Сергей Мамыкин

Сегодня у меня в гостях Сергей Михайлович Мамыкин, кандидат технических наук. И мы попытаемся ответить на самый главный вопрос, ради которого и была придумана программа «Гараж»: какое же масло залить в двигатель, чтобы моя машина жила вечно, даже если я ее купил на вторичном рынке с пробегом всего лишь в два миллиона, за 100 000 рублей. Что-нибудь такое туда капнуть живительное и эта машина наконец-то меня порадует, раскроется, как цветок, будет великолепна! Но если на масло денег нет, тогда должна быть волшебная присадка. Волшебством, знахарством занимается вся наша страна. Программа «Гараж» должна все-таки дать ответ, что же туда заливать. Сергей Михайлович, парадокс-то у нас какой? Технологии все лучше и лучше, а двигатели живут все меньше и меньше. В этой связи народ начинает подозревать: либо нас обманывают, либо мы что-то не доливаем. Сергей Михайлович Мамыкин, кандидат технических наук в программе С.Асланяна "Гараж" Сергей Мамыкин: Скорей всего ситуация несколько отличается от того, что мы думаем. Технологии производства конструкционных материалов совершенствуются, металлообработка совершенствуется, моторные масла все лучше и лучше, сплошные инновации. В то же время двигатели, которые еще недавно были "миллионниками", сейчас превратились в "стотысячники", а к 150 тысяч уже умирают. Что же произошло? Дьявол, как всегда, кроется в деталях. За последнее время в угоду экологии, это, наверно, правильно, ведущие компании перешли на низковязкие масла. Еще недавно мы ездили на вязкостях W-50, а сейчас 0W-20 и 0W-16. В России уже бензин Евро-5, в Европе Евро-6, то есть топливо все чище и чище, серы в нем практически нет, смазывающая способность топлива практически исчерпана. Сергей Асланян: Василий Алибабаевич по сию пору свирепствует на окраинных заправках и мониторинг того, что нам заливают, регулярно может поспорить с ослиной мочой по наличию удивительных присадок. Серы там, действительно, маловато. Говорить о том, что в нашей стране грянул, согласно закону, Евро-5 — преждевременно, в Москве — да. Но это не главная причина, по которой мы не знаем, что залить в двигатель в качестве моторного масла. С. Мамыкин: Конечно же, надо рассмотреть в комплексе. Двигатель — это сложная техническая система, в которой имеет место быть косой десяток поверхностей трения. Безусловно, ресурс двигателя напрямую зависит от того, сможем ли мы одним и тем же маслом обеспечить необходимую работоспособность всех этих поверхностей трения. Так вот, изменилась вязкость. Вязкость — это толщина масляной пленки или масляного клина в паре трения. Наука говорит, что так как после металлообработки на поверхности имеется шероховатость, то в процессе работы - при запуске, остановке, в пиковых нагрузках - имеет место быть постоянный контакт по шероховатости. Естественно, чем тоньше масляная пленка, тем будет больше таких локальных взаимодействий. В середине прошлого века в Союзе группа ученых открыла очень интересное явление, которое было зарегистрировано, как открытие, — водородный износ металлов. Оно говорит о том, что при локальных взаимодействиях, учитывая, что площадь контакта минимальна, происходят высокотемпературные вспышки, приводящие к полиморфизму железа, к полиморфному превращению. Выделяется значительное количество водорода, который буквально всасывается в поверхность трения металла и разрушает кристаллическую решетку изнутри. Водородный износ металлов Вот ключик к одной из разгадок. Масляный клин стал тоньше, количество взаимодействий стало больше, условия более жесткие, температурный режим более жесткий. Водородный износ проявляет себя все больше и больше. На наш взгляд это одна из объективных причин, почему те самые "миллионники", когда их перевели на низковязкие масла, вдруг стали служить всего-навсего по 100-150 тысяч километров. С. Асланян: При этом очень на многих автомобилях, которые к нам приходят даже из Америки своеобразные чугунины образца 1955 года, а на крышечке