Если Вы относитесь к автохимии как к очередному шарлатанству, можете пропустить эту статью и листать журнал дальше. Наш материал адресуется тому достаточно многочисленному кругу автолюбителей, которому все интересно и хочется получить от автомобиля больше, чем ему дается заводом.

А если это еще и не стоит безумных денег, да и не требует длительных и рискованных мучений в гараже над раскрытыми "внутренностями" двигателя, а требует лишь заливки в масляную горловину или топливный бак чего-то из красивого флакончика, то это совсем привлекательно. Многие их этого контингента пробовали использовать различные масляные присадки, или, как их следует правильно называть, антифрикционные восстанавливающие препараты. У кого-то эффект проявился сразу, и он поверил в действенность этого метода обработки двигателя, кто-то разочаровался и самим препаратом, и всей автохимией в целом. Но те, кто получил эффект, зачастую задумываются - а что будет, если вдобавок, допустим, к "Феному", через некоторое время, залить еще, например, "Форсан"? Может, и заправляться тогда вовсе не придется, и автомобиль (по крайней мере, двигатель) можно будет передать по наследству своим правнукам? О действии этих препаратов мы уже многократно писали ранее в нашем журнале. Но что будет при совместной обработке одного и того же двигателя разными масляными присадками – это вопрос абсолютно темный. Представители фирм в ответ на него отвечают по-разному. Одни, которые заинтересованы только в объеме своих продаж, говорят – "лейте наш препарат куда угодно, все равно будет хорошо!" (им-то будет хорошо, это точно!). Другие, более осторожные говорят – "не надо мешать никакие составы, и если Вы уже что-то использовали для обработки, то менять составы на другие нельзя ни в коем случае". Кто из них прав? И, как и раньше, ответ на этот вопрос могут дать только испытания двигателя.

Но кому же захочется рисковать своим мотором для подобных экспериментов? Наверное, нормальному автолюбителю подобное в голову не придет. Мы - другое дело... В ходе предыдущих испытаний, часть из которых описана в предыдущих номерах нашего журнала ("Мотор не обманешь", №11 и 12, 2003 год), у нас накопилось изрядное количество моторов, каждый из которых был под нашим контролем обработан различными присадками. Мы знаем их "историю" и параметры. Почему бы не рискнуть этим "богатством" для получения данных о совместной работе присадок?

Группы препаратов на рынке автохимии России.

На рынке автохимии России сейчас одновременно присутствуют более двух десятков препаратов подобного типа. Если работать по принципу "каждый с каждым", то, наверное, жизни не хватит на такую работу. Поэтому поступим проще. Несмотря на уверения любого производителя присадок, что его препарат уникален, единственен в своем роде, продукт военно-промышленного комплекса, или, как минимум – космических технологий, которым когда-то американцы намазали что-то в "Шаттле", все эти препараты по принципу действия можно разделить на несколько групп.

Первая, наиболее распространенная группа – это препараты, построенные на основе минеральных порошков серпентинита, или "геомодификаторы трения". К таким препаратам относятся известные препараты "Форсан", "Хадо", "РВС", "Супротек", "Автоминерал" и т.д. Эти препараты производят микрошлифовку поверхностей трения двигателя с образованием специального защитного металлокерамического слоя, отличающегося низкими коэффициентами трения и износа. В целом, это чисто русское изобретение, в других странах мира препаратов подобного класса не встретишь, разве что в немногочисленных представительствах некоторых российских фирм.

Вторая, также многочисленная группа присадок – это металлоплакирующие составы – "Ресурс", "РиМЕТ", "Автоплюс", "Металлайз" и подобные. Это составы, содержащие различные мягкие металлы либо в виде мелкодисперсных порошков, либо в ионном виде. При попадании в зону трения эти составы формируют на поверхности детали тонкий укрывающий (плакирующий) слой, "залечивающий" ее микродефекты и тем самым способствующий улучшению работы подшипников коленчатого вала и деталей цилиндропоршневой группы.

