Mikä on kitkanmuokkain ja miten se toimii?
Kitkanmuokkausaineet ovat öljyliukoisia kemikaaleja, joita käytetään polttomoottorien ja vaihteistojen voiteluaineiden lisäaineina. Kitkamodifiointiaineita käytetään alun perin esimerkiksi vaihteistonesteissä, ohjaustehostimissa, rajoitetun luiston vaihteistoöljyissä ja traktorinesteissä. Niiden päätarkoituksena on tasoittaa liikkuvien osien liikettä metallipintojen kulumisen estämiseksi. Niitä voidaan kutsua myös rajavoitelun lisäaineiksi. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että ne voivat estää kiinteiden pintojen suoran kosketuksen vähentäen kitkaa ja kulumista. Tämä puolestaan auttaa parantamaan moottorin polttoainetaloutta.
Kitkamodifiointimolekyyli koostuu kahdesta osasta: polaarisesta päästä (pää) ja öljyliukoisesta päästä (häntä). Pää kiinnittyy metallipintaan luoden metallipinnalle pehmusteen toista metallipintaa vasten. Hännät nousevat pystyyn rullan tavoin. Nämä molekyylit pysyvät pystyssä, kun pehmustetut pinnat joutuvat kevyeen kosketukseen toistensa kanssa. Näin muodostuu paksu rajakalvo, joka on metallipintoja pehmeämpi.
Kun menemme tähän yksityiskohtaisesti, törmäämme kulumista estäviin (AW) ja äärimmäiseen paineeseen (EP) vaikuttaviin lisäaineisiin. Molemmat lisäaineet toimivat siten, että ne kehittävät metallipinnalle kestävän kalvon reaktion yhteydessä. AW-lisäaineita tulisi käyttää silloin, kun kuormitus on pieni ja nopeus suuri, jotta jatkuva kuluminen vähenisi. Yleisesti käytettyjä AW-lisäaineita voiteluaineissa ovat sinkkidialkyyliditiofosfaatit (ZDDP). Mutta kun kuormitus on hyvin raskas ja sitä ajetaan korkeissa lämpötiloissa ja alhaisilla nopeuksilla, on käytettävä EP-lisäaineita moottorin vaurioitumisen estämiseksi. Yleisesti käytettyjä ovat molybdeenidisulfidi.
Koska ajoneuvojen päästömääräykset muuttuvat yhä haastavammiksi, moottoriöljyjen lisäaineille asetetaan todennäköisesti rajoituksia. Vaikka nykyaikaiset moottoriöljyt tukeutuvat voimakkaasti ZDDP:hen kulumisen, hapettumisen ja korroosion estämiseksi, ne ovat todennäköinen päästörajoitusten kohde, koska ne sisältävät fosforia, rikkiä ja sinkkiä.Päästöjen valvonta on jo tutkinut näiden tekijöiden vaikutuksia, eivätkä ne välttämättä ole myönteisiä. Tämä johtaa todennäköisesti innovaatioihin, kuten ZDDP:n vähentämiseen moottoriöljyissä, jotta moottorin suorituskyvylle ei aiheutuisi haittaa ja kitkanmuokkausainetta käytettäisiin edelleen muiden vaihtoehtoisten lisäaineiden avulla.