заливной горловины уже написано 0W-20. На Tahoe это написано и слесаря в ремзоне первое, что говорят: «Не обращай внимание», — этому двигателю 0W-20 — смерть, 5W-40 — вот его параметры. Это происходит в том числе по злому умыслу производителя. Его задача — заставить вас жить в ремзоне и побыстрее пересесть на новую машину. И они надеются, что новая машина, как ни странно, окажется этого же бренда. Что не всегда происходит. С. Мамыкин: Это совершенно очевидно. Если посмотреть открытую информацию, то мы увидим, что такие крупнейшие концерны, как Volvo, только порядка 30% дохода имеют от продажи техники, а 70% — это запасные части и сервис. Так что посыл производителя здесь совершенно понятен — привязать нас к сервису. Это как дешевый фотоаппарат когда-то, но очень дорогие расходники. Так и конкуренция заставляет их делать качественные автомобили, но зарабатывать потом на запчастях и сервисе. С. Асланян: А как мы должны этому противостоять? В двигатель, на котором написано 0W-20 завивать 5W-50? С. Мамыкин: Нет, к сожалению, у нас это не получится. Зазоры в двигателе сделаны под вязкость 0W-20. Заливая 5W-50 мы будем тратить гораздо больше денег на топливо и будем подталкивать износ. С. Асланян: Потому что масло в паре трения как раз и не окажется. С. Мамыкин: Да, оно просто туда не будет попадать. 0W-20 отличается от 0W-50 тем, что фактический размер молекул масла в 0W-50 гораздо больше. С. Асланян: Просто не пролезет. Поэтому, когда начиная играть в экологию, автопроизводители переходят на масла 0W-20 или 0W-16, они играют против нас и выигрывают. С. Мамыкин: Отчасти, да. Они тем самым снижают затраты в двигателе. Это им позволяет тратить меньше бензина. Это в общем-то сейчас основной путь улучшения экологии. Сжигать как можно меньше топлива, тогда экологии будет лучше. Нынешнюю ситуацию можно в принципе сравнить с медициной. У нас медицина поддерживающая. Так же и производители делают: «Да, мы знаем, что у вас двигатель болен. Мы вам даем масло, которое позволяет доживать двигателю до определенного пробега». С. Асланян: В этой связи у нас появляется надежда, что есть какая-нибудь волшебная присадка, которая в это масло предписана производителем. Безальтернативная, которую мы не можем обойти и вынуждены заливать. Присадка нас спасет, поскольку имеет какие-то дополнительные преимущества. Это верный путь? Почему развитие автономных присадок, как целого рынка, потихонечку идет, но при этом всплеска никакого? Кто-то где-то сделал, кто-то попробовал, потом позвонили мне, назвали магическое слово «Супротек», спросили, что с ним делать. После этого все разошлись с собственным мнением. С. Мамыкин: У нас ситуация, когда и производителю не надо, чтобы его двигатель служил достаточно долго, и производителям топлива тоже не очень выгодно, потому что присадки, которые должны продлять срок службы, фактически приводят еще к повышенному энергосбережению, к экономии топлива. Поэтому и написаны различные спецификации, в том числе ACEA, API. Все производители, как один, говорят: «У нас в масле все есть и боже упаси что-то туда доливать, тем самым вы испортите масло». Подход совершенно понятный с точки зрения производителя моторных масел и техники. В то же время, у нас есть очень большая надежда и уверенность, что это можно преодолеть. Мы, жители Земли, в определенной степени механизмы, но биологические. У нас есть узлы трения, они, независимо от своего функционала, устроены практически все одинаково и служат нам всю жизнь. При этом потребляют возможный минимум энергии. Так нас за миллиарды лет эволюции создала природа. Оказывается, природа дала возможность нам нечто подобное сделать в неживой природе. Человечество мечтает полететь в космос, но туда с собой шахту и уголь не возьмешь и ничего не выплавишь. То есть нужно, чтобы механизмы работали очень-очень долго. В неживой природе можно реализовать точно такой же режим, как в суставах человека. Практически одновременно с открытием водородного