Третья группа препаратов – это препараты, осуществляющие некое химическое воздействие на поверхности трения и формирующие защитные слои с использованием механизмов хемосорбирования. Это пресловутые "кондиционеры металлов" - "ER", "Феном", "Реном", препараты группы эпиламов – "Универсальный модификатор", а также составы группы "Энергия-3000", формирующие защитные металлорганические слои. В целом, все эти препараты, за исключением эпиламных, работают по т.н. "принципу Гаркунова", согласно которому плакирующий защитный слой образуется за счет использования продуктов износа. В состав этих препаратов введены активные вещества – хлорпарафины и полиэфиры для кондиционеров металлов, специальные группы органических веществ для препаратов "Энергия-3000", которые в условиях высоких температур и давлений в зонах трения якобы переводят в ионное состояние металлические продукты износа и возвращают их в зоны трения. Эти препараты в основном пришли в Россию из-за рубежа, хотя основной принцип их работы носит имя российского ученого. Видимо, там внимательно изучают наши работы...

Есть еще всякого рода экзотика – различного рода "жидкие алмазы", "фуллерены", тефлоносодержащие присадки. Да и до чего только не додумаются специалисты в автохимии! То торсионные поля поднимают вал в подшипнике, то присадки генерируют какие-то науке неизвестные волны, то активизируют наследственную память металлов, заставляя их расти и компенсировать износы... Оставим все это на совести производителей этих препаратов.

В целом же, на долю описанных выше трех групп присадок приходится более 90% всего рынка автохимии в этом секторе препаратов. Поэтому имеет смысл остановиться именно на них.

"Металлоплакирующие" по "Геомодификатарам".

Итак, три принципа обработки поверхности – микрошлифовка с образованием металлокерамического слоя, металлоплакирование и химическая обработка поверхности. Вот и посмотрим, как эти принципы совмещаются один с другим, чего можно ждать от последовательного применения этих способов в различных сочетаниях. Итак, первый "мученик науки", двигатель ЗМЗ-402, с изрядной историей и пробегом более 160 тыс. км. Начальное состояние двигателя характеризовалось сниженной Итак, три принципа обработки поверхности – микрошлифовка с образованием металлокерамического слоя, металлоплакирование и химическая обработка поверхности. Вот и посмотрим, как эти принципы совмещаются один с другим, чего можно ждать от последовательного применения этих способов в различных сочетаниях. Итак, первый "мученик науки", двигатель ЗМЗ-402, с изрядной историей и пробегом более 160 тыс. км. Начальное состояние двигателя характеризовалось сниженной и неравномерной компрессией, наличием значительных следов износа на всех поверхностях трения. Более того, начальная переборка выявила разрушения межкольцевых перемычек поршней, делавших невозможным дальнейшее использование двигателя. Чтобы оживить мотор, поршни мы поменяли на новые, не трогая остальные детали.

После начальной диагностики и обкатки, необходимой из-за замены поршней на новые, двигатель был обработан составом "РВС". Это ремонтно-восстановительный гель, построенный, по словам его производителей, на базе некой композиции мелкодисперсных порошков серпентинита и катализаторов. Гель был введен в свежее масло, после чего двигатель отработал на стенде более 50 моточасов. В ходе испытаний мы через определенные промежутки времени замеряли изменение мощности, расхода топлива и токсичности отработавших газов. Результат был достаточно оптимистичным – после обработки поднялась компрессия, существенно снизился расход топлива, возросла мощность (рис.1). Мотор явно "взбодрился". Вскрытие двигателя после испытаний показало, в общем, обычную для использования препаратов этой группы картину – выравнивание поверхностей цилиндров и шеек вала, но при этом на поверхностях тронков поршней появилась сеточка мелких царапин. Глубина и количество царапин на рабочих поверхностях вкладышей подшипников уменьшилась, но полного "залечивания" этих поверхностей мы не получили. Эффект обработки двигателя составом "РВС" является стойким и не требует повторных обработок. В целом, в этом мы тоже убедились, заставив двигатель длительное время поработать на чистом масле, предварительно промыв его для того, чтобы удалить из масла частицы препарата. Изменение полученного после обработки результата уложилось в погрешность замера.

Но поверхности поршней и вкладышей явно просили еще чего-нибудь. Наиболее простой вариант – это попробовать "подлечить" эти поверхности каким-нибудь металлоплакирующим составом. Что мы и сделали. Для повторной обработки двигателя был выбран ионный плакирующий состав, аналогичный швейцарскому препарату "Металлайз". Вскоре после ввода состава параметры двигателя еще немного поднялись (рис.1). Через нескольких десятков моточасов масло поменяли, и дали двигателю поработать еще. А затем его вскрыли. Результат был интересен. Микрофотографии поверхностей цилиндров и поршневых колец не выявили заметных изменений по сравнению с тем, что мы видели после "РВС"-обработки двигателя. Что-то только наблюдалось в нижних частях цилиндров, куда поршневые кольца не доходят. Это и понятно – мягкие слои плакирующих металлов перед жестким хромом поршневых колец устоять не могут. Но зато поверхности поршней (рис.2) и вкладышей блестели как новые. Интересно то, что изначально черные из-за технологического приработочного покрытия поверхности тронков поршней стали блестящими и белыми. Начальная сеточка царапин визуально была слабо различимой. Отсюда и эффект роста мощности - сказалось, в первую очередь, улучшение работы подшипников. Свой вклад дало и уменьшение трения между поршнями и цилиндрами.

