исключительно для шарнирных соединений легкового транспорта.

Смазки на основе алюминиевых производных считают прорывом в области консистентных материалов. При равной стоимости с кальциевыми аналогами, они показывают высокие химические, механические, адгезионные и водозащитные свойства.

Углеводородные пластичные масла отличаются высокой консервационной способностью. ВТВ-1 – смазка относится к промышленным вазелинам, не растворим в водных композициях, прочно держится на вертикальных металлических поверхностях, обладает повышенной водостойкостью и морозоустойчивостью. Материал рекомендуется для обслуживания автомобильных аккумуляторных батарей.

Силиконовые смазки – водостойкие, морозоустойчивые пластичные смеси. Производство таких материалов основано на применении в качестве загустителей кислородосодержащих кремнийорганических соединений. Незаменимы в местах присутствия резиновых и полимерных деталей.