износа те же ученые в Советском Союзе открыли еще одно интересное явление, которое тоже зарегистрировано, как открытие. Это как закон Ньютона: хотим мы или нет, яблоко все равно упадет и стукнет по голове. Открыли явление, которое сокращенно называется эффект безызносности — что-то такое крамольное от вечного двигателя. С. Асланян: Но у человека тоже изнашивается все не сразу, поэтому можно допустить, что и в неживой природе решение где-то на поверхности. Человек пробегает огромный километраж в своей жизни и ноги у него не отваливаются. Значит, в природе тоже что-то подобное должно быть. С. Мамыкин: Это явление связано с процессами водородного износа на поверхности трения. Водород сначала готовит узел трения под образование пленки, аналогичной хрящику в нашем суставе. А дальше - химия. Ничего волшебного в общем-то нет. Окислительно-восстановительные реакции, которые проистекают на поверхностях трения. Если после того, как водород разрушил фрагмент кристаллической решетки, образовалась чисто железная поверхность, так называемая ювенильная, то в результате окислительно-восстановительной реакции можно получить защитную пленку из пластичного металла. Она закроет полностью стальную поверхность трения, защитит ее от коррозии и окисления и будет являться промежуточным телом, которое не даст изнашиваться поверхностям. С. Асланян: Это промежуточное тело либо уже содержится в масле, предписанном эксплуатацией, либо это волшебная присадка, которую мы долили сами. С. Мамыкин: Для этого нужно посмотреть состав масла. Мы знаем, что применяются в основном в качестве противозадирных, противоизносных присадок различные фосфаты цинка, то есть соли пластичного металла. Но нужно посмотреть ряд напряжения металлов, ряд электрической активности. Злосчастный водород, который выделяется в зоне трения в протонном виде, условно разделяет металлы на неблагородные и благородные, которые стоят правее его. Исходя из этого, нам необходима пленка защитная не из цинка, который будет разрушен водородом, а из металлов, стоящих правее — медь, серебро, золото и платина. По понятным причинам серебро, золото и платина — это очень дорого. Значит, нам остается медь. С. Асланян: Мягонькая, податлива медь. С. Мамыкин: Да, мягкая, имеющаяся в достаточном количестве и по разумной стоимости. Самое интересное, если посмотреть справочник физических величин, то атомы железа в холодном состоянии и атомы меди очень близки по размерам. Видимо не спроста железо сваривают медным электродом. С. Асланян: И на место в чугунной гильзе выкрошившегося водорода, должна попасть медь? С. Мамыкин: На место выкрошившегося железа или чугуна водородом. Да, то место, которое оторвал водород, займет медь, как заклепочка закроет этот фрагмент. С. Асланян: А почему медь при этом должна иметь какие-то прочностные характеристики и не быть сдернута наждаком поршневого кольца со своего места? С. Мамыкин: Потому что это как бы выступающая зона была подвержена там, где кольцо чиркнуло. Водород как бы убрал этот пик шероховатости. Медь, как заклепка, не будет нарастать до беспредела, она закроет локальное повреждение и фактически не будет вступать в непосредственное взаимодействие с поверхностью поршневого кольца, пока не будет выглажена вся поверхность трения. С. Асланян: Но выглажена она же будет тоже медью. Получится - была чугунная гильза, стала медная. С. Мамыкин: Да, получится так, что у нас чугунная подложка, а поверхность вся закрыта медными заклепочками. С. Асланян: При том, что медь всегда мягкая. С. Мамыкин: Да, но она будет пористая, будет прекрасно держать масло. Поверхности специально хонингуют, чтобы удержать масленую пленку, чтобы не было задира. Здесь медная пленка будет великолепно отводить тепло, не давать перегреваться и будет отлично удерживать масляную пленку, причем очень тонкую. Так как количество взаимодействий, естественно, огромное при работе двигателя. Постепенно, но это достаточно быстро, какие-то часы работы, вся поверхность