Тест пластичных смазок: литоловые против универсальных
Почти сразу после изобретения человеком колеса возникла проблема смазывания осей. Поначалу для этих целей использовался животный жир, затем производители разного рода колесных транспортных средств стали переходить на более продвинутые смазочные материалы. Доступные сегодня на рынке смазки на литиевой основе представлены как «Литол» и «Универсальная смазка». Для теста мы закупили 8 образцов «Литола‑24» и 7 образцов — универсальной смазки на литиевой основе.
История вопроса
Первое известное нам подобие смазки для осей колесниц египтяне использовали 3,5 тыс. лет назад. Ее изготавливали из смеси животных и растительных жиров с гашеной известью (гидроксидом кальция), которая выступала в роли загустителя.
Массовое производство смазок стало возможным организовать только после освоения нефти как источника для смазочных материалов. По крайней мере следующий известный нам факт об использовании масла из нефти для изготовления смазки относится к 1845 году. Смазка представляла собой смесь минерального масла и животного жира, омыленного известью. К 1880-м годам смазки на основе минеральных масел и кальциевого мыла начали изготавливать по всему миру, других загустителей на тот момент не было.
Главным недостатком таких смазок было то, что в кальциевом мыльном загустителе всегда присутствует 1–2% воды, стабилизирующей его структуру, поэтому деградировать из-за потери воды такие смазочные материалы начинают еще при 65–70 °C, а нагрев выше 100 °C не переживают. Второй недостаток — низкая механическая стабильность: при нагнетании в узел при помощи шприца смазка сильно разжижалась и потом медленно восстанавливала свою консистенцию, из-за чего частично вытекала. При длительном хранении она, наоборот, загустевала («тиксотропное упрочнение») и после простоя автомобиля переставала поступать в рабочую зону. К тому же при длительном хранении и вынуть ее из тары было проблематично.
Именно поэтому техническое обслуживание машины долгое время включало обязательное шприцевание смазки во все доступные и не очень места, и повторять эту процедуру нужно было не реже раза в месяц.
Чуть позже были разработаны более долговечные и термостойкие натриевые смазки, но из-за крайне низкой водостойкости использовать их в узлах шасси не имело смысла. Эксперименты со смешиванием натриевых и кальциевых составов не увенчались сколь-нибудь заметным успехом.
Смазка на основе литиевого мыла была впервые запатентована в США в 1942 году. Состав обладал заметно лучшими показателями, чем кальциевые продукты, и неплохой водостойкостью. К тому же стоимость его изготовления, а также розничная цена оказались вполне приемлемыми для массового потребителя.
В СССР такая смазка разрабатывалась Центральным институтом авиационных топлив и масел (ЦИАТИМ) — она получила название «Литол‑24». Смазка «Литол», по сути, является универсальной и в том числе годится для консервации узлов на срок до 10 лет.
Протестированные образцы
Методика и ход испытаний
В качестве ориентира в ходе испытаний мы решили опираться на ГОСТ 9490-75 «Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине», который регламентирует определение несущей способности смазки, предельной нагрузочной способности (по нагрузке сваривания) и противозадирных свойств (по пятну износа). Замеряются эти показатели с помощью упомянутой в ГОСТе четырехшариковой машины трения (далее — ЧШМ) — устройства, применяемого для определения характеристик трения и износа образцов с участием проверяемого смазочного материала.
Стандартные испытания в ЧШМ проводятся на специальных стальных шариках из стали ШХ15 диаметром 12,7 мм. Три шарика помещаются в чашку, один подвижный над ними устанавливается в специальный зажим машины трения. Противозадирные свойства смазки определяются путем приложения вертикальной нагрузки на верхний вращающийся шарик в течение 60 минут с нагрузкой 392 Н (норматив для смазок ШРУСов). При проведении испытаний обязательно нужен микроскоп со шкалой измерений. С его помощью нам удалось определить средний диаметр пятна износа шариков после часовых испытаний. Соответственно, чем меньше диаметр пятна износа, тем лучшими противозадирными свойствами обладает смазка.
