Краткая история автомобильных смазок: Эпоха Солидола
Шприц для смазки был постоянным спутником автовладельца в течение первых восьмидесяти лет существования транспортных средств. Слово «смазка» используется в обиходе в разных значениях. Оно может относиться к любому материалу, способному снижать трение и облегчать перемещение деталей. В технической отрасли существует чёткое значение. ПСМ представляет собой пластичный смазочный материал пастообразной или гелеобразной консистенции. Он ведёт себя как твёрдое тело и при повышении определённого напряжения между смазываемыми запасными частями начинает течь, осуществляя обработку маслом деталей. Благодаря описанным свойствам смазку необходимо заложить в узел, где она будет удерживаться и функционировать только в области контакта между деталями при наличии достаточного уровня нагрузок.
Подобных свойств можно достичь благодаря особенной структуре вещества. Смазка состоит из базового масла и каркаса, который её удерживает. Своеобразный «каркас» формируется из загустителя. По описанию структура смазки похожа на пористую губку, наполненную маслом. Однако подобная аналогия неверна. На практике при определенной нагрузке «каркас» загустителя выходит из строя еще на уровне молекул. Далее система ведет себя как масло в жидком виде. После исчезновения напряжения смазка прекращает течь и снова приобретает твердую консистенцию.
Все виды технических смазок можно получить путем добавления к базовому маслу специального средства — загустителя. Смазки классифицируются по типам загустителя и масла. В зависимости от используемой разновидности масла можно выделить смазки синтетические, минеральные и полусинтетические. По типу загустителя их можно поделить на множество видов. Базовое масло преимущественно определяет смазывающую способность вещества, тип зависимости от температурного режима. Для загустителя важны: липкость, устойчивость к высоким температурам, водонепроницаемость, механическая прочность. Количество загустителя влияет на консистенцию смазки.
Полная история смазок представляет собой историю интеграции инновационных качественных загустителей и эффективных базовых масел. В течение продолжительного периода времени в роли загустителя выступало «мыло». Это металлические соли жирных кислот. Связь с мылом для мытья посуды здесь прямая, так как данные вещества считаются «родственниками» выступающих базовым компонентом известного многим потребителям хозяйственного мыла натриевых солей жирных кислот. В процессе работы над созданием смазки сначала использовали кальциевое гидратированное мыло. Смазки на его основе ранее называли «солидол» или «тавот». До 1930-х годов всяческое упоминание пластичной смазки значило смазку на кальциевом мыле. Иных вариантов в тот период не было.
Эпоха солидола
Первое вещество, которое можно рассматривать в качестве подобия современной смазки, стало известным задолго до нашей эры. Три с половиной тысяч лет тому назад в Египте местное население использовало для смазывания осей колесниц субстанцию, полученную из «коктейля» животных и растительных жиров. Дополнительно в вещество добавляли гашёную известь, игравшую роль загустителя. Производство смазок в промышленных масштабах было запущено после освоения нефти в качестве источника смазочных масел.
В 1845 году американцы решили изготовить смазку из добытого дистилляцией нефти масла. Человек с фамилией Raecz предложил выпускать смазку из масла минерального происхождения и обработанного определенным способом жира животного происхождения.
В промышленных масштабах производить качественные смазки на базе минеральных масел и кальциевого загустителя стали в 1880-х годах по территории всего мира. Подобные смазки сначала назывались «колёсной мазью» и производились кустарным методом с применением гашёной извести, канифольного масла и тяжёлых сортов разбавленного минерального масла. Колёсная мазь использовалась также и в быту для дверных петель кроме своего непосредственного заложенного в названии значения. Производить её продолжали в семидесятых годах в качестве дешёвого суррогата бытовой смазки для использования в сельской местности.
