ŠKODA techweb [homepage]
Motor
12. května 2004

Přísady PTFE versus Bishop´s Originál

porovnání


Tímto příspěvkem chci reagovat na články pana Čecha, týkající se přísad do olejů, vyskytujících  se na českém trhu.
Rád bych úvodem složil poklonu panu Jiřímu Čechovi za vynikající nastudování problematiky týkající se nejen všemožných přísad, ale i olejů a celkově problematiky mazání.
Za takové znalosti v této oblasti by se rozhodně nemusel stydět žádný obchodně- technický pracovník olejářské firmy. Jelikož mi jméno Jiří Čech  není známo z poměrně úzké tribotechnické obce ČR předpokládám, že se jedná o amatérského fandu – pak smekám klobouk.
Nyní k přísadám do olejů:
Protože se již na českém trhu vyskytuje celá řada „zázračných“ aditiv na různé bázi, není možné vyjádřit se zodpovědně ke všem typům v krátkém článku. Nebudu se zde tedy zabývat přísadami chemickými, tzv. „molekulárně aktivními“ a přísadami na bázi kovů. Zde lze - až na některé detaily - souhlasit s vývody pana Čecha, zejména pak s těmi o přísadách na bázi Cl. Ten je ze známých důvodů v olejích již léta zakázán, a to v jakékoli podobě a formě. U aditiv na bázi esterů, ZnDDP, tedy zejména P a S, a některých polymerních zvyšovačů viskozitních indexů, bych trochu oponoval v tom smyslu, že tyto typy přísad je možné s výhodou  použít u starších méně aditivovaných olejů, tj. do asi 4% obsahu aditiv, jako je např. olej Super Mogul. Zde se mohou skutečně některé vlastnosti oleje vylepšit. V případě, že takovou přísadu  dáte do moderního oleje evropského typu, který má obvykle dozaci přísad větší než 10%, může dojít (dochází!) k porušení synergismu mezi aditivy a ztrátě vyváženosti přísad v oleji, což má za následek zhoršení jeho užitných vlastností, případně jeho úplné znehodnocení. Je nasnadě připomenout, že tato aditiva přišla převážně z USA, kde jsou oleje svojí skladbou mnohem jednodušší – méně aditivované – protože jako takové vyhovují místnímu autoparku. Z toho vyplývá, že v USA mohou být tyto přísady účinnější, a nemusí se zde projevit negativní účinek na olej, jak tomu bývá v Evropě. Pokud se však jedná o vysokotlaké vlastnosti,( proklamované u těchto přísad hlavně „pouťovými testy“ různých dealerů), je velmi diskutabilní jejich potřebnost v motorových olejích a v takové úrovni už vůbec.
Nyní již k PTFE:
PTFE (polytetrafluóretylén) – Teflon® objevený zcela náhodně roku 1938 dr. Plunkettem z laboratoří firmy Du Pont, má mnoho vynikajících vlastností, využitelných v mnoha oborech lidské činnosti. V tribotechnice (technice mazání) se již léta využívají některé jeho výjimečné vlastnosti, a to zejména vynikající mazací a separační schopnost, antikorozivnost, vysoko i nízko teplotní vlastnosti, chemická inertnost, fyziologická a potravinářská nezávadnost apod.
Maziva na bázi halogenovaných polyalkenů dosáhly největšího rozšíření hlavně v případě PTFE a PTFCHE (polytrifluórchlóretylén), a to zejména jako zpevňovadla neboli tzv. plnidla u plastických maziv pro extrémní podmínky a potravinářské aplikace.
V olejích se objevil PTFE poprvé asi před třiceti léty, kdy byly prováděny první pokusy o náhradu MoS2 za modernější látku. Teflon®jako takový má dobrou přilnavost pouze k atomárně čistým povrchům kovů, kde se uplatňuje kromě fyzikální adsorpce k povrchu i vazba chemická prostřednictvím atomů fluóru. U znečistěných kovových povrchů jako je tomu v motorech a převodovkách se může uplatnit pouze fyzikální adsorpce, a ta není nikdy tak pevná jako chemisorbce. V případě motorových a převodových olejů se tedy teflonové částice střídavě nalepují a odlepují z kluzné plochy a unášeny olejem dále se „nalepí“ za chvíli zase jinde. Mechanismus přilnutí částic k povrchu znečistěného kovu a jejich charakter působení je tedy obdobný jako u grafitu nebo MoS2. Dostanou-li se částečky PTFE mezi plochy s mezným třením – kdy se mohou kovově stýkat vrcholky nerovností – zabrání jejich svarům a lokálnímu přehřevu oleje. To však platí jen do určité míry, neboť PTFE nemá příliš dobré vysokotlaké vlastnosti.  