Второй определяемый нами параметр — это предельная нагрузочная способность смазки. Такой тест проводится следующим образом: верхний шарик вращается относительно остальных с определенной скоростью и с задаваемой нагрузкой из ряда указанных в приложении ГОСТа. Тест состоит из нескольких этапов со временем работы ЧШМ по 10 секунд с постепенным увеличением нагрузки и заменой всех шариков после каждого шага увеличения нагрузки, пока шарик не приваривается к неподвижным шарикам или не достигается заданный испытанием момент трения. Нагрузкой сваривания считают наименьшую нагрузку, при которой произошла автоматическая остановка машины при достижении момента трения или сваривание шариков. Для смазочных материалов, у которых сваривание не наблюдается и момент трения ниже предельного, за нагрузку сваривания принимают ту, при которой образуется пятно износа средним диаметром 3 мм и более. Таким образом, в случае если остановка ЧШМ не произошла (не произошло сваривание шариков), то инженер-испытатель каждый раз проводит замер пятна износа шарика: достиг диаметр пятна износа 3 мм или нет.
После проведенных испытаний можно смело утверждать, что универсальная литиевая смазка обладает более высокими характеристиками по нагрузке сваривания (практически в два раза), то есть такая смазка способна переносить более высокие нагрузки. Большинство смазок «Литол‑24» имеют примерно одинаковую нагрузку сваривания.
Среди «литолов» наилучшими противозадирными свойствами обладает смазка OilRight, а среди универсальных смазок лучшие показатели по нагрузке и противозадирным свойствам у Totachi и Carville Racing.
Итоги испытаний
Среди смазок «Литол‑24»
РекомендуемOilRight — лучшие показатели по противозадирным свойствам, к тому же самая низкая цена.Luxe, Lukoil, Devon, Rosneft — смазки обладают хорошими противозадирными свойствами.
Можно использовать«Ладога», «Рикос» — пятно износа на 20% больше, чем у лидеров, но использовать можно.
Не рекомендуемFelix — самое большое пятно износа, то есть слабые противозадирные свойства.
Среди универсальных смазок
РекомендуемTotachi, Carville Racing — лучшие противозадирные свойства и лучшие показатели по переносимой нагрузке.Sintec — третье место по переносимой нагрузке, но ниже показатели по противозадирным свойствам. Однако цена – самая низкая в тесте среди универсальных смазок.Metaco — противозадирные свойства на уровне лидеров и средние показатели переносимой нагрузки.Zekkert — хорошие противозадирные свойства, но пониженные — по переносимой нагрузке, к тому же цена высоковата.
Можно использоватьGT Oil — по сравнению с аналогами пониженные параметры износостойкости.Маnnol — характеристики на уровне обычного «литола».
Фото: журнал «Движок»
Тест проводился в лаборатории «НПО „Талис“».
История вопроса
Первое известное нам подобие смазки для осей колесниц египтяне использовали 3,5 тыс. лет назад. Ее изготавливали из смеси животных и растительных жиров с гашеной известью (гидроксидом кальция), которая выступала в роли загустителя.
Массовое производство смазок стало возможным организовать только после освоения нефти как источника для смазочных материалов. По крайней мере следующий известный нам факт об использовании масла из нефти для изготовления смазки относится к 1845 году. Смазка представляла собой смесь минерального масла и животного жира, омыленного известью. К 1880-м годам смазки на основе минеральных масел и кальциевого мыла начали изготавливать по всему миру, других загустителей на тот момент не было.
Главным недостатком таких смазок было то, что в кальциевом мыльном загустителе всегда присутствует 1–2% воды, стабилизирующей его структуру, поэтому деградировать из-за потери воды такие смазочные материалы начинают еще при 65–70 °C, а нагрев выше 100 °C не переживают. Второй недостаток — низкая механическая стабильность: при нагнетании в узел при помощи шприца смазка сильно разжижалась и потом медленно восстанавливала свою консистенцию, из-за чего частично вытекала. При длительном хранении она, наоборот, загустевала («тиксотропное упрочнение») и после простоя автомобиля переставала поступать в рабочую зону. К тому же при длительном хранении и вынуть ее из тары было проблематично.
Именно поэтому техническое обслуживание машины долгое время включало обязательное шприцевание смазки во все доступные и не очень места, и повторять эту процедуру нужно было не реже раза в месяц.
Чуть позже были разработаны более долговечные и термостойкие натриевые смазки, но из-за крайне низкой водостойкости использовать их в узлах шасси не имело смысла. Эксперименты со смешиванием натриевых и кальциевых составов не увенчались сколь-нибудь заметным успехом.
Смазка на основе литиевого мыла была впервые запатентована в США в 1942 году. Состав обладал заметно лучшими показателями, чем кальциевые продукты, и неплохой водостойкостью. К тому же стоимость его изготовления, а также розничная цена оказались вполне приемлемыми для массового потребителя.