трения покрывается такими заклепочками медными, которые образуют практически сплошную пленку. Основная задача этой пленки какая? В результате площадь фактического контакта возрастает в сотни и даже, исследования говорят, чуть ли ни в тысячу раз. Соответственно, все удельные нагрузки, которые были на микроуровне по шероховатости, они просто уходят. То есть уходит микротемпературный трафик, который был постоянно и приводил к микроподжогу, микровыгоранию значительных объемов масла, окислению их. Теперь поверхность трения представляет собой совсем другую структуру. Если посмотреть по аналогии с суставом, у нас есть суставная сумка, есть корпус двигателя, есть твердые кости, в технике есть твердая гильза, твердое кольцо. В живой природе дальше хрящик, а у нас образовавшаяся медная пленка. Синовиальная жидкость не дает разрушаться хрящику, поддерживает его в рабочем состоянии. Так же и моторное масло родило медную пленку и поддерживает ее в рабочем состоянии. Эта система способна функционировать практически неограниченно долго. У многих из нас на дачах, в гаражах стоят и работают холодильники, которые купили еще наши родители. Работают они уже десятки лет. Цилиндро-поршневая группа абсолютно аналогична цилиндро-поршневой группе двигателя внутреннего сгорания. Она как качала, так и качает, совершенно не потеряв своих свойств, она не износилась. Если разобрать такой рабочий компрессор, то вы увидите, что поверхности поршневых колец красные, визуально видна медная пленка, которая там образовалась. Образовалась она естественным путем, потому что масляно-фреоновая смесь, проходя через медный охладитель, вымывает ионы меди, которые попадают в зону трения и образуют медную пленку. Вот вам, пожалуйста, двигатель внутреннего сгорания, который 40-50 лет у некоторых работает и не изнашивается. С. Асланян: Но там разный температурный режим и при этом нет бензина. С. Мамыкин: При локальных взаимодействиях на микроуровне температурная вспышка намного выше, чем нагрев, который разный в двигателе внутреннего сгорания. Есть дополнительный нагрев от сгорания, который, кстати, стимулирует водородный износ. Двигатель внутреннего сгорания гораздо быстрее будет образовывать медную пленку, если мы ему подсунем ионы меди в зону трения. По своим свойствам двигатель внутреннего сгорания более благоприятен для образования медных защитных пленок, чем компрессор холодильника, работающий при более низких температурных режимах. С. Асланян: Если на стенке цилиндра появилась медь, то будет еще и электрохимическая коррозия. С чугуном, может быть, меньше, а с алюминиевой стенкой цилиндра больше. С. Мамыкин: Это тоже все связано с трением, с протеканием токов. В этом случае медь намного более работоспособна с точки зрения электрических процессов, чем тот же чугун. Она будет менее подвержена различным электрическим явлениям. Сам процесс образования пленки таков: она может в принципе разрушаться, туда попадают абразивные частицы, опять же электрохимическая коррозия. Но так как ее родило трение, то трение ее и восстановит. При работе на маслах, содержащих ионы меди, этот процесс невозможно остановить. С. Асланян: Единственное, что может произойти — это вы перестали пользоваться подобным маслом и залили стандартное, купленное в магазине или у официального дилера. Здесь дополнительного присутствия меди уже нет и двигателю неоткуда его взять, чтобы залатать дырки. С. Мамыкин: Да, там будет наблюдаться эффект последействия, который достаточно длительный. Все зависит от типа двигателя. Но через какое-то время пленка износится и так как ей неоткуда будет пополняться, то все вернется на круги своя. С. Асланян: Открытие было сделано в середине прошлого века и у нас что-то не слышно о медесодержащих маслах. С. Мамыкин: Все очень просто. Открытие пришлось не ко двору, машиностроители первые, кто оказались против этого по понятным причинам — не нужны запчасти, не нужен сервис. Производители масел, они же производители