Почему коксуется смазка

На тематических форумах и сайтах в интернете можно нередко наткнуться на словосочетание «коксование смазки». Нередко в тех же сообщениях вы встретите понятие «термическая стойкость» или «теплостойкость» пластичных смазочных материалов. В данной статье рассмотрим, что же это такое и из-за чего происходит.

Сначала нужно отметить, что коксование — это термин не совсем корректный с технической точки зрения, но успешно прижившийся в разговорной речи. В техническом словаре под коксованием подразумевается процесс тепловой обработки нефтяных продуктов без доступа кислорода, в результате которого образуется твердый материал. К примеру, уже 300 лет таким образом обогащают каменный уголь, получая на выходе кокс, имеющий более насыщенный чёрный цвет и отличающийся лучшей теплоотдачей.

В отношении смазочных материалов коксованием бывалые автолюбители и мастера называют явление образования обуглившихся частиц и их отложения на внутренних поверхностях смазочных систем. Особенно часто с этим сталкивались в то время, когда на рынке практически не было хороших моторных масел, и автомобилистам приходилось заливать что попало. А спустя некоторое время они, открывая крышку мотора, с ужасом находили с её внутренней стороны налипшую черную массу, вязкую как пластилин. Так вот, точное название процесса в этом случае — образование оксидных отложений.

Это явление происходит, когда смазка подвергается продолжительному воздействию температур, превосходящих значение её термоокислительной стабильности. Поспособствовать окислению масла могут растворенные в нём частицы воздуха, воды и даже некоторые цветные металлы, из которых изготовлены элементы механизмов.

Термоокислительная стойкость, или стабильность — это показатель, который говорит об устойчивости смазки к окислению под воздействием высоких температур. Она рассчитывается по двум документам:

• отечественный ГОСТ 23175-78 «Масла смазочные. Метод оценки моторных свойств и определения термоокислительной стабильности» или
• международный ASTM D943 «Стандартный метод определения характеристик окисления ингибированных минеральных масел».

В настоящее время производители масел уже научились бороться с коксованием смазки, и современные автомобили, к примеру, крайне редко подвергаются этой напасти. Во многом это произошло благодаря добавлению моющих и антиокислительных присадок.

Но основной прорыв произошел, когда получили широкое распространение синтетические и полусинтетические масла, а также минеральные масла, которые прошли гидрокрекинг или гидроочистку. По классификации американского Института нефти (API) эти масла относятся к группам II, III и IV. Состав базовых масел указанных групп отличается однородностью, что повышает их термоокислительную стойкость. А вместе с функциональными присадками этот показатель увеличивается кардинально.

Что же касается пластичных смазок, то здесь ситуация более сложная. В составе такой смазки есть загустители, и именно они часто являются причиной коксования, вне зависимости от своей химической родословной. Частицы загустителя более уязвимы к длительному воздействию тепла, поэтому быстрее обугливаются и выпадают в осадок, откладываясь на внутренних стенках систем.

Пластичная смазка с признаками коксования уже недостаточно хорошо выполняет свои задачи, и её придется менять. Как добиться того, чтобы смазка дольше сохраняла полезные свойства? Нужно разобраться в причинах и найти пути решения задачи.

В первом приближении понятно, что основной причиной является термическое воздействие на смазку. Но подробный ответ появится только в результате дальнейшего рассмотрения проблемы.