Předností přísad s teflonem je, že neovlivňují chemismus oleje jak tomu je u přísad chemických (molekulárních). Olej zde slouží pouze jako dopravce částic PTFE ke kluznému povrchu. Zde se buď částice usadí a mechanicky zaapretuje do mikropovrchu nebo je dále unášena olejem. Zásadní je kvalita částic  PTFE, a to nejen z titulu čistoty, ale i tvaru a velikosti. Nevhodné částice totiž velmi brzy sedimentují, případně je odfiltruje plnoprůtokový čistič oleje. Částice pro motorové aplikace nesmí přesahovat velikost 3 ?m! Uvědomme si, že přísada se nesmí odfiltrovat po celou dobu životnosti olejové náplně, a to ani tehdy, je-li již filtr již částečně zanesen. Teflon®  (pokud se neusadí ve vaně motoru) totiž cirkuluje  v oleji po celou dobu jeho životnosti. Je nesmysl tvrdit, že se všechen naaplikuje na kluznou plochu po ujetí pár set kilometrů, a pak již v oleji není! Rovněž je holý nesmysl tvrzení některých zahraničních firem dodávajících tyto přísady, že PTFE pokryje kluzné plochy motoru spojitou vrstvou obdobnou jaká je na teflonové pánvi. Na honovaném povrchu válce jsou po aplikaci zřetelné pod elektronovým mikroskopem ostrůvky teflonu a závějovité zanesení rýh v povrchu kovu.
O škodlivosti teflonu a jeho korozivnímu působení je možno říci následující:
Sám o sobě za teplot do cca 320°C  působí na površích jako inhibitor koroze, tedy korozi zabraňuje. Při vyšších teplotách se skutečně mohou uvolňovat páry, které na kovových površích, zejména slitin s obsahem mědi a za přítomnosti vody, mohou působit korozivně. Takové podmínky však u motoristických aplikací nevznikají. Za svoji dlouholetou praxi jsem shlédnul hodně motorů demontovaných po teflonových aplikacích po více jak 150 000 km, a nikde se koroze neobjevila.  Diskutabilní je tepelný rozklad PTFE v hlavě válců, kde by teoreticky mohlo dojít k přehřátí částic teflonu na teploty nad 400°C, kdy se tvoří páry velmi toxických sloučenin, mezi nimi např. i perfluórizobutylénu, který je zhruba 10x jedovatější než fosgen!  Jsou to však pouze teoretické úvahy. V praxi se taková měření nepotvrdila, neboť částice usazené na kluzné ploše v horních partiích válce se na tuto teplotu rozhodně nedostanou díky kontaktnímu ochlazování a v oleji, který shoří ve spalovacím prostoru, se jedná skutečně pouze o několik ppm teflonu, jehož zplodiny (i kdyby tam byly) jsou nedetekovatelné. Z tohoto titulu nadělají rozhodně více škody plyny jako jsou CO2 a Nox. Jako podpůrná mazací látka má tedy PTFE rozhodně svoje opodstatnění zejména v podmínkách mezného tření (tedy např. startů motoru), kdy vzniká největší opotřebení. V okamžiku vzniku hydrodynamického mazání již nemají tyto částice uplatnění jako mazivo. Z dlouhodobých testů, které byly provedeny nezávislou zkušebnou již v roce 1993 na jediném českém výrobku, jednoznačně vyplynulo, že tyto přísady mají kladný vliv na tribologické parametry třecích ploch v motorech a převodovkách.  Tento je reprezentován  značným snížením opotřebení a snížením množství otěrových kovů v oleji. Díky tomuto efektu a také omezení lokálních mikropřehřevů oleje mají dále významný vliv na snížení rychlosti samotné degradace oleje. Názorné grafy viz http://www.ekolube.cz/pdf/trendy_opotrebeni.pdf
A jak se na to dívá pan Bishop?
