Состав моторного масла


Состав моторных масел

Состав моторных масел

Выбирая моторное масло, водитель вынужден отдавать предпочтение одному виду – минеральному, синтетическому или полусинтетическому. На чем же остановиться? В этом случае нет «лучшего» масла, есть оптимальное для конкретного автомобиля. Ведь рекомендуя масла, производитель учитывает все нюансы работы двигателя.

Что важно для моторного масла?

Основные свойства моторного масла, которые определяются по международным стандартам это:

вязкость (классификация SAE). Отклонение от нормы приводит к неприятным последствиям. Если вязкость повышена, циркуляция масла затрудняется, детали мотора изнашиваются быстрей. Если масло слишком жидкое, повышается его расход, увеличивается трение деталей двигателя;

Моторное масло характеризуется вязкостью, химическим составом и количеством присадок

количество присадок и качество (классификации API и ACEA, допуски производителей). Сюда относятся моющие и противоизносные свойства масел, низкая или высокая окисляемость, антикоррозионные и смазывающие свойства.

Химический состав масла, который определяется по основе, безусловно, влияет на все эти характеристики.

Три основы моторного масла

Минеральная основа. Основа такого масла получена из нефтепродуктов. Выделяют два типа минерального масла – классическое и полученное путем гидрокрекинга.

В первом случае масло максимально очищают от ненужных примесей, а затем оптимизируют его свойства с помощью различных присадок. Основной недостаток классического минерального масла – нестабильность свойств в условиях слишком низких и высоких температур, что может привести к перебоям в работе двигателя.

Во втором случае – специальным методом гидрокрекинга масло улучшают на молекулярном уровне. Гидрокрекинговое масло по параметрам гораздо стабильнее классического, имеет оптимальную вязкость, лучше проявляет себя в условиях высоких температур и скоростей.

Если оптимальным маслом для конкретного двигателя указывается минеральное, то использование синтетического может привести к неприятностям, например, утечке масла через сальники. Применение минерального масла рекомендуется для двигателей с большим пробегом, для двигателей, которые не работают в тяжелых условиях, для моторов отечественных автомобилей.

Самое совершенное масло - синтетическое. Старые двигатели используют полусинтетическое или минеральное моторное масло

Синтетическая основа считается наиболее совершенной. Такие основы получают, синтезируя в лабораториях, что позволяет добиться лучших характеристик. Синтетические масла химически стабильны – это значит, что их свойства не меняются в неблагоприятных условиях, масло не окисляется. Масла устойчивы к низким температурам (средняя температура застывания –50ºС), их вязкость оптимальна при высоких температурах, они не образовывают нагар, имеют низкий уровень испаряемости.

Моторное масло, воздушный фильтр, масленый фильтр, топливный фильтр.

Синтетическая основа сама по себе обладает многими нужными свойствами, а потому требует минимума дополнительных присадок. Это еще один плюс синтетики – такое масло очень стойкое, ведь присадки разрушаются в первую очередь.

Синтетические виды моторных масел самые дорогостоящие. Их применение оправдано большими (например, частое нахождение в пробках) нагрузками на двигатель, эксплуатацией автомобиля в условиях очень низких или очень высоких температур.

Компромисс между двумя основными видами моторных масел – масла на полусинтетической основе. Минеральная составляющая такого масла обычно занимает до 70%, оставшаяся часть – синтетическая. Такие масла дешевле синтетических, но по характеристикам приближены к ним. Полусинтетические масла считаются идеальным вариантом при умеренных нагрузках на двигатель.

Какова роль присадок?

Присадки в моторном масле могут составлять до 20-30%. Их делят на три вида – модифицирующие или изменяющие свойства масла, защитные по отношению к механизмам и защитные по отношению к самому маслу.

Модификаторы вязкости, которые регулируют вязкость в разных температурных условиях, есть практически в каждом моторном масле. Плюс одни из главных присадок – это противоизносные и противозадирные, они защищают поверхности деталей мотора. Модификатор трения – снижает трение деталей, что приводит к экономии топлива, антиоксиданты не дают маслу окисляться, антикоррозионные присадки защищают детали от коррозии. Часто в масла добавляют также детергенты (они смывают нагар и налеты на стенках) и дисперсанты (не дают посторонним частицам в масле образовывать комки).

Всегда ли нужно использовать один вид масла?

Рекомендации производителей по использованию масла относятся к двигателю нового автомобиля. Но мотор изнашивается, его состояние изменяется, и изначально рекомендованное масло может стать для него не самым лучшим вариантом.

Считается, что в эксплуатации большинства современных автомобилей действует рекомендация – в новом автомобиле (до 150 000 км пробега) применяется синтетическое масло, в авто с пробегом до 250 000 км – полусинтетическое, и у «ветеранов» пробега – минеральное.

Средний срок замены масла это 6 000 км для минерального масла, 8 500 км - для полусинтетического и 10 000 км - для синтетического масла.

Что будет, если смешивать масла?

Если есть необходимость в замене масла, остатки старого нужно слить. Смешивание масел одного состава, но разных производителей, может привести к ухудшению его свойств, так как общее название «минеральное» или «синтетическое» не подразумевает полной идентичности составляющих.

Средства получения синтетического масла у лабораторий разных производителей могут отличаться. Минеральное масло также может быть получено разными путями, а у гидрокрекингового и классического есть отличия в свойствах.

Смешивать разносоставные масла не рекомендуется не столько из-за основы, сколько из-за присадок. Смешивание нарушит их выверенный и отработанный производителем баланс – и свойства масла могут измениться непредсказуемо.

blamper.ru

Состав моторного масла

Для человека, озаботившегося тем, что же он заливает в двигатель своей машины весьма полезной будет информация о составе моторного масла. Эти знания дадут ключ к пониманию того, из чего сделаны масла, стоящие на полках магазинов, и почему одно стоит в полтора раза дешевле другого, хотя на обоих написано «синтетическое масло». Ранее мы уже слегка касались этой темы, теперь настало время поговорить об этой теме более подробно.Как я уже упоминал в статье о типах моторных масел, в первом приближении масло состоит из базовой основы (базового масла), модификатора вязкости, ответственного за сохранение вязкости в заданных пределах и присадок, обуславливающих наличие у масел различных полезных свойств.

Базовое масло.

Базовое масло – это основа, определяющая, сколько проработает продукт в двигателе и отвечающая за его смазывающие свойства. Плюс к этому оно служит средой-носителем для присадок. Существует пять основных типов базовых масел:

  • минеральное
  • минеральное селективной очистки
  • гидрокрекинговое (HC)
  • полиальфаолефиновое (PAO)
  • эфирное (эстеры)

Минеральные базы получают путём отбора соответствующих нефтяных фракций при перегонке нефти. Масла селективной очистки дополнительно очищают с помощью растворителей избирательного действия (отсюда название), которые вымывают из базы наиболее неподходящие молекулы, улучшая состав моторного масла, делая его более однородным.

Гидрокрекинговая база получается также из минерального сырья, но при этом используются процессы синтеза, то есть преобразования в углеводороды необходимой структуры. Поэтому эта основа считается синтетической. К синтетике её, кстати, отнесли не так уж и давно, ещё лет десять-пятнадцать назад у всех ведущих масляных брэндов в линейке продуктов были две полусинтетики, с вязкостью 10w-40 и 5w-40, выше которых шли уже премиум-масла на ПАО-основе. Примерно пять лет назад между ними появилась прослойка масел, заявленных как синтетические, но более дешёвых и не наследующих форму названия премиум-продуктов (например, цифра 1 в названии Mobil, или слово Ultra у Shell, Edge у Castrol и т.д.). Это и был тот момент, когда гидрокрекинг стали считать синтетикой. С точки зрения маркетинга хороший ход: потребители думают, что для них сделали синтетику более дешёвой, а по факту просто стали продавать дороже то, что раньше называлось полусинтетикой. Как говорится, и волки сыты, и овцы целы.

Полиальфаолефины, или, сокращённо, ПАО – дорогая и самая распространённая и синтетическая основа для производства технических масел. Производят её из этилена, синтезируя молекулы заданной формы и свойств. Это даёт ряд преимуществ:

  • молекулы одного размера создают меньше сопротивления для трущихся деталей, а значит, увеличивают КПД двигателя. Как следствие, имеем энергосбережение и уменьшенный расход топлива (ненамного).
  • отсутствие молекул малого размера даёт практически нулевую испаряемость, значит нет расхода масла на испарение (не путать с угаром, это отдельный момент, рассмотрим в статье про вязкость).
  • масло такой структуры обладает отличными низкотемпературными свойствами. Температура застывания гораздо ниже, как следствие, при холодном запуске такое масло будет более жидким и быстрее доберётся до трущихся поверхностей в двигателе. И это без всяких депрессорных присадок, о которых мы поговорим чуть ниже.
  • термическая и химическая стабильность позволяют молекулам работать при более высоких температурах и в агрессивной среде не распадаясь. Именно это и является самым важным преимуществом синтетики и обуславливает её больший ресурс относительно минералки, причём с показателями практически как у свежезалитого масла.

    Уменьшение потерь энергии в зависимости от разницы в размерах молекул

На последнем аспекте остановлюсь подробнее. Молекулы масла (любого) при работе в двигателе испытывают большие нагрузки, в результате которых они разрушаются, превращаясь в мусор, загрязняющий масло. Поскольку минеральная основа состоит из разнородных молекул (грубо говоря, мешанина нефтяных фракций в диапазоне температуры перегонки 300-600 градусов, естественно, имеющих различные свойства), то и распадаться они будут по-разному: одни раньше, другие позже. При этом после распада менее устойчивых молекул физические свойства масла в целом меняются в худшую сторону: ведь состав-то масла изменился, плюс добавилось мусора из остатков распавшихся молекул. И этот процесс происходит постоянно с момента заливки нового масла, так что по мере работы уровень эксплуатационных свойств плавно ползёт вниз.

Синтетические молекулы за счёт своей одинаковости и стабильности выдерживают все нагрузки двигателя (если они не превышают расчётных), поэтому и не распадаются, соответственно, основа в масле почти весь положенный пробег имеет состояние, как у свежезалитого масла (подчеркну, что речь идёт именно о базе, визуально это никак не проявится, ну или почти никак. Масло всё равно потемнеет из-за работы моющих присадок). Однако ПАО тоже не вечно и изнашивается, поэтому в один прекрасный момент молекулы всё же начнут распадаться. Причём практически одновременно, они же одинаковые, и износостойкость у них тоже одинаковая. Так что очень важно заменить масло до этого момента, поскольку начиная с него ваш двигатель будет работать на отработке, что пагубно отразится на его ресурсе вплоть до выхода из строя.

Эфирная, или эстеровая база делается также путём синтеза, причём более сложного и дорогого, нежели ПАО, поэтому масла на ней не очень распространены. Из компаний, декларирующих производство масел на эфирной основе, на ум приходит только Motul. Конечно, есть ещё куча масел с эфирами, но обычно по одной-двум позициям, да далеко не в каждом брэнде. От ПАО эфиры отличаются наличием отличных смазывающих свойств, но плохой стойкостью к воде. И вот тут нас ждёт откровение: оказывается, идеальной основы для моторного масла не существует, у всех есть свои недостатки (смотрим табличку).