Но это не касается составов, в которые мягкие металлы вводятся в виде мелкодисперсных порошков, типа "Ресурс" и "РиМЕТ". Эти составы мы не проверяли, а что-то утверждать без соответствующих обоснований – не в наших правилах.

"Геомодификаторы" по "Металлоплакирующим".

А что будет, если последовательность обработки будет изменена – то есть сначала плакирование слоем мягких металлов, а потом обработка каким-либо модификатором трения, содержащим минеральные компоненты? По логике вещей, ничего хорошего мы получить от этого не могли. Но надо проверить – а вдруг мы ошибаемся?

Для этого был взят еще один "подопытный кролик" – двигатель ВАЗ-2108, обработанный металлоплакирующим составом "Автоплюс-2025" фирмы "Лубрифильм". Результаты этих испытаний были описаны нами в статье "Мотор не обманешь" в конце 2003 года. В целом, несмотря на то, что двигатель перед обработкой прошел полный капитальный ремонт (таково было условие предыдущих сравнительных испытаний), эффект был получен не очень большой, но вполне заметный (рис.3).

Нам этого показалось мало, мы его снова собрали, установили на стенд, прикатали, сняли базовые характеристики, чтобы было с чем сравнивать в дальнейшем. А потом обработали этот двигатель препаратом первой группы - модификатором трения, в чистом виде содержащим только порошки минерала серпентинита. Технология обработки этим составом не предусматривает его длительного присутствия в двигателе. Он вводится в масло на 30...40 минут, которые двигатель должен проработать на холостом ходу. После чего требуется смена масла, замена фильтра и промывка двигателя для удаления состава. При этом максимальный эффект достигается не сразу, а только через определенное время – порядка 1.5 тысячи километров пробега. Объясняют это тем, что продолжают работать остатки состава, внедренные на поверхности трения за время обработки.

Динамика изменения параметров мотора после обработки показала существенное снижение темпа их роста по сравнению с тем, что мы видели ранее, когда геомодификатор вводился в двигатель, ничем до того не обработанный. Да и сам эффект обработки был существенно меньше ожидаемого, причем на части режимов стало даже хуже (рис.3). При вскрытии двигателя мы увидели, что от металлоплакирующего слоя практически ничего не осталось – минеральные порошки в ходе обработки его "ободрали", что, в общем, и понятно... Поверхности вкладышей покрылись глубокими царапинами, наблюдалось выкрашивание кромок поршневых колец (рис.4).

 Но интересно было другое. Обмеры двигателя после испытаний выявили резкое изменение геометрии цилиндров. Причем, что вообще парадоксально, в ненагруженной плоскости цилиндра (по оси поршневого пальца) наблюдался большой износ, а по нагруженной – наоборот, уменьшение диаметра! Что это – случайность или закономерность, по результатам одного испытания сказать сложно, но, в принципе, объяснить можно следующим образом. В процессе геообработки минеральными порошками, твердыми по сравнению с плакирующим слоем, металлы слоя на поверхности цилиндра испытывают знакопеременную нагрузку, что приводит к их так называемому "охрупчиванию". Частицы слоя срываются с поверхности цилиндра и смываются маслом. В нагруженных зонах "твердых" деталей - цилиндров, коленчатого вала, эти частицы под воздействием высоких контактных давлений и температур переходят в пластическое состояние и из масла возвращаются – "намазываются" на поверхность – происходит рост размера. В ненагруженных же зонах давлений для возврата металла не хватает, и работают эффекты, аналогичные абразивному износу. На поверхностях поршней и вкладышей, укрытых слоем мягкого плакирующего металла, происходит простое внедрение твердых частиц, превращая их в своеобразную "терку", резко ускоряющую процесс износа. Вот такой вот "избирательный" перенос! Вряд ли он полезен двигателю. И действительно, компрессия в цилиндрах после такой вот геообработки существенно упала – сказалось ухудшение прилегание колец к зеркалу цилиндра.