Pan Bishop – vynálezce Slicku 50 – si byl patrně již tenkrát dobře vědom přínosu teflonu v olejích. Nebyl to pouze obchodní trik na Američany s využitím populární novinky – teflonu.  Proč by jinak neopouštěl tento materiál i ve svých nových výrobcích? Ano, přísady Bishop´s Original obsahují rovněž PTFE (testováno u receptury C350G). Obsah částic PTFE  v Bishopu je cca do 1%hm a jejich rozměry jsou průměrně okolo 2?m! Pan Bishop na to šel od lesa. Vytvořil docela škaredou, ale stabilní emulzi, která díky povrchovým jevům na rozhraní fází udržuje teflon dlouhodobě ve vznosu, takže nesedimentuje. Sediment se začne projevovat  po roce a více, a to už je výrobek dávno spotřebován. Ta emulze vznikla smísením nějakého nasyceného uhlovodíku s velkým množstvím esteru netypického pro použití v motorových olejích, ale velmi podobného svým složením metakrylátům, které se běžně používají ke zvýšení viskozity oleje. Jelikož se tento „ester“ špatně rozpouští v tomto základovém oleji, vznikne tato nevzhledná, zato velmi stabilní emulze, kterou tam však Bishop potřeboval. Emulze bohužel nemizí ani po smísení přípravku s motorovým olejem, ani po zahřátí, takže tento se nevzhledně zakalí. Po smísení přísady v doporučeném poměru se zvýší viskozita motorového oleje, a to o 10%/40 °C a o 11%/100 °C! což je další kouzlo přísady, způsobující okamžité dotěsnění pístní skupiny a ztišení motoru. Polymetakrylát, jak se tato látky nazývá, může působit i jako protioděrová přísada, protože způsobuje viskoelasticitu oleje, kdy velkou část zatížení zachycuje právě elastická deformace oleje. Pro použití v motorových a převodových olejích je však velmi důležité i hodnocení termooxidační a mechanické stálosti těchto produktů.  Podobné přísady jsou silně polárními látkami a přidávají se mimo jiné do průmyslových olejů používaných na ztrátové mazání  kluzných ploch obráběcích  strojů (tzv. CGLP oleje podle DIN 51502).
Takže nikoli „permanentní difúze“ ani žádný „magnetismus“ u Magnatecu firmy CASTROL nebo jak vzletně se tyto efekty nazývají, ale běžný anti-stick-sleep efekt, využívaný při mazání kluzných ploch soustruhů a fréz v případě minimálního pohybu loží, kdy nevznikají podmínky vhodné pro vytvoření hydrodynamické vrstvy. Přísada Bishop´s Originál receptura C350G obsahuje asi ještě 1% hm síry ( je to tam cítit), fosfor ani chlór neobsahuje. Neobsahuje ani organické kovy běžné z ditiofosfátů či detergentů, takže základem pro výrobu není motorový olej.  Z výše uvedeného se však nabízí otázka, jestli přísady Bishop´s Originál nejsou vlastně tak trochu chemickými aditivy, které mohou mít známé negativní účinky na chemismus oleje nebo se pan Bishop přece jen spoléhá hlavně na teflon? V každém případě mu nelze upřít pokrok v dokonalé disperzitě částic PTFE a jejich jemnozrnnosti, která je naprosto zásadní pro správnou funkci takového aditiva. Je-li funkčnost teflonu podpořena ještě chemicky, vytvořením olejového filmu s větší únosností, pak je nasnadě se domnívat, že přísada bude ihned po aplikaci tzv. „cítit“. Sníží se patrně hlučnost a motor oživne. Tyto efekty však budou pouze dočasné. Škoda, že se nepotvrdily kladné výsledky na testech, prováděných u Českých drah v provozní jednotce Letohrad na motorových vozech řady 810, kde jediným jednoznačným závěrem bylo, že přísady po dobu testů motorům neublížily. Na dlouhodobější sledování a vyhodnocení však již nebyly peníze.
Závěrem bych chtěl říci, že nejsem tak pesimistický jako někteří kolegové, kteří „Bishopa“ rovněž testovali a považují ho budˇza placebo nebo za další pro motor nebezpečný švindl. Jsem toho názoru, že přísady Bishop´s Originál mají obdobný účinek jako běžné přísady teflonové, možná s vylepšenými vlastnostmi v oblasti subjektivních efektů po aplikaci a vylepšenou filtrovatelností části  PTFE.

Teflon® - chráněná obchodní značka pro výrobky fy. Du Pont.

Autor článku: LB (Lubomír Tresner)

zobrazit další autorovy články
upravit článek pro tisk

Komentáře k tomuto článku (264):

 

© 1999-2018, Petr Váňa a Insidea Digital s.r.o.
Jakýkoliv výňatek či přetisk obsahu serveru Škoda TechWeb může být použit jinde pouze s písemným svolením provozovatelů serveru, jež jsou uvedeni výše.
Zásady ochrany osobních údajů