Как видно из таблицы, любой тип базовых масел имеет «двойки» или «тройки». Выход производители видят в смешивании основ для взаимной нейтрализации негативных показателей. Наиболее технически хорош вариант со смесью ПАО и эфиров, но цена в данном случае становится не то что «двойкой» — «единицей». Хотя для многих автоблюдителей это не повод лить в любимую машину что-то хуже самого совершенного масла:). Поскольку таких людей немного, для остальных делают всевозможные смеси ПАО, минералки и гидрокрекинга. Основной вывод отсюда таков: даже если на масле написано fully synthetic (что означает «полностью синтетический»), на самом деле оно, скорее всего, синтетическое процентов на пятьдесят +/-. Как я уже упоминал в другой статье, на техническом семинаре представитель одного из мажорных (в смысле, основных) брэндов сказал, что масло у них считается синтетическим, если доля синтетики в нём больше 35%. Так что из соображений альтруизма «лишнего ПАО» нам никто не льёт, будьте уверены.

Присадки в масло.

С базой разобрались, переходим к присадкам, входящим в состав моторного масла. Все присадки делятся на 3 группы:

  • модификаторы вязкости
  • присадки для защиты масла
  • присадки для защиты поверхности двигателя

Модификаторы вязкости.

В эту группу входит собственно модификатор вязкости, отвечающий за сохранение расчётной вязкости при повышении температуры и депрессорная присадка, сохраняющая вязкость в заданных пределах при низкой температуре. Подробнее об этом написано в статье о вязкости моторного масла. Здесь же упомянем, что модификатор вязкости примечателен тем, что его в масле должно быть гораздо больше остальных присадок, как правило, около 10% от общего объёма масла, тогда как все остальные присадки, вместе взятые составляют ещё 10%.

Присадки для защиты масла.

Помимо физического и термического распада с маслом в моторе может случиться две неприятности, которые будут мешать его качественной работе. Это вспенивание и окисление (или химическое разрушение). Поэтому в масло добавляют антипенную и антиокислительную присадку (антиоксидант). Антипенная присадка уменьшает коэффициент поверхностного натяжения масла, поэтому пузырьки, образующиеся при вспенивании тут же лопаются.

С окислением ситуация такая: из школьного курса химии известно, что кислоты нейтрализуются щелочами. Так что для борьбы с окислением (то есть воздействием на масло кислот) в масло добавляют присадки, имеющие щелочную среду и нейтрализующие кислоты. Основным показателем нейтрализующих свойств масла является щелочное число. Обозначается оно аббревиатурой TBN – «total base number», где total – в данном случае означает общее, base – щелочное, так как щёлочи в химии также называют основаниями, кто не помнит:), ну а number – это число. Значение TBN представляет собой количество гидроксида калия (KOH) в миллиграммах, эквивалентного по нейтрализующему действию присадкам, содержащимся в одном грамме масла. Такая вот загогулина, как говорится:). Есть, кстати, очень взаимосвязанная характеристика масла – кислотное число. Выражается в тех же миллиграммах KOH, но уже немножко по-другому. Это количество гидроксида калия, нужное для нейтрализации всех кислот, содержащихся в 1 грамме масла. Чтобы усвоить эти мудрёные сентенции, попробую объяснить «на пальцах». Допустим, у масла в начале использования щелочное число равно 7, а кислотное = 1.5. Это значит, что кислоты полностью нейтрализуются и ещё остаётся большой запас прочности. По мере выработки антиоксидантов щелочное число будет уменьшаться, а кислотное – увеличиваться. Когда они сравняются, у масла не останется запаса прочности и в дальнейшем оно не сможет бороться с процессами окисления, а значит, начнёт активно превращаться в негодную к использованию отработку. Такое масло нужно срочно менять.

Присадки для защиты поверхностей двигателя.

Теперь посмотрим, чем масло защищает наш движок. На страже мотора стоят:

  • противоизносные присадки
  • модификаторы трения (антифрикционные присадки)
  • противозадирные присадки
  • детергенты (моющие присадки)
  • диспергирующие присадки
  • антикоррозионные присадки

Пробежимся по функциям и принципу действия. В качестве противоизносной присадки часто используют соединения серы, которые при больших нагрузках и температурах образуют на поверхности детали плёнку сульфида железа, очень стойкого к износу соединения. Так что сера, от которой пытается избавить автомобильные масла европейская организация с названием ACEA (Association des Constracteurs Europeens des Automobiles – Ассоциация Европейских Производителей Автомобилей) во имя экологии, очень даже нужна в двигателе в разумных количествах, поскольку обеспечивает его защиту от износа. Оговорка про количества есть, поскольку кроме защиты двигателя, она же является компонентом образования серной кислоты, с которой уже приходится бороться антиокислительной присадке. Такая вот взаимосвязь.

Антифрикционные присадки (модификаторы трения) нужны для снижения трения (надо же:)) в двигателе. Широко используется в этом качестве дисульфид молибдена (есть даже масла, которые козыряют этим на этикетке, у Mannol, например, у LiquiMoly…). В масле этот материал оседает на поверхности деталей и при соприкосновении их друг с другом расслаивается подобно графиту (в силу особенностей своего молекулярного строения) при небольших нагрузках, уменьшая, таким образом потери на трение.

Противозадирные присадки работают там, где износ происходит в результате циклического повторения ударных нагрузок (например, пара кулачок-толкатель в ГРМ). Усилие кулачка таково, что верхний слой толкателя разрушается при соприкосновении. Чтобы этого не происходило, на толкателе образуется защитная плёнка из присадки, которая разрушается вместо металла при ударе кулачка, но тут же образуется снова. Применение одновременно противоизносных и противозадирных присадок обусловлено тем, что каждая из них наиболее работоспособна в разных условиях. Одни лучше справляются с высокими напряжениями, другие выдерживают высокие температуры и т. д. ….

Детергенты – это присадки, отмывающие двигатель от отложений на его поверхности и предотвращающие повторное загрязнение. Их молекулы прикрепляются к частицам отложений и образуют электрически заряженную оболочку, которая выталкивает грязь в объём масла. Также они способны прикрепляться к поверхности металлов и отталкивать частички грязи не давая им повторно оседать на двигателе.

Диспергирующие присадки занимаются тем, что вылавливают нерастворимые частицы в масле и обволакивая их, держат во взвешенном состоянии, не позволяя осесть где-нибудь в укромном уголке и образовать слой грязи в моторе. Не буду утомлять перечислением названий этих присадок, лично я с трудом воспринимаю всю эту алкилфенольную и сукцинимидную терминологию, да и ни к чему это нам здесь.

Антикоррозионные присадки предотвращают коррозию цветных металлов в двигателе, образуя на их поверхности плёнку, не разрушаемую при трении, под воздействием детергентных присадок и слабых кислот, образующихся при работе двигателя. Дабы не путать антиокислительное и антикоррозионное действие, достаточно вспомнить, что антиоксиданты защищают масло, а антикоррозионные присадки – детали двигателя. При этом многие присадки совмещают в себе эти два эффекта.

Вот схемка состава пакета присадок.

Многофункциональность и синергия.

Вообще, нужно учитывать, что очень часто присадки обладают комплексным действием, сочетая в себе две и более функций из вышеперечисленных. Например, дитиофосфаты цинка отметились практически во всех описанных свойствах (за исключением вязкостных). Другое дело, что у каждой присадки есть основное действие и второстепенное. В то же время для обеспечения одной и той же функции в разных узлах двигателя может применяться несколько разных присадок. Также нужно учитывать такое явление как синергия и обратную ему антагонистичность. Несколько присадок могут применяясь вместе могут давать дополнительный эффект, превышающий простую сумму отдельных эффектов, это и есть синергетический эффект. Однако может быть и наоборот, две присадки взаимно нейтрализуют действия друг друга. К тому же многие присадки, имея основной положительный эффект, дают проседание по другим параметрам, и для его нейтрализации приходится добавлять ещё что-то. Производители масел тратят много сил и времени на то, чтобы подобрать композицию присадок с оптимальным синергетическим эффектом при умеренной стоимости. Выглядит это как множество экспериментальных замесов с последующим их тестированием и анализом результатов. Именно поэтому никто из производителей категорически не рекомендует добавлять в их масла посторонние присадки/добавки. Неизвестно, какой суммарный эффект будет у этой новой смеси, может оказаться, что вся эта кропотливая работа пошла насмарку. Так что в данном случае имеет смысл послушать их и не искушать судьбу. Хотя, конечно, если есть достаточный багаж знаний, чёткое представление того, что и зачем заливаешь, и понимание возможных негативных последствий, то почему бы и нет. В конце концов дозировка присадок рассчитана с некоторым резервом, который, например, тратится на нейтрализацию несливаемого остатка масла после замены, и в случае чего, может смягчить последствия подобных экспериментов.

masloteka.ru

Из чего состоит моторное масло: различия химического состава

Смазка помогает работе мотора

Как вы думаете, что жизненно важно для работы движка вашего автомобиля? Конечно, ему необходимо горючее. Но если внутри мотора нет смазочной жидкости, даже при наличии бензина он вряд ли будет функционировать. Его металлические части будут тереться друг о друга, пытаясь преодолеть возникающее сопротивление. Но сила трения окажется сильнее и не даст частям двигателя проворачиваться. Картина радикально меняется, как только в мотор попадает смазка. То, из чего состоит моторное масло, обволакивает детали внутри движка, образовавшаяся пленка защищает металл от повреждений при трении. Теперь двигатель работает без проблем.

Как же появилось моторное масло? В 1866 году американский врач Джон Эллис экспериментировал с сырой нефтью, изучая её свойства с целью применения в медицине. Неожиданно для себя он обнаружил, что это отлична смазка, добавив сырье внутрь заевшего парового двигателя. Клапаны освободились, начали двигаться плавно и свободно. Доктор Эллис запатентовал свой открытие, а мир получил первую марку моторной смазки.

Чтобы состав продукта справлялся со своей задачей, нужно:

  • соответствие свойств масла механическим, химическим, температурным реакциям, происходящем при эксплуатации авто;
  • сочетание модели двигателя, марки смазки и условий езды.

Только при наличии всех этих факторов мотор будет работать стабильно и долго.

Смазывающие жидкости призваны:

  • предотвращать трение;
  • снижать износ;
  • отводить тепло от трущихся частей мотора.

Производители всего мира трудятся над тем, чтобы создать совершенный состав смазки. На сегодняшний день выпущены несколько десятков видео с подробной информацией на эту тему. Тем, кто интересуется научными достижениями в данной области, будет полезно их посмотреть.

Вернуться к оглавлению

Классификации смазок

Заправка мотора смазкой

Моторные смазочные средства создаются для разных типов двигателей:

  • бензиновых;
  • дизельных;
  • универсальные – работающих на любом топливе.

По сезонному предназначению моторное вещество подразделяется на:

  • зимнее;
  • летнее;
  • пригодное для любого сезона.

По химическому составу, способу производства масло бывает:

  • синтетическим – обозначается на упаковке Synthetic;
  • минеральным – Mineral;
  • полусинтетическим – Semi-Synthetic.

Выбирайте моторное смазочное средство строго в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля!

Чтобы масло стало полезным для мотора, в его состав добавляются присадки. Они улучшают и корректируют свойства смазки. А еще помогают достичь конкретных целей, например, моющих. Или усиливают вязкость смазочной жидкости. Производители смазок никому не раскрывают секретный состав присадок. На этом держится их бизнес и они скрупулезно отслеживают соответствие выпускаемых продуктов международным стандартам и сертификатам.