Конечно, это только версия, которая объясняет полученный результат, но вполне правдоподобная, если понимать, как работает и что делает каждый состав. Впрочем, правы мы или нет, должны показать дальнейшие исследования. Но пока вывод очевиден – геообработка после металлоплакирования ничего хорошего не дает. Ну что же, мы подтвердили наши начальные предположения, правда, ценой "запоротого" двигателя. Но такова уж судьба "подопытных кроликов" - жертвовать собой ради других...

"Кондиционер металла" по "Металлоплакирующим".

Ну, а что будет, если после металлоплакирования использовать какой-либо из препаратов третьей группы, принцип работы которых построен на химическом модифицировании поверхности – что-то из "кондиционеров металла" или препаратов типа "Энергия-3000"? Попробовали и это. В качестве очередного страдальца был взят двигатель ЗМЗ-402. Исходное состояние двигателя особого оптимизма не внушало, он был взят в гараже нашего Университета после долгих лет небезупречной службы. 

В моторное масло был добавлен препарат "Автоплюс-2025", после чего двигатель поработал 30 моточасов на стенде. Масло, как того требовала инструкция по применению, не менялось. Ничего нового по сравнению с описанными выше испытаниями этого препарата на двигателе ВАЗ-2108 мы не увидели. Параметры мотора несколько приподнялись, выровнялась компрессия, динамика "лечения" была довольно вялой, но продолжалась все время испытаний. Как показал наш опыт предыдущих испытаний, металлоплакирующие составы работают только тогда, когда они находятся в масле. При замене масла и отказе от использования препарата эффект быстро пропадает. Но мы, перед заменой масла, примерно на 10 моточасов ввели в двигатель масляный препарат "Энергия-3000". Какое-то время в масле оказались и металлоплакирующий состав, и препарат, принцип работы которого основан на формировании защитных металлоорганических слоев на поверхностях трения. Динамика роста параметров двигателя при этом заметно усилилась. По инструкции к препарату "Энергия-3000" требовалась замена масла через 500...1000 км пробега. Те самые 10 моточасов, которые два препарата работали вместе, как раз и дают аналог этого пробега. Двигатель промыли, масло поменяли, и снова стали смотреть, а что будет дальше? Гоняли мотор еще 30 моточасов, измеряли его параметры, но и мощность, и расход топлива со временем менялись лишь в пределах погрешности замера. То есть эффект обработки зафиксировался при том, что в моторном масле уже не было никаких составов. При вскрытии двигателя вид поверхностей трения нас порадовал (рис.6) – даже безо всяких микроскопов был виден эффект обработки. Поверхности деталей в нагруженных зонах имели характерный "стеклянный" блеск, отмеченный нами ранее при испытаниях препарата "Энергия-3000".

Что же получилось? Очевидно, мы совместили положительные свойства обоих составов. Металлоплакирующие препараты дают хороший, но нестойкий восстанавливающий эффект – в них много "строительного материала" для наращивания поверхности в зонах износа, но время жизни формируемого слоя явно недостаточно из-за использования мягких металлов. Препараты типа "Энергия-3000" или кондиционеры металла работают по принципу формирования стойких хемосорбированных слоев – по сути, нечто типа оксидных пленок, но для эффективного восстановления им как раз не хватает этого "строительного материала". А вместе – получается весьма даже неплохо...

"Кондиционер металла" и "Кондиционер металла".

Интереса ради попробовали совместить при обработке два препарата с близкими механизмами действия. Были взяты препараты третьей группы – сначала "Феном", а потом, после смены масла, "Энергия-3000". Обрабатывали двигатель, также участвовавший в сравнительных испытаниях, описанных в статье "Мотор не обманешь". Тогда нами был выявлен достаточно высокий эффект от использования "Фенома", но и отмечена его повышенная склонность к образованию отложений. Мы повторили опыт, обработав двигатель "Феномом" повторно, при этом эффект по сравнению с начальным состоянием был аналогичным, но, конечно же, уже существенно меньшим – ведь это была уже не первая обработка. После этого двигатель промыли, дали двигателю поработать на чистом масле. Как и прежде, эффект обработки начал медленно уменьшаться. После этого ввели в масло "Энергию-3000". Снова появилась положительная динамика роста параметров, причем по окончании обработки и мощность, и расход топлива стали лучше, чем то, что мы наблюдали после "Фенома". И снова эффект оказался более стойким – металлоорганика зафиксировала "сервовитные" слои "Фенома" (рис.7).

