Состав, обслуживание и рекомендации по выбору гидравлической жидкости

Как известно, гидравлическое масло выполняет огромное количество функций в различных системах и механизмах. Учитывая такую многофункциональность, продукт правильнее назвать гидравлической жидкостью. Подчеркнем также, что термин «гидравлическая жидкость» в данной статье относится к продуктам, рекомендуемым именно для работы в гидросистемах, в отличие от других технических жидкостей, например моторных масел, универсальных тракторных трансмиссионных масел и масел для автоматических трансмиссий, которые часто заявляются как «пригодные для работы в гидросистемах».

Гидравлические системы становятся все более компактными, при этом увеличиваются удельные значения передаваемой энергии, системы работают при все более высокой температуре и давлении, уменьшаются зазоры между движущимися деталями, в конструкции с целью уменьшения массы все шире используются цветные металлы и сплавы. По этим причинам ранее выпускавшиеся гидравлические жидкости уже не соответствуют новым требованиям, и создаются новые сорта с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Как и любая современная техническая жидкость, гидравлические жидкости состоят из основы – базового масла и присадок. Основа обычно составляет 95 и более процентов всего состава жидкости.

Гидравлические жидкости в зависимости от базового масла разделяют на жидкости на основе минеральных масел; синтетические жидкости на основе масел гидрокрекинга, полиальфаолефинов (ПАО) и эфирных масел, а также полигликолей. В интересующей нас мобильной спецтехнике в  основном используются жидкости на минеральной основе и гидрокрекинговые.

Присадки. В состав современных гидравлических жидкостей могут входить такие присадки, как ингибиторы коррозии, антиокислительные, противоизносные, пеноподавляющие, эмульгаторы или деэмульгаторы, а также присадки, улучшающие вязкостно-температурные свойства, то есть уменьшающие зависимость вязкости жидкости от температуры.

Эмульгаторы – вещества, обеспечивающие создание эмульсий из несмешивающихся жидкостей. Другими словами, эмульгаторы поддерживают воду в виде жидкой дисперсной фазы в гидравлической жидкости, в результате чего небольшое количество воды рассеивается в объеме масла, что обеспечивает соответствующее смазывание. Деэмульгаторы отделяют воду от гидравлической жидкости, что позволяет удалять ее из гидросистемы в процессе проведения технического обслуживания. Следует отметить, что отделенная вода практически не обладает смазывающими свойствами и, попадая в гидронасос, может вызвать повышенный износ его компонентов. Повреждения в системе также могут возникнуть, если вода замерзнет. Требования производителей внедорожной техники в части эмульгирующих свойств жидкостей, используемых в гидросистемах, могут разниться. Например, Caterpillar не рекомендует использовать жидкости, содержащие деэмульгаторы. Ряд других производителей допускает использование жидкостей обоих типов.

Величину относительного изменения вязкости жидкости в диапазоне рабочих температур выражает безразмерный параметр «индекс вязкости». У гидравлических жидкостей с высокими индексами вязкость мало изменяется в широком диапазоне температур.

Присадки, улучшающие индекс вязкости (известные под названием «модификаторы вязкости»), вводятся в продукты, соответствующие спецификациям ISO 6743/4 – тип HV или DIN 51524 – категория HVLP. Эти присадки представляют собой полимеры, их молекулы при низких температурах имеют форму «клубков», обеспечивая малую вязкость масла и тем самым хорошую прокачиваемость при отрицательных температурах. При повышении температур до рабочих эти молекулы «разворачиваются», занимая больший объем и поддерживая вязкость на необходимом уровне, не давая маслу разжижаться. Благодаря этому свойству при изменении температуры вязкость жидкости поддерживается почти на постоянном уровне. На рынке предлагается большое количество присадок, улучшающих индекс вязкости. Но следует помнить: при одинаковом химическом составе чем длиннее молекулы вещества, тем ниже сопротивление механическому сдвигу. А когда цепочки молекул распадаются, вязкость жидкости падает.

«Цинкосодержащие» и «бесцинковые». На протяжении десятилетий диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP) использовался в качестве противоизносной и противоокислительной присадки в гидравлических жидкостях. Большинство гидравлических жидкостей содержит ZDDP, т. е. относится к типу «цинкосодержащих».

Но ZDDP обладает слабой гидролитической стабильностью, т. е. разлагается под действием воды (продукты разложения больше всего воздействуют на цветные металлы), а также недостаточной термической стойкостью – разлагается под действием экстремально высоких температур, образуя коррозионно-активные кислоты и рыхлый осадок, засоряющий фильтры и усиливающий износ деталей системы.

Эту проблему устраняют путем использования более дорогих присадок на основе серы и фосфора: аминных солей и сложных эфиров диалкилдитиофосфорной кислоты. За последние пару лет такие «не содержащие цинка» («бесцинковые») сорта жидкости широко распространились. Как правило, они относятся к премиум-классу. Гидравлические жидкости с бесцинковыми присадками называются «беззольными» – они обладают повышенным сопротивлением образованию рыхлого осадка (т. е. гидролизу), лаковых отложений при высоких температурах, а также экологичны – не содержат тяжелых металлов. Кроме того, такие жидкости более химически нейтральны к цветным металлам и обладают лучшей фильтруемостью, так как не содержат рыхлых осадков. Самые современные рецептуры гидравлических масел, как правило, произведены с использованием «бесцинковой» технологии. Эти сорта жидкостей обладают не менее высокими противоизносными свойствами по защите гидронасосов и других компонентов гидросистем, чем обычные гидравлические жидкости.

Интересно отметить, что некоторые производители внедорожной техники допускают к использованию в гидросистемах жидкости с содержанием цинка не менее 0,09 %, например Caterpillar. С другой стороны, существуют производители, настоятельно рекомендующие к использованию только беззольные жидкости, например Hitachi.