Моторное масло подразделяется на группы в зависимости от:

  • сбалансированного состава присадок в нем;
  • коэффициента вязкости;
  • допусков производителей.

Каждое моторное вещество получает рекомендации для использования в той или иной модели автомобиля. Все потому, что двигатели изготавливаются из разных металлов и имеют свои особенности конструкции. Есть движки для гоночных, спортивных авто. Есть для внедорожников или машин постоянной эксплуатации в условиях большого города. Для каждой модели должен быть специальный мотор, а для него – особый состав масла.

Вернуться к оглавлению

Из чего состоят смазки для двигателей?

Минеральные масла делают путем очистки нефтяных фракций. Синтетические – с помощью каталитического синтеза из газов. Комбинация того и другого, в которой не менее четверти синтетики, называется полусинтетической смазкой. Состав этого продукт представляет собой углеводороды с заданным количеством атомов углерода, соединенных цепочками

Бывают прямые, длинные, как веревка, цепочки атомов. Бывают ветвистые, как кроны деревьев. Формы цепочек напрямую влияют на свойства продукта. Максимально хорошие – с цепочками веревочного типа. Разветвленные цепи легче сворачиваются клубком. Следовательно, такое масло будут замерзать при достаточно высоких температурах. Потребителей же интересует смазочная жидкость, которая не замерзает даже в жестокие морозы.

При производстве минерального средства природные извилистые цепочки выпрямляют особым способом. Синтетику изготавливают искусственно, насаживая на линейные цепи количество атомов углерода до достижения заданной длины.

Смазка имеет определенные характеристики

Если принять рабочие характеристики минеральных продуктов за отправную точку и обозначить единицей, то:

  • полусинтетика превосходит его в два раза;
  • синтетическая смазка, в зависимости от состава, в три, четыре и пять раз.

Классификация Американского института нефти API четко определяет, какие бывают моторные масла.

  1. Простые минеральные, полученные методом селективной очистки нефти.
  2. Улучшенные минеральные моторные средства. Они высокорафинированные, прошли гидрообработку, с высокой окислительной стабильностью, малым содержанием парафинов и ароматизаторов.
  3. Полусинтетическое масло с высоким коэффициентом вязкости. К нему применяют специальную гидрокрекинговую обработку, улучшающую молекулярную структуру вещества.
  4. Синтетические смазки. Имеют самый высокий уровень вязкости, отличную стабильность при окислении. Их состав свободен от молекул парафинов. Получены путем химической реакции.

Все остальные синтетические смазки, не попавшие в 4 группу, а также смазочные средства на растительной основе.

Вернуться к оглавлению

Особенности каждого вида смазок

Огромный ассортимент моторных смазок

Самые недорогие – минеральные масла. Их химический состав зависит от качества нефти. Играет роль степень очистки, её технология. Молекулы продукта имеют разную форму и длину. Отсюда нестабильные свойства минералок. Они слабоустойчивы к окислению, быстро испаряются, вязкость их плохо удерживает нужный уровень при изменении температурного режима. Существуют видео опытов, наглядно демонстрирующих изменение вязкости масел при разных температурах.

С целью улучшения таких веществ производители подвергают их состав гидрокрекингу. Это сложный физико-химический процесс, с помощью которого закрученные длинные цепи атомов разрываются на короткие. Затем гидрированием короткие цепочки дополняют атомами водорода.

Гидрокрекинг подразумевает глубокую очистку и видоизменение молекул, а значит, затрагивает и нужные, полезные свойства основы. Поэтому такое масло улучшают присадками. Получаемая в результате полусинтетика по стоимости ближе к минеральной смазке. По показателям – что-то среднее между минералкой и синтетикой.

Наиболее совершенными характеристиками отличается масло синтетическое. Из таких нефтяных газов, как бутилен и этилен, выделяют короткие углеводородные цепочки из 3-5 атомов. Путем полимеризации создают их них длинные, по 10-12 атомов. Запрограммированная длина цепочек определяет постоянство свойств синтетики:

  • стабильность вязкости при температурах до минус 50, 60 градусов позволяет запускать двигатель в жестокие морозы;
  • сохраняется нужный уровень вязкости при температуре до 100 ºС;
  • благодаря однородной структуре вещество имеет отличную устойчивость к деформации сдвига;
  • склонность к образованию лаков и нагаров крайне мала;
  • такое масло почти не угорает;
  • слабо испаряется.

Синтетическое моторное вещество стойкое. Порой вообще не требует присадок. При применении синтетики двигатели гораздо меньше изнашиваются, но стоимость её значительно выше, чем у двух других видов.

Как бензин, так и моторное смазочное средство получают из нефти. Но задачи у данных продуктов разные. Чтобы узнать, как из одной основы посредством современных технологий создают вещества, предназначенные для разных целей, можно посмотреть видео в Интернете.

maslomotors.ru

Состав Моторного Масла

Моторное масло состоит из двух основных компонентов – базовое масло и пакет присадок. Базовое масло составляет основную часть моторного масла. Присадки добавляют в базовое масло для повышения его положительных свойств или для преодоления его негативных свойств, которыми оно может обладать.

Базовое масло

Существует два основных типа базовых масел – минеральная и синтетическая.

Минеральное базовое масло - это очищенная сырая нефть. Минеральное базовое масло использовалась в качестве смазочного материала для автомобилей со времен, когда они только были изобретены.Синтетические базовые масла, в отличие от минеральных, были синтезированы химическим путем в лаборатории специально для смазочных целей. Они разработаны из чистых компонентов, которые не содержат примесей и не нуждаются в очистке. Синтетические базовые масла известны с начала 20 века, но широко использоваться в качестве смазки для автомобилей стали совсем недавно.

Минеральное базовое масло

Как сказано выше, минеральные базовые масла получаются из очищенной сырой нефти, которая добывается из подземных природных хранилищ. С момента добычи, нефть должна пройти серию этапов очистки, для того чтобы обладать следующими важными свойствами базового масла:

1. Индекс вязкости.Индекс вязкости (безрамерный показатель характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры. Высококачественные масло обычно имеют высокий индекс вязкости.

2. Низкотемпературная производительностьЧем большая текучесть масла при низких температурах, тем лучше его низкотемпературная производительность. Лучшая низкотемпературная производительность обеспечивает больше защиты двигателя при его пуске в условиях низких температур. Особенно в зимнее время.

3. Высокотемпературная производительностьКак хорошо масло держится в условиях экстремально высоких температур? Легко ли горит? Допускает ли контакт металлических поверхностей трущихся деталей двигателя, в результате потери вязкости. Очевидно, что лучшие масла являются более эффективными в условиях высоких температур.

4. Стойкость к окислениюОкисление масла имеет место в результате контакта кислорода с компонентами масла, в результате чего образуются загрязнения, шлам и прочие отложения. Окисление ведет к повышению вязкости масла, заставляя двигатель работать усерднее для прокачки масла по смазочной системе. Масло должно противостоять окислению.

Процесс очистки

Для того чтобы усилить вышеперечисленные свойства конечного базового масла, нефть должна пройти через несколько этапов очистки. Эти этапы выглядят примерно так:

1. ДеминерализацияУдаление примеси солей из сырой нефти для облегчения дальнейшей очистки нефти.

2. Частичное выпариваниеСырая нефть нагревается в выпаривательной камере, которая собирает часть нефти с различными температурами кипения. Смазочные базовые масла – это компоненты с высокой температурой кипения за исключением битумных материалов.

3. Вакуумная дистилляцияПроцесс, при помощи которого смазочные базовые масла делятся на фракции с различными молекулярными весами, а следовательно и различной вязкости.

4. Экстракция растворителямиРастворители добавляются в каждую фракцию, полученную в процессе вакуумной дистилляции и смесь проходит через фазы, включающие в себя ароматические соединения и неароматические соединения. Ароматические соединения выделяются из базового масла перед следующим этапом в процессе очистки.Около 80% ароматических соединений удаляются на этом этапе. Это намного улучшает термальную и антиокислительную стабильность и существенно увеличивает индекс вязкости базы.

5. ДепарафинизацияПарафин удаляется из базового масла для улучшения текучести при низких температурах. При низких температурах парафин кристаллизуется, увеличивая вязкость масла, что затрудняет его прокачку.Метилэтилкетон (МЕК) добавляется в базовое масло, затем оно охлаждается до температуры чуть ниже предполагаемой точки застывания. Весь закристаллизованный парафин удалается путем фильтрации.

6. Гидроочистка или чистка глинамиЭтот дополнительный компонент процесса очистки применяется для большинства минеральных базовых масел премиум класса. В гидроочистке используют слой катализатора, через который пропускают водород и нагретое масло. Во время прохождения этих компонентов через слой, нестабильные вещества, такие как сера и азот удаляются. Чистка глинами использует другие методы для достижения такого же результата.Данные два процесса очистки улучшает окислительную стабильность, термостабильность и цвет базового масла.

7. Гидрирование

Гидрирование было разработано в пятидесятых годах двадцатого века и впервые использовано при производстве базовых масел в шестидесятых годах компанией Amoco, а затем и другими компаниями. Гидрирование представляет собой технологию присоединения водорода к базовому маслу при температурах, превышающих 315°С, и давлениях, превышающих 34 атм., в присутствии катализатора. Этот процесс позволяет удалить примеси, стабилизировать наиболее реактивные компоненты, содержащиеся в базовом масле, улучшает окраску и продлевает срок эксплуатации базового масла.Этот процесс мог бы быть произведен вместо экстракции растворителями или как дополнение к нему. Это намного эффективнее удаляет ароматические соединения, достигая 99% вместо 80% при экстракции растворителями. Только минеральные базовые масла супер-премиум класса производятся с применением этого метода.

Важное замечание – Нефть поставляется из различных источников и имеет различный уровень качества и уровень загрязнения. Поэтому путем вышеописанного процесса получаются базовые масла различного качества.Для того чтобы минимизировать качественные различия компании по производству смазочных материалов должны осуществлять огромную работу по выбору соответствующей нефти. И, в добавок к этому, процесс очистки должен проходить под строжайшим контролем качества.

И как результат этого, те компании, которые осуществляют указанные выше меры, устанавливают более высокую цену за свое масло. Поэтому, когда вы собираетесь использовать минеральное масло, имейте в виду, что вы ПОЛУЧАЕТЕ ТО, ЗА ЧТО ПЛАТИТЕ. Хотя, вы частично платите за бренд, в большинстве случаев причина высокой цены бренда – это высокое качество (хотя мы знаем, что не ВСЕГДА – выбирайте разумно – обращайте внимание на технические спецификации).

Наличие на бутылке масла Starburst API не означает, что это качественное масло – это лишь означает, что данное масло отвечает минимальным требованиям спецификаций для того чтобы адекватно защищать ваш двигатель. Просто будьте внимательным в том, что использовать, чтобы защитить свой автомобиль.

Псевдо-синтетические базовые масла

В настоящее время на рынке доступны минеральные масла, которые настолько чисты, что могут с легкостью сойти за синтетические. Сделаны они не из синтетического базового масла (по крайней мере не из того синтетического масла, к которому мы привыкли), но имеют мало общего с традиционными минеральными базовыми маслами и было бы по крайней мере глупым классифицировать их только лишь как «минералки».