топлива, получающие основной доход от топлива, им фактически не нужны моторные масла, которые сберегают топливо. ВНИИ НП, к сожалению, был тоже ярым противником этого открытия. Поэтому спустя уже 70 лет только сейчас стало появляться. С. Асланян: Уже есть какие-то производства, занимающиеся изготовлением подобного масла, либо присадок? С. Мамыкин: На рынке я знаю несколько производителей подобных присадок. Есть и производители масел. С. Асланян: Теперь вся страна напряглась, схватила авторучки, чтобы этот список услышать и понять, куда же идти. Поскольку мы не рекламная программа, соответственно, вам придется искать косвенные методы в получении подобной информации. Но то, что их несколько говорит о том, что все-таки мы не один на один с судьбой. Но это же для очень пытливых: попытаться найти ответ, прочитать на баночке рецепт и сопоставить услышанное с увиденным. Нет общего рецепта. Получается, есть колдовское зелье, способное спасти двигатель. Осталось только понять, по каким параметрам его выбрать-то. Куда смотреть, что должно быть написано на этикетке, должна быть написана медь? С. Мамыкин: Да, однозначно медь, потому что только медь спасет от водорода, она более электрически активна и медная пленка не разрушается выделяющимся в зоне трения водородом. После ее образования он практически и не выделяется, потому что нет температурного фактора, нет полиморфизма на поверхности и все это уже не страшно. Не исключаю, что может быть кто-то с серебром и золотом когда-нибудь будет выпускать. Медь должна быть, но это не должно быть порошковой меди. Медь не должна быть в чистом виде, должны быть соли меди, а дальше полет фантазий. С. Асланян: В двигателе, помимо водородного износа, есть еще ряд факторов, которые тоже приводят к износу. А ключ ко всему только в солях меди? С. Мамыкин: Когда открыли явление водородного износа, если поглубже в него вникнуть, то становится понятным, что абразивный износ, механический и прочие, выступают в качестве катализатора именно водородного износа. Сам по себе абразив не способен нанести такое разрушающее воздействие стальной поверхности. Именно водород разрушает кристаллическую решетку железа и разрушает поверхность трения. С. Асланян: Что значит абразив не может привести к разрушению? Песка сыпанули в двигатель и он заклинил. С. Мамыкин: Да, но это уже не связано с износом, это аварийная ситуация. С. Асланян: То есть в рамках нормально работающего двигателя, у которого нет внешнего фактора, есть лишь одна основная проблема — это водородный износ? С. Мамыкин: Совершенно точно. Все железосодержащие поверхности, а они практически все, хотя бы одна из поверхностей железная, они разрушаются в двигателе внутреннего сгорания при неаварийных режимах фактически исключительно водородом. С. Асланян: Если заливать эту медную присадку, через какое-то время вскрывать двигатель и любоваться из любопытства, то получается, что красного цвета будут поршневые кольца, сам поршень и стенки цилиндра. С. Мамыкин: В двигателе внутреннего сгорания не совсем красный цвет, он больше похож на латунь, на бронзу. Это связано с тем, что все-таки пористая поверхность, там присутствует достаточно большое количество масла, масло не прозрачное и не чистое, оно в процесс работы должно темнеть и пачкаться. В отличии от холодильника, где фреон и почти стерильная чистота. Но самое главное, что мы должны получить. Если посмотреть с точки зрения экологии, все экологические нормы справедливы для нового двигателя, а потом по мере работы он теряет кондиции и вся его экология падает. Если мы будем 100 тысяч ездить, применяя такие присадки, либо перейдем на масла с такими свойствами, которые работают значительно лучше, потому что в них нет присадок, содержащих фосфор и серу, которые как раз портят экологию и мешают процессу образования медной пленки, то этот двигатель будет фактически в первозданном состоянии. Его экология ничуть не будет хуже экологии нового двигателя, она будет даже несколько