В СССР такая смазка разрабатывалась Центральным институтом авиационных топлив и масел (ЦИАТИМ) — она получила название «Литол‑24». Смазка «Литол», по сути, является универсальной и в том числе годится для консервации узлов на срок до 10 лет.
Протестированные образцы
Методика и ход испытаний
В качестве ориентира в ходе испытаний мы решили опираться на ГОСТ 9490-75 «Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине», который регламентирует определение несущей способности смазки, предельной нагрузочной способности (по нагрузке сваривания) и противозадирных свойств (по пятну износа). Замеряются эти показатели с помощью упомянутой в ГОСТе четырехшариковой машины трения (далее — ЧШМ) — устройства, применяемого для определения характеристик трения и износа образцов с участием проверяемого смазочного материала.
Стандартные испытания в ЧШМ проводятся на специальных стальных шариках из стали ШХ15 диаметром 12,7 мм. Три шарика помещаются в чашку, один подвижный над ними устанавливается в специальный зажим машины трения. Противозадирные свойства смазки определяются путем приложения вертикальной нагрузки на верхний вращающийся шарик в течение 60 минут с нагрузкой 392 Н (норматив для смазок ШРУСов). При проведении испытаний обязательно нужен микроскоп со шкалой измерений. С его помощью нам удалось определить средний диаметр пятна износа шариков после часовых испытаний. Соответственно, чем меньше диаметр пятна износа, тем лучшими противозадирными свойствами обладает смазка.
Второй определяемый нами параметр — это предельная нагрузочная способность смазки. Такой тест проводится следующим образом: верхний шарик вращается относительно остальных с определенной скоростью и с задаваемой нагрузкой из ряда указанных в приложении ГОСТа. Тест состоит из нескольких этапов со временем работы ЧШМ по 10 секунд с постепенным увеличением нагрузки и заменой всех шариков после каждого шага увеличения нагрузки, пока шарик не приваривается к неподвижным шарикам или не достигается заданный испытанием момент трения. Нагрузкой сваривания считают наименьшую нагрузку, при которой произошла автоматическая остановка машины при достижении момента трения или сваривание шариков. Для смазочных материалов, у которых сваривание не наблюдается и момент трения ниже предельного, за нагрузку сваривания принимают ту, при которой образуется пятно износа средним диаметром 3 мм и более. Таким образом, в случае если остановка ЧШМ не произошла (не произошло сваривание шариков), то инженер-испытатель каждый раз проводит замер пятна износа шарика: достиг диаметр пятна износа 3 мм или нет.
После проведенных испытаний можно смело утверждать, что универсальная литиевая смазка обладает более высокими характеристиками по нагрузке сваривания (практически в два раза), то есть такая смазка способна переносить более высокие нагрузки. Большинство смазок «Литол‑24» имеют примерно одинаковую нагрузку сваривания.
Среди «литолов» наилучшими противозадирными свойствами обладает смазка OilRight, а среди универсальных смазок лучшие показатели по нагрузке и противозадирным свойствам у Totachi и Carville Racing.
Итоги испытаний
Среди смазок «Литол‑24»
РекомендуемOilRight — лучшие показатели по противозадирным свойствам, к тому же самая низкая цена.Luxe, Lukoil, Devon, Rosneft — смазки обладают хорошими противозадирными свойствами.
Можно использовать«Ладога», «Рикос» — пятно износа на 20% больше, чем у лидеров, но использовать можно.
Не рекомендуемFelix — самое большое пятно износа, то есть слабые противозадирные свойства.
Среди универсальных смазок
РекомендуемTotachi, Carville Racing — лучшие противозадирные свойства и лучшие показатели по переносимой нагрузке.Sintec — третье место по переносимой нагрузке, но ниже показатели по противозадирным свойствам. Однако цена – самая низкая в тесте среди универсальных смазок.Metaco — противозадирные свойства на уровне лидеров и средние показатели переносимой нагрузки.Zekkert — хорошие противозадирные свойства, но пониженные — по переносимой нагрузке, к тому же цена высоковата.
Можно использоватьGT Oil — по сравнению с аналогами пониженные параметры износостойкости.Маnnol — характеристики на уровне обычного «литола».
Фото: журнал «Движок»
Тест проводился в лаборатории «НПО „Талис“».