Минеральное базовое масло проходит через супер – экстремальный процесс очистки, называемый гидкрокрекинг. Это вполне законно, что производители масел, называют их синтетическими, и в большинстве магазинах автозапчастей вы с легкостью найдете на полках моторные масла на основе этих высокоочищенных минеральных базовых масел.

Это высокопроизводительные минеральные базовые масла, но они не те синтетические масла, к которым мы привыкли и не обязательно обладают те ми же свойствами, как и синтетические масла премиум-класса.

Гидрокрекинг представляет собой более интенсивную форму гидрирования. При гидрокрекинге подача базового масла осуществляется поверх слоя высокоактивного катализатора при температурах, превышающих 343°С, и давлениях, превышающих 68 атм. Исходные молекулы изменяют форму, некоторые расщепляются с образованием более мелких молекул. Удаляются почти вся сера и весь азот, многие ароматические соединения насыщаются водородом. Формирование молекул происходит по мере того, как образуются изопарафины и насыщенные циклические соединения.

У этих веществ высокие коэффициенты вязкости (VI) и низкая температура предела текучести. В результате образуется масло с намного лучшими показателями по сравнению с простыми минеральными базовыми маслами.

Хотя посторонние вещества все еще присутствуют, и это все еще минеральное базовое масло, все же примесей минимально, а производительные характеристики высокие. Этот процесс может превратить широкий спектр простых «минералок» в высокопроизводительные базы.

Американский Институт Нефти (API) имеет несколько «группировок», которыми он классифицирует базовые масла. В целом, чем ниже номер группы, тем ниже уровень качества базового масла, хотя это не совсем точно подходит для масел, которые находятся в верхних группах.

Моторные масла на основе базовых масел групп I, II, II+ классифицируются как минеральные масла. Моторные масла, сделанные из высокоочищенного минерального базового масла, которое мы обсуждали выше, относятся к базовому маслу группе III по API и могут быть законно названы синтетическими маслами.

Синтетические базовые масла

Синтетические базовые масла имеют мало общего с их минеральными «братьями». Они используются для тех же целей. Но, в то время как одно было разработано специально для целей смазывания, другое было просто преобразовано в нечто, что будет адекватно выполнять свою работу.

На самом деле, если сравнивать синтетические базовые масла с минеральными, то это все равно, что сравнивать большой камень и молоток. Оба могут быть использованы для забивания гвоздей, но один из них является далеко не эффективным по сравнению с другим. Молоток, который заточен под забивание гвоздей, несомненно, более эффективен, чем камень.

Вдобавок, молоток будет забивать гвоздь за гвоздем без каких-либо значительных потерь в своей целостности. Качество молотка будет снижаться совсем немного со временем. В то время как камень будет скалываться, рассыпаться после уже пару дюжины гвоздей, в конце концов, придется искать новый камень для этой работы.

Видите ли, камень не спроектирован под забивание гвоздей. Конечно, вы могли бы придать камню форму молотка, но он так и останется камнем. Он будет работать, но все же это будет неправильный инструмент.

Но вот появляется «Молоток инкорпорейтид», который первый определяет, какими качествами должен обладать «гвоздикозабиватель». Затем они создают инструмент, который специально разработан с такими качествами.

Понятное дело, что новый инструмент выполнит работу намного лучше по сравнению со старым камнем. Та же правда касается синтетического масла по сравнению с минеральным.

Разработан, чтобы быть лучшим.

В случае с синтетическими базовыми маслами первый шаг очень важный. Сначала производитель должен решить, для каких целей будет служить конечный продукт. Как только это определено, начинаются исследования вопроса, какими свойствами должна обладать смазка для данного приложения. Только после этого начинается производства базового масла.

На первый взгляд производство синтетических базовых масел могут показаться более простым по сравнению с производством минеральных. В случае синтетиков, материалы с низкой молекулярной массой входят в химическую реакцию с друг другом, для производства материала с высоко молекулярной массой, обладающим очень специфичными свойствами.

Нет нужды разбивать базовое масло на фракции с различными молекулярными массами, так как материал изначально состоит из молекул с заданными параметрами. Нет нужды производить очистку материала или преобразовывать его во что-то более полезное, так как в нем с самого начала вообще нет посторонних примесей. В связи с чем, когда дело доходит до вопроса о производстве синтетики, практически объяснять то ничего не нужно, все и так ясно.

Тем не менее, важно понимать, что конкретные материалы, используемые для химических реакций и методы, используемые в производстве синтетических базовых масел, дают синтетику различного качества. Важное значение здесь имеет опыт производителя.

Синтетические базовые компоненты, изготовленные надлежащим образом, будут иметь следующие основные преимущества по сравнению с их минеральными «коллегами»: улучшенная низко и высокотемпературная производительность, улучшенная окислительная и термическая стабильность, повышенные антифрикционные характеристики и больший «срок жизни» в двигателе.

Виды синтетических базовых масел

Синтетические базовые масла различны. Существует несколько химических материалов, которые могут быть использованы в качестве синтетических базовых масел. Из них обычно только три используются в автомобилях:

Полиальфаолефины (ПАО)

Эти синтетические базовые масла были традиционными маслами в США и Европе, пока 10 лет назад на рынок не вышли «синтетики» сделанные на основе базовых масел группы III. API классифицировал ПАО как базовые масла Группы IV. В прошлом, большинство синтетических масел делались исключительно на основе ПАО. ПАО, также называемые синтезированными углеводородами, не содержат парафина, металлов, серы или фосфора. Индекс вязкости ПАО около 150, температура потери текучести ниже -49 С˚ градусов и при этом они являются очень термически устойчивыми.

Более того, ПАО предлагают отличную гидролитическую устойчивость, так как они неполярны по природе. Это означает, что они практически не абсорбируют воду и не вступают с ней в реакцию. Кроме того, из-за своих положительных деэмульгирующих характеристик, ПАО при абсорбировании воды быстро от нее отделяются. Это особенно важно в ситуациях, когда масло эксплуатируется во влажных условиях или в условиях резких перепадов температур, что может привести к чрезмерной конденсации воды в двигателе.

Они также полезны для автомобилей, где масло редко достигает достаточной температуры для выпаривания образований воды. Так что если вы большую часть времени ездите на короткие расстояния, при которых масло не успевает прогреться до температур, при которых начнется выпаривание воды, то вам желательно использовать масла с хорошей гидролитической устойчивостью и с хорошими деэмульгирующими характеристиками.

Несмотря на все положительные свойства, существует несколько недостатков при использовании ПАО. Один такой недостаток при использовании ПАО то, что они менее устойчивы к окислению по сравнению с другими синтетическими базовыми маслами. Тем не менее, при добавлении соответствующих присадок, достигается отличная окислительная устойчивость, намного превышающая окислительную устойчивость у минеральных масел.

ПАО также имеют свойства сжимать материал сальников, что было открыто в начале 70 годов прошлого столетия, когда крупные автопроизводители столкнулись с такими проблемами при использовании первых синтетических масел. Однако, опять же, при добавлении соответствующих присадок или эстеров (которые наоборот расширяют сальники), усадка сальников перестала быть проблемой.

Последний вопрос касается плохих растворяющих свойств ПАО, что затрудняет удерживание присадок в базовом масле в растворенном виде. Однако это проблема решается путем смештвания ПАО с небольшим количеством минерального масла или другого синтетического базового масла, к примеру, диэстеров. Очевидно, что при выборе масел на основе ПАО предпочтительнее выбирать масла, разбавленные с диэстерами, чем с минеральным маслом.

В прошлом, практически все масла, использующие ПАО, смешивались с минеральным маслом, для решения проблем растворимости присадок, тем самым уменьшали издержки производства. В настоящее время многие бренды стали использовать для своих «синтетических» масел базовое масло группы III и проблема растворимости присадок отпала, так как в них нет ни капли ПАО.

Диэстеры (эфиры двухосновных кислот)

Диэстеры относятся к базовым синтетическим маслам Группы V по классификации API.

Менее используемые, эти базовые масла предлагают большинство тех преимуществ, что и ПАО, но они более разнообразны по своей структуре. Технические характеристики этих масел варьируются более широко, чем ПАО. Если диэстеры подобраны правильно, то они обеспечивают более низкую точку замерзания масла чем ПАО и более устойчиво к окислению, если должным образом подобраны присадки.

Отличная растворимость – самая замечательная характеристика базовых масел на основе диэстеров, которую иногда используют при смешивании с ПАО, для производства некоторых синтетических масел высшего качества.Диэстеры имеют свойственную им растворяющую способность, что означает не только, то что оно горит чисто, но а также и то, что оно вычищает отложения, оставленные другими смазочными материалами, даже без помощи детергентов.

Как и ПАО диэстеры оказывают воздействие на сальники, но в отличие от ПАО они их расширяют. Поэтому при использовании масел на основе диэстеров рекомендуется использовать сальники из химически устойчивого материала.

Последняя проблема, касающаяся диэстеры – это их плохая гидролитическая стабильность. Масла на основе диэстеров охотно поглощают влагу и вступают в реакции с водой, что приводит к образованию кислот и ухудшению свойств масла.

Вот почему масла на основе диэстеров хороши для гоночных автомобилей, где требуется хорошие высокотемпературные характеристики, но являются плохим выбором для обычных автомобилей, особенно если для них предусмотрен увеличенный интервал замены масла или масло эксплуатируется в условиях повышенной влажности, в условиях чрезмерных перепадов температур или езды на короткие дистанции.

Полиол эстеры

Похожие на диэстеры, но немного более сложные. Эти масла имеют более широкий диапазон индекса вязкости и температур замерзания, но некоторые полиол эстеры превосходят диэстеры.

Полиол эстеры могут превосходить по производительности диэстеры, но все же те же самые проблемы остаются: воздействие на сальники (небольшая проблема, если добавить соответствующие присадки) и исключительная гидролитическая нестабильность.

Другие синтетические базовые масла. Перспективы развития базовых масел.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что общая тенденция направлена на развитие смазочных материалов и базовых масел с еще большей чистотой, более низкой испаряемостью и более длительным сроком эксплуатации. Молекулярная структура базовых масел будет проектироваться так, чтобы обеспечить еще более высокие эксплуатационные характеристики смазки. За счет использования более совершенных катализаторов для гидроочистки, качественного подаваемого сырья и совершенствования технологии будет наращиваться избирательность для получения нужного молекулярного состава.

Невероятно, но одним из новых видов сырья для базовых масел является природный газ. В этом десятилетии мы увидим новый тип базовых масел с невиданными эксплуатационными свойствами, произведенный из парафина, извлеченного из природного газа с помощью технологии Фишера-Тропша. На установках, которые будут производить эти сверхсинтетические базовые масла Группы III, будут использоваться новейшие технологии гидроочистки.

Названные GTL, от gas-to-liquids (конверсия природного газа в жидкие углеводороды), такие базовые компоненты уже упоминаются как Группа III+, или "Супер-группа III." Брэндовое название компании ChevronTexaco для таких продуктов базовые масла FTBOTM (FT означают Фишер-Тропш). Они будут иметь значения коэффициента вязкости значительно выше, чем произведенные из PAO, и их будут использовать для изготовления топливосберегающих, автомобильных или технических масел будущего с большим сроком эксплуатации. Скорее всего, возникнут и другие конкурирующие новые технологии. Уже предложено новое сырье для производства PAO, и качество таких традиционных синтетических масел продолжает совершенствоваться. К несчастью для производителей PAO, их цены на базовые компоненты будут продолжать оставаться относительно высокими, и, наверное, в будущем это вытеснит смазочные материалы, произведенные на основе PAO, на менее крупные специализированные рынки. Под влиянием значительно более низких цен на масла Группы III рынок автомобильных синтетических смазочных материалов в Северной Америке быстро переводит основные объемы производства на базовые компоненты Группы III.

