В гипоидных передачах и тяжело нагруженных редукторах металлические поверхности в зоне контакта сближаются настолько, что масляная плёнка рвётся. Чтобы зубья не задирало и не сваривало, в трансмиссионные масла вводят противозадирные (EP) и противоизносные (AW) присадки. Самые распространённые из них содержат серу. Подходит ли для этой роли диоктилсульфид? Ответ требует понимания того, какая сера «работает» в зоне трения.
В первой версии материала приводилась рецептура масла API GL-5 с 2–4 % ДОС и результаты испытаний на четырёхшариковой машине и стенде FZG. Это были не результаты реальных испытаний, а иллюстрации без источника. Мы заменили их разбором химии серосодержащих EP-присадок.
Как работают серосодержащие EP-присадки
В момент контакта неровностей поверхностей локальная температура вспышки достигает сотен градусов. Присадка разлагается и реагирует с железом, образуя на поверхности плёнку сульфидов железа. Эта плёнка легко срезается, но предотвращает непосредственный контакт и микросварку металла. Чем легче присадка отдаёт серу («активная сера»), тем при меньших температурах и нагрузках она начинает работать.
Моносульфиды и полисульфиды — большая разница
- Полисульфиды (R–Sn–R, n ≥ 2), сульфированные олефины и жиры содержат слабые связи S–S и легко отдают серу. Именно они составляют основу противозадирных пакетов трансмиссионных масел.
- Моносульфиды (R–S–R), к которым относится ДОС, термически стабильны: связь C–S прочная, активной серы нет. В патентной литературе прямо отмечается, что при высоком содержании моносульфидов в смеси алкилсульфидов снижается реакционная способность по отношению к металлу и плёнка сульфида металла образуется хуже.
Поэтому диоктилсульфид не стоит рассматривать как самостоятельную противозадирную присадку уровня GL-5. Его химическая стабильность, ценная в экстракции, здесь оборачивается низкой EP-активностью.
Где ДОС может быть полезен в трансмиссионном масле
- Вторичный антиоксидант. Как и в моторных маслах, сульфид разрушает гидропероксиды и замедляет окисление масла при высоких температурах редуктора.
- Компонент, не повышающий коррозионную агрессивность. Моносульфиды значительно мягче к цветным металлам (бронзовым синхронизаторам, подшипникам), чем активные полисульфиды. Это нужно подтверждать испытанием на коррозию медной пластинки.
- Источник серы без металлов и фосфора — при необходимости корректировки состава пакета.
Что проверять при испытаниях
- противозадирные свойства на четырёхшариковой машине (ASTM D2783) в сравнении с композицией без ДОС;
- коррозию медной пластинки (ASTM D130);
- окислительную стабильность масла;
- совместимость с основным EP-пакетом.
Литература
- Патент US 10894767. Dialkyl sulfide, method for producing dialkyl sulfide, extreme-pressure additive, and lubricating fluid composition — о снижении реакционной способности при высоком содержании моносульфидов. текст патента
- ASTM D2783. Standard Test Method for Measurement of Extreme-Pressure Properties of Lubricating Fluids (Four-Ball Method).
- Rudnick L. R. (ed.) Lubricant Additives: Chemistry and Applications. CRC Press.