Постепенно технология производства смазки оптимизировалась. Из состава исчезли лишние компоненты. Осталось кальциевое мыло и минеральное масло. В дореволюционный период в Союзе Советских Социалистических Республик и в России подобные смазки производили под огромным количеством наименований. Можно было встретить перечисленные далее названия: «нефтяное сало», «Тавота», «Прогресс», «Солидол». Постепенно название «солидол», под которым продавал продукцию «Нефтяной синдикат Союза ССР» в 1920-х годах, превратилось в нарицательное имя. Позже его начали производить по ГОСТу. В течение продолжительного периода времени конкурентом солидола выступал тавот.
Номенклатура солидола неоднократно менялась, но в общем дело сводилось к трём разновидностям:
1. Жидкая смазка.
2. Густая.
3. Графитная с добавлением измельченного графита.
В начале семидесятых годов в Союзе Советских Социалистических Республик на солидол приходилось семьдесят пять процентов производства пластичных смазок. Потом его доля постепенно снижалась. Так, к середине восьмидесятых годов она составляла уже пятьдесят процентов. Кальциевый загуститель до того периода вырабатывался не из жиров естественного происхождения, а из синтетических жирных кислот.
В Соединенных Штатах Америки использовали похожую на нашу классификацию: выпускались «просто смазки" (Grease), смазки для пресс-маслёнок (Cup Grease или Pressure Gun Grease) и графитные (Graphite Grease).
Ограниченное число типов смазок в описанный период отлично компенсировалось широким спектром некоторых марок и многовариантностью уровня качества предлагаемой продукции. В данном контексте смазки разнообразных торговых марок отличались чистотой используемых компонентов. Бралось во внимание качество кальциевого мыла и базового масла. Недобросовестные производители могли разбавлять товары недорогими бесполезными «наполнителями». Это мог быть тальк или воск искусственного происхождения.
Кальциевые смазки лидировали по популярности в мире в шестидесятые годы. К началу 2000-х на них припадало от десяти до пятнадцати процентов от общего мирового объёма производства. В специфических сферах деятельности, функционирующих в условиях морской воды, они не теряли своей популярности. В таком качестве кальциевые смазки используются до сих пор. С 2010-х годов производство таких смазок активно популяризируется.
А что можно сказать относительно свойств кальциевых смазок? Адгезия и водостойкость находятся на высоком уровне. Потому для смазывания шарниров шасси, регулярно омывающихся водой, солидол отлично подходит.
Не обошлось и без недостатков. В кальциевом мыльном загустителе содержится от одного до двух процентов воды. Она стабилизирует структуру вещества, потому нагревание больше, чем на сто градусов по Цельсию неблагоприятно отображается на состоянии смазочного вещества. Смазка при воздействии повышенных температур может распасться и начать терять воду при температурном режиме от шестидесяти до семидесяти градусов по Цельсию. Потому период её эксплуатации в нагретых узлах невелик. Еще одним минусом является сниженная механическая стабильность. В процессе нагнетания внутрь узла посредством использования шприца смазка подверглась чрезмерному разжижению. Далее медленными темпами восстанавливалась ее консистенция, потому смазка вытекала из него частично. При продолжительном хранении она становилась очень густой, потому извлечь её из тары было сложно. Пребывающая в узле смазка после простоя транспортного средства прекращала поступать в рабочий участок.
Самым большим недостатком считаются низкие высокотемпературные свойства, помешавшие использованию кальциевых смазок в автомобильных узлах. В тридцатые годы машины стали скоростными, при езде по трассе ступичные подшипники подвергались сильному нагреванию. При активном использовании тормоза это было очень заметно. Заложенная внутри кальциевая смазка могла протекать. Аналогичная ситуация сложилась с работающими нагретыми от охлаждающего вещества подшипников водяного насоса.
В процессе планомерного развития и становления химической промышленности встал вопрос об альтернативе кальциевым смазкам с лучшими высокотемпературными характеристиками. В 1930-х годах в Соединенных Штатах Америки представили новый продукт. Это были предназначенные для применения в ступичных подшипниках специальные тугоплавкие смазки на базе натриевых мыльных загустителей.