Избранные смазочные материалы высшего уровня, для производства которых необходимы PAO, будут существовать наряду с маслами Группы III так, как они сосуществовали в Европе на протяжении многих лет. Но повсеместное распространение и доступность современных неорганических масел Групп II и III придает дополнительное ускорение изменению рынка смазочных материалов. Новые и усовершенствованные базовые масла дают возможность производителям двигателей и оборудования экономно удовлетворять всевозрастающий спрос на более качественные и чистые смазочные материалы.

По мере того, как технология производства базовых масел развивается и совершенствуется, потребители смогут насладиться еще большей защищенностью своих автомобилей, грузовиков и дорогостоящего оборудования, такого как турбины. Эксплуатационные характеристики смазочных материалов, которых ранее можно было достичь только для применения в узкоспециализированных секторах рынка и в малых объемах с использованием PAO и других специализированных базовых компонентов, в наши дни широко доступны за счет использования масел нового поколения Групп II и III.

Смешанные базовые масла

Обычные «синтетики» на основе ПАО состоят из какого либо одного вида ПАО и достаточного пакета присадок, чтобы соответствовать по качеству синтетическому маслу средней руки. Тем не менее, не все ПАО масла одинаковы. Конечные смазочные характеристики масла зависят от химических реакций использованных производителем для их создания.

Супер премиум синтетические масла, в идеале, содержат в своем составе несколько видов ПАО масел, для сведения сильных сторон каждого из них, в целях минимизации их недостатков. Более того, для улучшения устойчивости к окислению, моющих свойств, минимизации воздействия на уплотнители и так далее, в них добавляется определенное количество диэстеров.

Как бы то ни было, производство этих типов базовых масел требует большого опыта и знаний. И производят такие масла далеко не все производители. Вдобавок, хотя масло получается чрезвычайно высококачественным, оно не выходит дешевым и обычно стоит в два раза дороже, чем обычные масла. В конечном счет, вы получаете то, за что платите. Качественный продукт не стоит дешево.

Присадки

Хотя базовое масло является главным фактором определяющим качество моторного масла, химические добавки – присадки все же играют значительную роль в придании ему таких качеств, которые бы гарантировали исполнением им, возложенных на него задач. В действительности, пакет присадок также важен для качества масла, как и использование соответствующего базового масла.

Пакет присадок разрабатывается для решения ряда задач и на каждый его составной элемент возложена вполне определенная функция. Качество используемых химикатов и методы их смешивания играют огромную роль в том, насколько хорошо пакет присадок будет выполнять свою работу.

Важно отметить, что многие компании навязчиво расхваливают определенные аспекты своих масел как СУПЕР высокий индекс вязкости и так прочее. Многие технические спецификации могут быть «усиленны» включением чрезмерного количества той или иной химической добавки.

К сожалению, это не учитывает тот хрупкий баланс, который должен существовать между различными присадками для того чтобы создать хорошее масло, работающее в различных условиях. Поэтому опасайтесь масла, которые имеют в своем составе один или два элемента, который раскручиваются компаниями как нечто делающее их масло лучшим продуктом.

В большинстве случаев бесполезно использовать масло, имеющее хорошие характеристики в одной или двух областях, потенциально жертвуя производительностью в других областях из-за несбалансированного пакета присадок. По большому счету было бы лучше выбрать масло, которое имеет хорошие характеристики по всем параметрам работы масла, с хорошо сбалансированным пакетом присадок для поддержания качества смеси базового масла.

Качество против удобства и контроля издержек

Вы, вероятно понимаете, что при росте качества применяемых при производства масел присадок, растет и их цена. И в добавок, разработка соответствующего пакета присадок требует большого объема исследовательской работы. В результате чего, производители, конечно, будут устанавливать цены на масла с высококачественными присадками намного выше, чем на те, которые содержат присадки низкого качества. Они просто не могут избежать этого.

Вдобавок, заметьте, что для того, чтобы сэкономить деньги в процессе разработки масла и API сертификации, большинство компаний по производству масел будут просто покупать уже сертифицированные API пакеты присадок у компаний по их производству.

Другими словами, компании, производящие пакеты присадок, производят присадки для различных автомобилей, а затем сертифицируют их для использования в сертифицированных API моторных маслах.

Предварительно лицензированные присадки могут проданы компаниям производителям масел или блендерам по цене намного ниже, чем, если бы они были сделаны на заказ, так как они будут проданы сразу в большом количестве и издержки лицензирования распределятся сразу на большом количестве химикатов и нет необходимости проводить научно-исследовательскую работу, испытания и так далее. Очевидно, что это значительно снижает затраты для тех компаний, что используют эту возможность, но создает ширпотребное масло, которое очень похоже на такие же масла.

Очень важно понимать, что между маслами с разработанными на заказ пакетом присадок и стандартными маслами существует большая разница, когда дело доходит до качества и производительности. Разница СУЩЕСТВУЕТ, независимо от того что говорят или думает большинство людей. Достаточно взглянуть на технические спецификации масел – разница между качественными характеристиками может быть огромной.

Затем, если вы проведете анализ отработанного масла различных типов, вы также можете заметить значительную разницу в уровне износа металла, окисления, содержания воды, уменьшение щелочного числа. Эти различия важны, и в течение жизни вашего автомобиля могут вылиться в значительные расходы по его обслуживанию.

Как работают присадки

Как отмечалось выше, каждый химический элемент пакета присадок играет различную роль в увеличении положительных свойств базового масла. Ниже описаны функции, выполняемые каждой из присадок.

Улучшение вязкостных характеристик.

Базовые масла имеют определенный температурный диапазон, выше которого они будут обладать достаточной текучестью. Чем шире этот диапазон те лучше. Пуск двигателя в условиях низких температур требует, чтобы масло было текучим при низких температурах. Высокие температуры современных маленьких и высокооборотистных двигателей требуют масла, хорошо работающие в высокотемпературных условиях.

Депрессанты

Для улучшения вязкостных характеристик базового масла в условиях низких температур применяют присадки депрессанты. НАСТОЯЩИЕ синтетические базовые масла (ПАО, эстеры) по существу имеют лучшую низкотемпературную текучесть при низких температурах (как результат отсутствия парафина в отличие от минеральных масел), и добавлять депрессанты нет необходимости. Таким образом, они обычно применяются только в минеральных маслах.

Примеси парафина в минеральном масле имеет тенденцию кристаллизовываться при низких температурах. Структуры кристаллов абсорбируют масло и увеличиваются в размерах. Это ведет к загущению масла, а значит к плохой низкотемпературной текучести. Депрессанты сдерживают эту кристаллизацию, как думают многие. На самом деле депрессанты абсорбируются в кристаллы парафина вместо масла, тем самым снижая объем кристаллов в пропорции к объему свободного масла. Это помогает поддержать текучесть масла при низких температурах, даже когда имеет место кристаллизация.

Высококачественные минеральные масла (например Группы III, которые в настоящее время называются синтетическими) менее нуждаются в депрессантах, потому что они имеют низкий уровень парафина. Как бы то ни было, полная депарафинизация не очень экономична, поэтому все минеральные масла требуют, по крайней мере, небольшое количества этих присадок. Гидрокрекинговые масла (Группа III) требуют совсем мало депрессантов или могут не содержать их вообще, в зависимости требуемых температурных характеристик масла.

Присадки, улучшающие индекс вязкости

Так как масло осуществляет работу в условиях повышенных температур, то оно, естественно, имеет тенденцию терять вязкость. Другими словами, оно разжижается. Это приводит к снижению защиты двигателя и вероятности контакта трущихся деталей. Поэтому, если минимизировать потерю вязкости маслом, вероятность чрезмерного износа будет уменьшена и КПД двигателя возрастет.

Вязкостные присадки являются полимерами, которые расширяются и сжимаются с изменением температуры. При низких температурах они очень компактные и влияют на вязкость очень мало. Но при повышенных температурах эти полимеры раскрываются и превращаются в полимеры с длинными цепями, которые значительно увеличивают вязкость масла. Таким образом, в то время как масло теряет вязкость при повышении температуры, вязкостные присадки предотвращают снижение вязкости, увеличиваясь в размерах.

Чем выше молекулярный вес использованных полимеров, тем больше у масла сила загущения. Но, к сожалению, увеличение размеров полимеров ведет к их внутренней нестабильности. Они становятся более подверженными к деформации. Когда молекулы приобретают свой первоначальный молекулярный вес, их эффективность, как вязкостных присадок, уменьшается.

Синтетические базовые масла, с другой стороны, намного менее подвержены потери вязкости при высоких температурах. Поэтому, полимеры с низкомолекулярными массами могут быть использованы в качестве вязкостных присадок. Эти полимеры меньше деформируются и поэтому являются более эффективными больший период времени, чем полимеры, используемые в минеральных маслах. Другими словами, синтетические масла не так быстро теряют способность поддерживать вязкость при высоких температурах в отличие от минеральных масел.

На самом деле, некоторые синтетические масла настолько устойчивые при высоких температурах, что они вообще не нуждаются в вязкостных присадках. Очевидно, что эти масла будут поддерживать вязкость при высоких температурах в течение долго времени, так как там не содержатся вязкостные присадки, которые разрушаются.

Поддержание смазочных свойств

Смазочные масла не только склонны к потере вязкости, они также срабатываются в результате загрязнения и окисления, что снижает полезный срок их службы. Присадки часто используются в маслах для предотвращения такого срабатывания.

Моющие и диспергирующие присадки

Загрязнение масла посредством образования шлама и нагара является одним из факторов ограничивающих полезный срок службы масла. Если эти образования можно было бы минимизировать и собрать, то жизнь масла был бы увеличен. Моющие и диспергирующие присадки используются для этих целей. Хотя существуют дебаты относительно того, действительно ли моющие присадки чистят существующие отложения, но, по крайней мере, они помогают диспергирующим присадкам в борьбе против их образования.

Моющие и диспергирующие присадки притягиваются к загрязняющим масло частицам. Затем они обволакивают их и не дают им сойтись между собой для образования отложений. Чем больше загрязнения в масле, тем больше расходуется присадок. Так как синтетики менее склонны оставлять шлам и нагар, эти присадки расходуются в них намного медленнее.

Вдобавок, синтетические масла, использующие некоторое количество эстеровых базовых масел будут иметь гораздо лучшие моющие характеристики, даже если будут содержать низкий уровень моющих и диспергирующих присадок. Малая доля этих присадок означает, что в масле содержится большее количество базового масла, таким образом увеличивается смазывающая способность масла.

Некоторые масла содержат безольные диспергирующие присадки, которые намного эффективнее в контроле за образованием шлама и нагара, чем металлические диспергаторы. Вдобавок, некоторые безольные диспергаторы на самом деле являются длиноцепными полимерами, которые выполняют также роль вязкостных присадок, для улучшения индекса вязкости.