Но что интересно – сразу после ввода в двигатель "Энергии-3000" наблюдалось резкое увеличение выхода остаточных углеводородов в отработавших газах. Объяснить это можно только моющим действием этого препарата, удаляющим органические отложения, сформированные при разложении хлорпарафинов, являющихся активными компонентами кондиционеров металлов. С течением времени токсичность снова вернулась в норму.

"Кондиционер металла" по "Геомодификатору".

Но самое интересное мы наблюдали, когда попробовали совместить обработку двигателя с помощью геомодификаторов трения (препараты первой группы) с кондиционерами металлов (третья группа составов). Для этого был взят еще один ВАЗовский мотор, который предварительно был обработан препаратом "Форсан". Динамика и эффект обработки был, в общем, положительным. И мощность, и экономичность двигателя существенно возросли, скорость износа сопряжений трения резко упала.

А потом в масло был добавлен препарат группы кондиционеров металлов. Сначала параметры двигателя вроде даже подросли, но потом вдруг все стало становиться хуже и хуже (рис.9). Мощность стала падать, снизилось давление масла. Не доводя дело до полной гибели двигателя, мы эксперимент прекратили. Двигатель разобрали, и тут все стало проясняться.

Рабочие поверхности клеенчатого вала и цилиндров покрылись "язвочками", различимыми даже без микроскопа. А на вкладышах наблюдалась картина, подобная той, которую мы могли бы увидеть, если бы на пыльную дорогу упали первые капли дождя (рис.9). Это – выраженная химическая эрозия металла. Но откуда она взялась?

 

Действие кондиционеров металлов вызывает активизацию поверхностных химических реакций, генерируемых активными компонентами, входящими в их состав (хлор, галогены, органические соединения). А скорость протекания этих реакций сильно растет при увеличении температуры в активной зоне. Концентрации же компонент кондиционеров металлов подобраны, естественно, исходя из обычных температур в рабочих зонах, без учета возможности их аномального увеличения, вызванного, например, использованием геомодификаторов трения. И процесс химического модифицирования поверхности превращается в развитие локальной эрозии поверхностных слоев металлов в очагах внедрения минералов.

Следовательно, подобное совмещение обработок двигателю крайне противопоказано. Не надо "мазать" двигатель, например, "Феномом" после "Форсана" - это верный способ его загробить.

Выводы.

Конечно, трудно делать серьезные выводы по столь малому объему испытаний. Но даже небольшой объем полученных данных позволяет определить, что из препаратов совмещается, а что конфликтует в совместной работе. Итак, очевидно, что совмещать можно, во-первых, обработки препаратами одной группы. То есть, например, использование гелей "РВС" допускает повторную обработку, допустим, "Форсаном". Единственное, что в этом случае важно не "переборщить" - возможные отрицательные эффекты подобных обработок мы ранее описывали в нашем журнале (см. "Прения по трению", №5, 2002 г.). Также совмещаются в основном без проблем различные металлоплакирующие составы или кондиционеры металлов.

Во-вторых, совмещаются и даже желательны, особенно для изношенных двигателей, обработки в последовательности "микрошлифовка – металлоплакирование" и "металлоплакирование – хемосорбирование защитного слоя", то есть последовательное использование препаратов первой и второй, а также второй и третьей группы.

И уж чего совсем нельзя делать – это использовать микрошлифовку препаратами первой группы после металлоплакирования составами второй группы (например "Форсан" после "Ресурса" или "РиМЕТа") или обрабатывать двигатель препаратами третьей группы (кондиционерами металлов) после их геообработки препаратами первой группы.

К сожалению, почему-то этой информацией не владеет ни один из производителей препаратов группы присадок в моторное масло. А жаль! Ведь присадки для двигателя – как лекарства для человека, и их положено проверять на любые варианты совместности и противопоказаний. И единственный путь для того, чтобы лекарство не обратилось ядом для двигателя – это введение сертификации этих препаратов, о чем речь идет уже достаточно давно. Конечно, это - лишние хлопоты для производителей автохимии, но зато - гарантия качества продукта для всех его потребителей.

А.Ю. Шабанов, к.т.н., руководитель направления "Трибология и надежность ДВС" кафедры ДВС СПбГПУ,
А.Б. Зайцев, к.т.н., доцент этой же кафедры.