лучше. Это основная прелесть. Он не будет фактически стареть, не будет все больше потреблять топлива, он будет в неком замороженном состоянии. С. Асланян: Если мы берем масло, которое уже залито в двигатель, туда влили присадку, содержащую медь, то происходит химический конфликт между тем пакетом присадок фторсодержащим фосфатным, который был - и медью? С. Мамыкин: Нет, происходит некий конфликт на поверхности трения. Стандартный пакет присадок пытается свою пленку фосфатную организовать, который тоже мягко рыхло держит. Она будет мешаться процессам образования медным пленкам. Соответственно, медная пленка будет несколько замедлено образовываться. Не будет образовываться так, как нам хотелось бы, закрывая полностью где-то поверхность. Качество процесса медного блокирования будет несколько хуже. Будет приводить к некоторым потерям энергии и возможно к локальным износам. С. Асланян: Но поскольку медь хоть и младшая по званию, но тем не менее стоит в ряду благородных металлов, она все равно неизбежно победит. С. Мамыкин: Да, безусловно, но победа 70 на 30. Не будет полной победы, мы не получим 100-процентного результата. С. Асланян: Подобные присадки в двигатель, предположим, его спасают. Но еще есть коробка передач, редуктора и другие нагруженные узлы. Поскольку там тоже есть трение, которое приводит к износу, здесь медь способна нам помочь? С. Мамыкин: Медь выступает в роли твердосмазочного покрытия. В природе нет таких масел, даже самых вязких, которые могли бы по противоизносным свойствам сравниться с медной пленкой. Когда не работает масло, масляный клин, начинает работать поверхность. Прежде чем износ доберется до стали, ему сначала нужно износить медную пленку, а это намного сложнее, чем при любом смазывании маслом. С. Асланян: А масло, которое на самом деле не является маслом, в автоматической коробке передач в классическом гидраче, туда-то что лить? С. Мамыкин: Нас приучили, что это гидравлическая жидкость. Если посмотреть состав, то в принципе это масло, просто сделанное на базе другой группы. Может быть IV группа — чистая синтетика, V — эфиры. Все равно в общем-то это масло, хоть его назвали жидкостью. Эти присадки замечательно работают в таких системах. Там нужны и фрикционные свойства и антифрикционные. Вроде бы медь, коэффициент трения должен снизиться, но за счет увеличения фактической площади контакта, причем многократного, как раз фрикционное свойство в таких узлах трения очень сильно возрастает. Это характерно для автоматических коробок, для сцеплений в масляной ванне. Антифрикционная защита приводит к улучшению работы фрикционного контакта. С. Асланян: За последнее время появилось огромное количество новых конструкций, в том числе коробок и треклятое DSG, которое не хочет жить. Там в числе прочего была проблема с качеством изготовления и применяемым маслом. DSG набило оскомину всей стране и не только нашей. Если в DSG влить спасительную присадку? До этого не додумался производитель Volkswagen и фирма Lucas? С. Мамыкин: Совершенно точно. У нас есть опыт изучения антифрикционных противоизносных свойств масел, которые применяются в этих коробках. Они, действительно, очень невысокие. И есть опыт применения присадок к ним, которые заметно улучшают работу коробок с двумя сцеплениями. С. Асланян: Люди еще постоянно мучаются с выбором перехода на новое масло. Это неверный путь, это тупик? С. Мамыкин: В мире масло-то много, кто производит, а пакеты присадок к ним выпускают 4 крупных фирмы. Наш Лукойл, Газпром нефть или Addinol покупают пакеты присадок у Lubrizol или Infinium. Учитывая, что европейские производители синтетиков используют российские базы, наши производители используют европейские базовые масла IV группы, фактически мы имеем на рынке одни и те же масла, изготовленные из одних и тех же базовых продуктов и с одними и теме же пакетами присадок. С. Асланян: Разговор о маслах только начали, продолжим. Спасибо.

Сергей Мамыкин

Присадки в моторное масло