Противопенные присадки

Хотя моющие и диспергирующие присадки необходимы для поддержания чистоты двигателя, они также имеют и отрицательные стороны. Иногда эти присадки вносят свой вклад в образование масляной пены. Избыточное пенообразование снижает эффективность смазки, так как происходит разрушение гидродинамической пленки между трущимися поверхностями. Противопенные присадки препятствуют этому процессу или сводят его до минимума. Общеизвестными ингибиторами пенообразования являются силиконы и полиакрилаты.

Ингибиторы окисления

Ингибиторы окисления – это присадки, которые предотвращают химическую реакцию масла с кислородом воздуха в условиях высоких температур и перемешивания. Они также называются антиоксидантами. Делятся на два типа:

1. Первый тип антиоксидантов разрушает свободные радикалы. На самом деле, вы возможно слышали об антиоксидантах в витаминных препаратах. В жизни человека, свободные радикалы разрушают клетки тела и приводят к возникновению рака. Антиоксиданты нейтрализуют эти свободные радикалы в теле человека и снижают шансы возникновения болезни. В моторном масле они выполняют похожую функцию, разрушая свободные радикалы.2. Второй тип антиоксидантов взаимодействует с пероксидами в масле. Эти пероксиды вовлекаются в процесс окисления масла. Химическая реакция с антиоксидантами удаляет их из процесса окисления, таким образом, замедляя процесс роста вязкости масла вследствие его окисления.

Антиоксиданты также служат еще одной важной цели. Они защищают подшипники от коррозии. Видите ли, коррозия подшипников вызывается кислотами, которые содержатся в масле. Эти кислоты являются побочными продуктами горения и окисления. Поэтому антиоксиданты, препятствующие окислению, защищают также от коррозии подшипников.

Так как PAO, эстеры и минеральные масла Группы III обладают лучшей устойчивостью к окислению, они требуют меньшего содержания антиоксидантов, фокусируя больше внимания на других проблемах. Очевидно, как мы обсуждали ранее, эстеровые базовые масла предлагают самую высокую антиокислительную стабильность, как и PAO. Базовые масла Группы III имеют широкий диапазон антиокислительной устойчивости, но все же они намного лучше масле групп II и II+.

ZDDP – вещество цинкдиалкилдитиофосфат служит в качестве отличного антиоксиданта, в тоже время он является очень хорошей противоизносной присадкой. То есть служит двум целям одновременно. Высокое содержание ZDTP предложит отличную антиокислительную устойчивость, но со временем присадка срабатывается, таким образом использование устойчивых к окислению базовых масел продлевает жизнь пакета присадок ZDTP , обеспечивая длительную противокислотную устойчивость и увеличение противоизностных свойств для защиты вашего двигателя.

Противокоррозийные присадки

Хотя антиоксиданты предотвращают образование кислот в процессе окисления, они не могут нейтрализовать кислоты, образованные продуктами горения. Поэтому должны быть использованы другие

www.rusarticles.com

Моторные масла - классификация, состав, гидрокрекинг и т.д. - Технические жидкости - Каталог статей - Свечи зажигания

Каталитический гидрокрекинг (hydrocracking) - получение базовых масел с высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига. Масла гидрокрекинга защищают от износа, иногда лучше, чем синтетические масла. Гидрокрекинг является одним из самых перспективных методов улучшения свойств масла. В ходе гидрообработки одновременно или последовательно протекает ряд химических реакций, в результате которых удаляются соединения серы, азота, другие гетероатомные соединения, одновременно протекает гидрирование полициклических ароматических соединений, расщепление нафтеновых колец, деструкция длинных парафиновых цепей и изомеризация продуктов (см. рис. ниже). Эти процессы обеспечивают улучшение молекулярной структуры масла, усиливают стойкость к механическим, термическим и химическим воздействиям и стабильность свойств в интервале периода эксплуатации. Скорость и направление отдельных химических реакций, а тем самым и возможность получения желаемых продуктов, может регулироваться изменением параметров обработки (температуры, давления, соотношения реагентов, применением различных катализаторов и др.). Поэтому разные компании при выполнении процесса глубокой переработки масла, могут получить отличающиеся по свойствам продукты. Производители, как правило, держат в тайне свои оригинальные процессы переработки.

 

Стадии гидрокрекинга молекул масла:1 - исходная молекула масла; 2 - расщепление ароматических и нафтеновых колец; 3 - выпрямление цепи.

Спецификация SAE (Society of Automotive Engineers – Общество автомобильных инженеров США) характеризует вязкостно-температурные свойства масла. Первое, что вы видите на канистре – это обозначение вязкости масла по стандарту SAE

Первая цифра (с буквой W – Winter) – зимняя вязкость – чем она меньше, тем лучше будет течь масло при запуске двигателя в холодную погоду. Следующее число (без буквы) обозначает летнюю вязкость (способность масла оставаться достаточно густым при высокой температуре). Чем оно больше, тем толще масляная пленка на деталях горячего двигателя и тем лучше он будет защищен, особенно в условиях гонок

Базовое масло, минеральное или синтетическое (на основе PAO) мож-но купить у одной из нефтехимических компаний, например ExxonMobil, Shell или Chevron. Присадки – у специализированных компаний, к которым относятся Lubrizol, Infinium, Ethyl или Oronite. А вот подбирать баланс пакета придется самостоятельно: это самый большой секрет индустрии

В середине 1960-х годов ВМФ США начал ставить на вооружение новые палубные истребители – F4 Phantom, весьма совершенные самолеты практическим потолком более 15 тысяч метров. Однако уже с самого начала эксплуатации выявился довольно неприятный дефект: при посадке колеса шасси часто заклинивало, и самолет шел по палубе буквально «юзом». Благодаря использованию аэрофинишера (системы посадочных тросов) серьезных катастроф удалось избежать, но такие ситуации добавили летчикам немало седых волос. Проведенное расследование показало, что при полете на высоте больше 10 км, где температура опускается до –600С, смазка в подшипниках колес сильно густела. Дефект проявлялся только при посадке на палубу авианосца: снижение самолета в этом случае происходило довольно быстро, и смазка не успевала оттаять (при посадке на обычный аэродром снижение было более плавным).

Министерство обороны США предложило нескольким нефтехимическим компаниям разработать состав, не густеющий даже при очень низких температурах. Химики успешно решили эту проблему, создав полностью синтетическую смазку. Но палубные истребители исчислялись сотнями штук, а дорогостоящую технологию надо было окупать, поэтому для нового продукта стали искать другие рынки сбыта.

К тому моменту синтетические масла довольно широко применялись в реактивных двигателях самолетов, а кое-кто из пилотов заливал «отработку» в моторы своих автомобилей. Пионером стал в 1972 году продукт компании AMSOIL (основанной бывшим пилотом – подполковником Элом Аматуцио): первое синтетическое моторное масло для автомобилей на американском рынке, прошедшее сертификацию API.

Но настоящей революцией в маслах стал шаг компании Mobil Oil (ныне ExxonMobil), которая в 1974 году выпустила в продажу первое массовое и доступное по всему миру синтетическое моторное масло на основе полиальфаолефинов (PAO). Предназначалось оно в первую очередь для очень холодных условий – в частности, для Аляски. Появление именно этого продукта перевернуло всю автомобильную индустрию.

В основе масла

Основа любого моторного масла – так называемое базовое масло. В начале 1990-х годов API, чтобы облегчить производителям выбор основы и упростить смешивание различных масел, ввел классификацию базовых масел по их основным свойствам: индекс вязкости (чем больше этот показатель, тем меньше меняется вязкость при изменении температуры), содержание серы и содержание предельных насыщенных углеводородов (парафинов).

В группу I входят масла, полученные из нефти с помощью одной из старых технологий очистки – экстракционной. Это смесь различных углеводородов, поэтому свойства ее нестабильны – она сильно густеет при охлаждении и быстро окисляется при высоких температурах. Но все это перевешивается главным достоинством – низкой ценой. Современные базовые масла значительно более высокой степени очистки, полученные путем гидрообработки (от гидроочистки до каталитического гидрокрекинга) нефти, в зависимости от свойств попадают в группу II или III. Все эти три группы относятся к минеральным маслам, то есть полученным тем или иным способом из нефти.

Базовые масла, полученные путем химического синтеза, называются синтетическими. По химическому составу они совершенно однородны, что обеспечивает высокую стабильность их свойств. Такие масла на основе полиальфаолефинов (PAO) относятся к IV группе. PAO как основа масла имеет замечательные свойства, кроме одного: высокой цены.

Группа V включает базовые масла на всех других основах (не входящих в группы I-IV), это могут быть как распространенные полиэфирные масла, так и гликолевые, не применяющиеся в качестве моторных.

Маркетинговые войны

10–15 лет назад преимущества синтетического масла были очевидны: высокий индекс вязкости, температурная стабильность и стойкость к окислению не оставляли шансов «минералке» занять «люксовую» нишу рынка. Однако нефтехимические компании нашли выход! Дело в том, что в связи с совершенствованием технологии очистки нефти границы между группами, определяемые свойствами масел, постепенно размываются (неофициально были даже введены промежуточные группы I+, II+, III+). Минеральные масла групп III и III+ уже вплотную приблизились по своим свойствам к синтетическим маслам IV группы (и при этом цена их значительно ниже!).

Первым «нарушителем конвенции» стала компания Castrol – в 1997 году она в своем флагманском продукте Castrol Syntec тихо заменила PAO на другую основу, полученную так называемым методом гидроизомеризации, разработанным компанией Shell. При этом надпись «синтетическое» на упаковке моторного масла осталась без изменений. Один из крупнейших производителей масел на основе PAO – компания Mobil Oil – обратилась в Американский национальный совет по вопросам рекламы (NAD) с жалобой на такую маркетинговую политику. Обсуждение длилось два года, но в итоге было принято важное решение: слово «синтетическое» на канистре не означает способ получения, а является лишь термином, описывающим потребительские свойства масла. В этом есть определенный смысл – даже организации вроде SAE или API (см. врезку) в своих спецификациях указывают лишь набор качеств, но не происхождение.

Как же отличить настоящее синтетическое масло от «синтетического по названию»? Вообще говоря, без химического анализа – практически никак. По своим свойствам они очень похожи, и синтетическое масло на основе PAO выделяет лишь указание об этом на упаковке (если производитель пожелает это сделать). Ну и цена – масло на основе PAO обычно стоит процентов на 30 дороже.

Большой секрет

Основа составляет лишь 70–80% масла, остальные 20–30% – присадки. В то время как основа обеспечивает лишь смазку, в задачу присадок входит буквально все остальное. Присадки делятся на три группы: модифицирующие (изменяют свойства масел), присадки для защиты механизмов и присадки для защиты самого масла.

Модификатор вязкости (полимерный загуститель) – это то самое вещество, которому всесезонные масла обязаны своей «комбинированной» вязкостью. Длинные молекулы загустителя сворачиваются в клубок при низкой температуре, что никак не сказывается на текучести маловязкой основы. Зато при повышении температуры «клубки» разворачиваются, при этом вязкость масла значительно повышается.

Противоизносные и противозадирные присадки обеспечивают защиту поверхности деталей двигателя, в то время как модификатор трения делает именно то, что следует из его названия – снижает трение (именно он обеспечивает большую часть экономии топлива при использовании современных масел).

В процессе работы двигателя на его деталях неизбежно образуется нагар и отложения. Детергенты смывают их, очищая, а дисперсанты не дают образовываться комкам, поддерживая мельчайшие посторонние частицы во взвешенном состоянии (крупные частицы улавливаются масляным фильтром).

И наконец, антиоксиданты защищают масло от окисления, а антикоррозионные присадки предотвращают коррозию деталей двигателя. Это сложная задача, поскольку условия работы масла весьма суровы – высокие температуры и очень агрессивные продукты сгорания (в которых образуется, например, серная кислота).

«Крупные нефтехимические компании часто покупают присадки у специализирующихся на этом фирм – Lubrizol, Infinium, Ethyl или Oronite. Каждая присадка в отдельности, разумеется, не является секретом. А вот баланс всего пакета – это как раз и есть самая охраняемая в индустрии тайна. Чтобы составить пакет, мы проводим десятки тысяч лабораторных экспериментов и накатываем тысячи миль на моторных стендах, – рассказал «Популярной механике» Билл Максвелл, ведущий технический эксперт исследовательского подразделения компании ExxonMobil, в течение вот уже 15 лет возглавляющий группу разработки синтетических масел Mobil 1. – При этом базовое масло за 30 лет с момента появления «синтетики» осталось тем же, менялась только технология и, разумеется, пакет присадок. В результате, например, продаваемое в настоящее время наше флагманское синтетическое масло Mobil 1 является уже 6-м поколением масел на основе PAO».

В борьбе за чистоту

В целом, современные масла очень хорошо справляются с возложенными на них задачами: защитой двигателя, самого масла и даже экономией горючего. Но автопроизводители постоянно ужесточают свои требования – моторы становятся все совершеннее, а интервал между заменами масла – все длиннее (для бензиновых двигателей сейчас он может достигать 30 тысяч, а для дизельных – 50 тысяч километров). Основа постепенно окисляется (синтетические масла на основе PAO подвержены этому в меньшей степени), а присадки срабатываются. А ведь на протяжении всего этого срока масло должно работать и защищать двигатель!

Но самая главная проблема, не дающая производителям моторных масел почивать на лаврах, – экология. В Европе вводятся все более жесткие ограничения на токсичность выхлопных газов. Это заставляет конструкторов устанавливать в автомобили сложные системы рециркуляции выхлопных газов – а это значит, что большинство продуктов сгорания остаются в двигателе, и рано или поздно все они попадут в масло (разумеется, при этом возрастают и требования к составу топлива). А широкое распространение каталитических нейтрализаторов выхлопных газов накладывает еще одно дополнительное ограничение: ни само масло, ни продукты его сгорания не должны влиять на работу катализаторов. Поэтому основные усилия производителей масел сосредоточены сейчас именно в этой области. Что же будет происходить в ближайшем будущем, когда Европейский союз введет еще более жесткие стандарты на токсичность выхлопа? На этот вопрос «Популярной механики» ответил Билл Максвелл, который работает в области создания моторных масел уже более 30 лет: «Ответом ExxonMobil на введение в этом году нормы Евро-4 стало создание масла Mobil 1 ESP (Emission System Protection). Эта технология обеспечивает защиту систем снижения токсичности выхлопных газов. Но в 2008 году Европа планирует ввести нормы Евро-5, а в 2012 – еще более жесткие Евро-6. Так что создателям новых моторных масел придется нелегко. Но, к счастью, в это время я уже буду на пенсии».

Выражаем благодарность компании ExxonMobil и агентству PRP за помощь при подготовке статьи.

6 мифов о моторных маслах

Миф 1

Нельзя заливать полностью синтетическое масло в мотор, если раньше туда было залито минеральное – оно свернется.

Неправда! Современные синтетические масла на основе сложных полиэфиров и полиальфаолефинов спокойно переносят смешивание с минеральными, полусинтетическими или другими полностью синтетическими маслами. Единственное исключение – синтетические моторные масла на основе гликолей, которые уже не производятся (гликоли в автомобиле применяются сейчас только в качестве компонента антифриза).

Миф 2

Перед заливкой нового масла обязательно нужно промыть двигатель – например, веретенным маслом.

Неправда! Полностью слить масло из двигателя нельзя: остаток составляет около 10%. Оставшаяся часть «промывки», смешиваясь с новым (особенно хорошим синтетическим) маслом, способна разбалансировать пакет присадок. Поэтому никаких «промывок» при смене масла использовать не нужно! В крайнем случае можно просто сократить интервал до следующей смены масла (до какого значения – зависит от загрязненности и типа «старого» масла и двигателя).

Миф 3

Нельзя заливать синтетическое масло в старые моторы – можно испортить двигатель.

Неправда! Синтетические масла можно заливать как в современные двигатели, так и в более старые. Однако современное синтетическое масло обладает хорошими моющими свойствами и способно смывать накопившиеся в двигателе отложения. Эти отложения могут засорить систему смазки двигателя. К тому же, очищая старые и уже потерявшие свою эластичность уплотнители, масло вымывает отложения из зазоров и вызывает «протечки». Именно эти эффекты и стали основой данного мифа. Бороться с ними легко – после перехода на «синтетику» первый интервал до следующей смены масла нужно сильно уменьшить и сменить все протекающие уплотнители.

Миф 4

Если добавить в хорошее синтетическое масло дополнительные патентованные чудо-присадки, оно станет работать еще лучше.

Неправда! Не делайте этого! Производители масел проводят десятки тысяч часов лабораторных экспериментов, «накатывают» миллионы километров на моторных стендах, подбирая и балансируя пакет присадок. Любое добавление каких-либо веществ может нарушить этот тонкий баланс, и в лучшем случае масло просто потеряет часть своих свойств. А в худшем – могут образоваться «комки», засоряющие систему смазки двигателя.

Миф 5

По цвету и запаху масла можно определить его качество.

Неправда! Органолептическими методами определить качество и состав масла нельзя. А на вкус его лучше даже не пробовать – в состав могут входить довольно токсичные компоненты.

Миф 6

Хочу залить в мотор масло для гонок Formula–1, по свойствам оно превосходит обычное, так как рассчитано на более жесткие условия эксплуатации.

Неправда! То масло, которое заливают в болиды механики команд, действительно отличается от обычного моторного масла. Но говорить, что оно «лучше» – неправильно. «Формульное» моторное масло действительно рассчитано на очень жесткие условия гонок, но только на них! Пилоты аккуратно прогревают двигатели до выхода на рабочую температуру, а затем «крутят» их до красной черты. Поэтому масло для болидов Formula–1 высоковязкое и рассчитано на очень высокие механические и температурные нагрузки. Цена вопроса – в отсутствии универсальности, а также в существенно меньшем ресурсе – несколько сотен километров, затем масло меняется и, как правило, вместе с большей частью двигателя (или с двигателем в сборе). В то время как у обычных «бытовых» автомобилей масло предполагается менять каждые 10–15 тысяч километров, а двигатель – гораздо реже. Поэтому, когда Михаэль Шумахер на рекламном плакате стоит в обнимку с канистрой моторного масла Shell, которое можно купить в любом магазине, – это вовсе не означает, что именно это масло механики заливают в его болид (хотя, разумеется, используется этот же брэнд).

Производители выпускают и «гоночное» масло для обычных машин – как правило, оно продается под названиями типа Racing, Rally и т.п. Температурно-вязкостный диапазон такого масла смещен в сторону более высоких температур (5W50, 10W60): оно рассчитано на более высокие температурные и механические нагрузки. В других условиях это масло не имеет никаких преимуществ перед обычным (хотя стоит дороже). Но при необходимости его можно заливать в двигатели обычных машин.

Классификация моторных масел

Существует множество организаций, которые классифицируют автомасла по качеству и назначению. Это крупные автопроизводители, вырабатывающие свои собственные стандарты, а также независимые институты – API, ACEA, JASO, ILSAC и ГОСТ. Наиболее распространенными являются стандарты API, впервые предложенные Американским институтом нефти (American Petroleum Institute) в 1947 году. Условно говоря, это комплексная оценка свойств и качества масла. Первая буква в стандарте API обозначает тип двигателя (S – бензиновый, C – дизельный), а вторая – уровень качества, и чем ближе вторая буква к началу алфавита, тем ниже этот уровень. Текущие стандарты (каждые несколько лет появляются новые) API для бензиновых двигателей – SJ (для двигателей 2001 года и старше) и SL (для всех, в том числе и самых современных двигателей), для легковых дизелей – CF (этот стандарт не делает различия между маслами для дизелей с непосредственным впрыском и предкамерным впрыском, тогда как европейские стандарты ACEA серии B подразумевают такое деление). Масла, соответствующие высоким стандартам API, как правило, удовлетворяют и всем более низким.

kemtu.moy.su

Состав, виды и классификации моторных масел

Состав, виды и классификации моторных масел

Как делают моторное масло?

Если не вдаваться глубоко в детали, моторное масло – это смесь масляной основы и присадок.

Основа получается либо из нефти (минеральные автомасла), либо путем химического синтеза (синтетические автомасла), либо же путем смешения в разных пропорциях минеральной и синтетической основ (полусинтетические автомасла). Сама по себе, основа обладает базовым набором смазочных и эксплуатационных свойств, но использование ее в двигателе невозможно без добавления различных присадок, позволяющих учесть разные режимы и срок эксплуатации двигателя.

Присадки – это вещества, которые добавляются в моторное масло с целью усиления, ослабления, стабилизации определенных существующих свойств и характеристик моторного масла, или же для приобретения маслом новых, необходимых для нормальной работы двигателя.

Присадки, добавляющиеся в моторное масло при производстве, выполняют разные задачи, от стабилизации вязкости при определенных температурах, и до очистки внутренних деталей двигателя. Фирмы-производители моторных масел не разглашают состав и свойства своих присадок – это их коммерческая тайна, собственно, обычному потребителю это и не нужно. Важно то, что сбалансированный набор этих присадок в конкретной марке масла должен соответствовать определенным стандартам, принятым во всем мире, а также дополнительным требованиям к составу моторного масла производителей автомобилей.

Таким образом, именно сбалансированный набор присадок, которые содержатся в отдельно взятом моторном масле и делают его пригодным для использования в каком-то конкретном двигателе. Тон в этих вопросах, разумеется, задают разработчики двигателей.

На какие виды и группы делятся моторные масла?

В зависимости от разных свойств, моторные масла делятся на группы по определенным параметрам:

1. По химическому составу основы (минеральное, полусинтетическое, синтетическое масло ).2. По вязкости (классификация SAE ).3. По набору присадок и качеству (классификации API и ACEA)4. По допускам производителей автомобилей (допуски масел ).

Следует сразу заметить, что все вышеперечисленные категории прямо не описывают, какое масло лучше, а какое хуже – все эти масла просто разные и подходят для разных двигателей. Поэтому для того, чтобы правильно выбрать моторное масло для своего автомобиля, нужно знать, какое масло подходит именно к Вашему двигателю. Исключением, пожалуй, является первая категория – химический состав основы, поскольку производители автомобилей редко настаивают на использовании какой-то конкретной из существующих. Собственно, с этой категории и начнем, но перед этим следует сказать несколько слов, что из себя представляет моторное масло в целом.

Почему существует так много разных моторных масел?

Потому, что существует множество разных по предназначению двигателей и их производителей. И у каждого из последних – свои технологии производства.

К примеру, если один двигатель проектируется, как мощный, для спортивных автомобилей, то другой изначально конструкторами предназначается для экономных горожан. Третья же группа двигателей предназначена больше для буксирования прицепов и езды по гористой местности.

Вариантов маркетингового позиционирования двигателей на самом деле очень много. И производитель автомобиля при этом изначально закладывает в техническое задание конструкторам вполне определенные условия будущей эксплуатации каждого мотора. Задача последних – максимально оптимизировать конструкцию двигателя именно под эти заданные условия.

Отсюда – великое множество разных по объему, конструкции, а также, что немаловажно, используемым в производстве внутренних деталей материалам двигателей. А все эти факторы, в свою очередь, предполагают необходимость ужесточения требований к моторному маслу, которое будет использоваться. При этом, некоторые параметры автомасла для разных двигателей являются взаимоисключающими.

Например, все знают, что с ростом оборотов двигателя температура масла растет. Соответственно, с ростом температуры масла его вязкость снижается. А знаете ли Вы, что рабочее число оборотов двигателя у разных моторов разное? То есть, если, к примеру, на одной передаче и при частоте оборотов двигателя, скажем в 3000, один автомобиль едет со скоростью 110 км/ч, то скорость другого при тех же параметрах составляет 140, а третьего – 160.

Очевидно, что этим трем автомобилям для нормальной работы двигателя нужно масло с совершенно разными параметрами.

www.evrotexcom.ru

Типы моторных масел

 

В настоящее время существует огромное количество брэндов, выпускающих моторное масло различного уровня. Зайдя в специализированный магазин можно растеряться от широты ассортимента, представленного на витринах. Для упрощения выбора как нельзя лучше подойдёт метод типизации всего множества продуктов. Иными словами, типы моторных масел определяются распределением всего многообразия масел по различным признакам:

  • Во-первых, масла разделяются по типу двигателя, в котором они используются. А именно, для бензиновых и дизельных двигателей.
  • В свою очередь, дизельные масла выпускаются для легковых автомобилей и для «комтранса», то есть для грузовиков, осуществляющих коммерческие перевозки.
  • И наконец, моторные масла (бензиновые и дизельные) различаются по своему составу. Например, минералка, полусинтетика, синтетика. Эта классификация достаточно условна, ниже мы рассмотрим, почему.

Различие по вязкости – тема отдельной статьи, посвящённой свойствам масел.

Масло для дизеля и бензинового мотора.

Итак, начнём с бензиново-дизельной градации. В статье о причинах использования масла в моторах мы говорили о том, что в первую очередь производители масла исходят из того, в каком двигателе оно будет использоваться. С точки зрения использования масла дизельный двигатель отличается от бензинового в первую очередь большей компрессией. Это означает, что при более высоком давлении (считаем состояние ЦПГ одинаковым) в картер прорвётся больше продуктов горения и несгоревшего топлива, для нейтрализации которых в масле присутствуют специальные присадки. Выходит, в дизельном масле этих присадок должно быть больше, чем в бензиновом, из чего можно сделать вывод, что по данному параметру масла не взаимозаменяемы. Можно лить дизельное масло в бензиновый мотор, но не наоборот.

Кроме компрессии моторы отличаются ещё и тепловым режимом. Наверное, многие видели закипевшие в пробке бензиновые машины. Дизелей в таком положении я, например, не видел ни разу. Зато спал зимой в Бычке, который на холостом ходу охлаждался так, что из печки дул холодный воздух. Это происходит из-за более высокого КПД дизеля, поэтому и потери энергии на нагрев двигателя меньше. Как же эта разница влияет на масло? Очень просто, при более высокой температуре молекулы масляной основы быстрее распадаются на составные части, переставая выполнять при этом свои функции и дополнительно расходуя запас присадки-дисперсанта (подробно о составе масла можно почитать здесь). Уменьшить термическое разложение масла можно, применяя синтетическую основу (дорогие масла премиум-класса), которая выдерживает большую температуру. Ну а в дизелях, соответственно, при прочих равных основа может быть попроще (гидрокрекинг, или вообще минералка).

И, конечно же, дизеля и «искровики» используют разное топливо. Дизельное топливо содержит более тяжёлые фракции нефти, поэтому горит дольше по времени. Из-за этого дизель не может быть таким же высокооборотистым, как бензиновый движок (при прочих равных, как говорится). Топливо просто не успеет полностью сгореть и будет вылетать в выхлоп в виде тёмного дыма (что и наблюдается у старых КАМАЗов с неотрегулированной топливной аппаратурой при максимальных оборотах). С другой стороны, именно более тяжёлым фракциям дизель обязан своей более высокой экономичностью, ведь в них содержится больше атомов углерода, соответственно, калорийность такого топлива выше. Но нас интересует взаимодействие дизельного топлива с маслом и здесь всё плохо: из-за высокой компрессии недогоревшее топливо в виде сажи попадает в объём масла и портит его, активно расходуя всё ту же диспергирующую присадку. На современных двигателях с системой впрыска топлива Common Rail за дозировкой, обеспечивающей полное сгорание топлива, следит компьютер, что позволяет свести на нет эту проблему. А для двигателей попроще выход один – более частая замена масла.

Итого, мы выяснили, что в теории масло для дизельного мотора очень даже отличается от «бензинового» масла:

а) более высоким содержанием присадок отвечающих за нейтрализацию продуктов горения топлива

б) возможностью использования более простой (читай, дешёвой) базовой основой масла.

Из основного вроде всё. Сразу хочу предупредить, «в теории» выделено жирным не зря, потому что на практике при выпуске моторного масла производителем всё выглядит немного по-другому. И узнать об этом можно здесь (ну или позвонить по горячей линии специалистам Shell, Mobil, Castrol, или любого другого производителя и попросить их рассказать, что означает маркировка их масел по API SN/CF, например:)).

Дизельное масло. Легкомоторка и комтранс.

Поехали дальше. Думаю, все в курсе, что на дизельных движках у нас не только подавляющее число грузовиков (то есть коммерческого транспорта), но и некоторое количество легковых автомобилей, причём в силу своей большей экономичности (а значит и меньшего объёма вредных выбросов в атмосферу) это количество имеет тенденцию к увеличению. Как и в предыдущем разделе, исходим из особенностей работы двигателя: для легкового авто важна динамика и высокооборотистость, а для грузовика – крутящий момент и ресурс мотора. А, ну экологичность, конечно, куда же без неё.

Требования по высокооборотистости и динамике приближают нас к режиму работы бензинового двигателя, а значит, и масло будет по своим характеристикам приближаться к таковому, то есть можно взять основу получше, положить с запасом присадок и лить одно масло в оба типа двигателей. Анонсированная в предыдущем разделе классификация по API SN/CF как раз и означает, что масло может применяться как в бензиновых, так и в дизельных моторах и будет иметь соответствующие обозначенным классам характеристики. Об этом подробнее здесь.

У коммерческого грузовика всё по-взрослому: рабочие обороты в пределах 1500-2000, не глохнущий порой сутками мотор (вспоминаем о таком негативном факторе, как количество запусков двигателя), требование удешевления обслуживания. Берём основу попроще, добавляем помимо всего прочего тройную дозу диспергирующей присадки и получаем не очень дорогое масло с заявленным ресурсом работы от 30 до 60 тысяч километров пробега (это у кого из производителей на сколько смелости хватает:)).

Вот тут уже всё чётко и ясно: масло для грузовиков только в грузовики, масло для легковушек – в легковушки. А чтобы совсем было понятно, производители порой даже не выпускают коммерческие масла в фасовке меньше 20л (литрушек уж точно не найдёте).

Минералка и синтетика.

Думаете, забыл про полусинтетику? Ан нет, так написано с умыслом, поскольку полусинтетика – понятие маркетингового плана. Вообще слова «минералка» и «синтетика» берут своё начало от происхождения базовой основы для конкретного масла. Всего этих основ пять (часто употребляемых). Две из них – минеральные (обычная и селективной очистки) и три синтетических (гидрокрекинговая (HC), полиальфаолефиновая (PAO), эфирная, к которой иногда применяют слово «эстер»). Как видите, полусинтетической базы нет, её получают смешивая минералку с синтетикой. О пропорциях смешивания говорит такая цифра: на одном из технических семинаров специалистом представителем премиум-брэнда было сказано, что после добавления 35% синтетики в минералку масло считается синтетическим. Соответственно, полусинтетическим считается базовое масло с добавлением синтетики от 0,01 до 34,99%. Ну и прямо пропорционально этим процентам полусинтетика будет работать в сравнении с минералкой или синтетикой. Если посмотреть на график, отражающий ухудшение показателей масла с течением времени, то окажется, что минералка с первого дня использования плавно ухудшает свои свойства до нуля, поскольку минеральная основа сразу же понемногу начинает распадаться, пока не превратится в нечто, совсем непохожее на масло.

Синтетика же держится на первоначальном уровне довольно долго, а затем практически моментально падает «в ноль». Связано это с тем, что синтетическая основа гораздо устойчивее к основным разрушающим факторам, поэтому её ресурс определяется срабатыванием пакета присадок. Как только их запас в масле использован, система распадается и масло столь же неотвратимо, как и минералка, перестаёт работать. Поэтому на синтетике чревато ездить слишком долго.

Ну а полусинтетика – это такая «серединка на половинку». Чуть более хорошее масло за приемлемую цену, ну и работать будет соответственно своему составу. Минеральная часть базы начнёт постепенно срабатываться до нуля, пока не останется «в живых» только синтетическая часть (линия падения характеристик на графике более пологая и не до нуля, масло ещё работает). Затем ждём срабатывания присадок (если они ещё не закончились), и всё, полусинтетика также пришла на «финиш».

Вывод из этого такой: по возможности лучше в машину заливать синтетику, поскольку в этом случае при своевременной замене масло на всём протяжении работы двигателя будет обеспечивать ему практически максимальный уровень защиты, а значит, двигатель проработает дольше. (Я сейчас не беру случаи вытекания более жидкой синтетики через сальники в наших «тазиках», поскольку это неисправность автомобиля и лечится она не заменой синтетики на минералку, а заменой сальников на хорошие, не дубеющие на морозе). Если жалко денег на синтетику премиум-класса, берите полусинтетику, она существенно дешевле. В качестве некоторого утешения приведу ориентировочные цифры пробега масел от замены до замены на разных основах:

  • минералка – 8000км
  • полусинтетика – 10000км
  • синтетика – 12000км

Так что некоторый отыгрыш по деньгам (50% стоимости минерального масла) у синтетики имеется.

Подведём итоги:

Все моторные масла делятся на бензиновые, дизельные и универсальные, которые можно применять как в бензиновых двигателях, так и в легкомоторных дизелях. Большинство масел в продаже как раз универсальные.

Грузовые дизеля требуют специального, для грузового транспорта, дизельного масла, без поблажек. На безрыбье можно, конечно, залить всё что угодно (вплоть до касторового масла), но все подобные эксперименты оплачиваются ресурсом двигателя, иногда очень щедро.

И дизельные, и бензиновые масла могут быть минеральными или синтетическими. И полусинтетическими:). Синтетика – штука дорогая, но двигатель будет беречь как ничто другое. Минералка оправдана, пожалуй, для автомобилей, которым на 1000км пробега нужно доливать 1л масла. В этом случае масло можно вообще не менять, оно будет регулярно обновляться по мере доливки.

masloteka.ru


Смотрите также