3Авг

Моторное масло состав: Из чего состоит моторное масло? Элементы и добавки в моторных маслах.

Содержание

состав, функции, виды и особенности выбора

Современные автомобилисты уже привыкли, что все заботы о подборе и замене масла в двигателе взяли на себя станции техобслуживания — нужно лишь вовремя заехать на очередное ТО. Но нелишним будет знать, что именно заливают вам в мотор, уметь выбрать подходящую марку из нескольких предложенных вариантов, да и просто разговаривать с механиком почти на равных. Остается прочитать эту статью Mafin Media.

Зачем нужно моторное масло

Любая смазка нужна, чтобы снизить трение между деталями. А таких элементов в автомобильном двигателе предостаточно. Поршни, шатуны, коленчатый вал и множество скользящих и вращающихся узлов — всем им противопоказано «сухое» взаимодействие, иначе жди быстрого износа, перегрева, прикипания и прочих неприятностей.

Первая и главная функция моторного масла — устранять сухое трение. И здесь решаются две сопутствующие задачи: снижается физический износ деталей и сокращаются потери мощности для преодоления трения. То есть, чем лучше скольжение, тем больше крутящего момента дойдет до колес.

Но где трение, там и нагрев. И здесь у масла другая важная функция — оно забирает часть тепла, охлаждая узлы и детали.

Когда мы сжигаем топливо в цилиндрах двигателя, то получаем сложную химическую реакцию с целым набором побочных продуктов: сажей, нагаром и прочими нежелательными соединениями и частицами. А механическое взаимодействие движущихся частей образует собственные продукты износа — твердые металлические микрочастицы, своего рода «стружку».

Поэтому на моторное масло возложили еще одну значимую функцию — очищать двигатель от химических и механических загрязнений. Масло вбирает их в себя в виде взвеси и удаляет подальше от трущихся деталей. Разумеется, накапливать все эти примеси маслу недопустимо, поэтому его постоянно прогоняют через масляный фильтр, который и задерживает вредные частицы.

Со временем и масло, и фильтр накапливают слишком много загрязнений, и физические свойства масла начинают ухудшаться. Но стандартное время между очередными ТО рассчитано таким образом, чтобы успеть заблаговременно поменять и то и другое.

Кроме того, моторное масло защищает детали двигателя от коррозии и прочего химического воздействия.

Из чего состоит моторное масло

Любое масло для двигателя изготавливается из базового масла и присадок. Одни отвечают за сохранение текучести масла зимой и вязкости жарким летом, другие делают его особо скользким, третьи расщепляют и удаляют нагар и отложения. Словом, присадки как раз и обеспечивают важные функции, о которых мы рассказали выше.

Первые паровые машины поначалу смазывались животными или растительными жирами. Среди вторых хорошие результаты показало касторовое масло, которое применяли и на заре развития двигателей внутреннего сгорания: оно почти не высыхает и не образует пленку. Некоторое время для смазки ДВС использовали просто хорошо очищенное минеральное масло — продукт переработки нефти — автол.

Но простое масло было капризным: оно подгорало, образуя трудноудаляемые отложения, меняло свойства с перепадом температур и недолго служило. Уже с начала 1930-х в масло начали добавлять первые присадки.

Базовую основу для моторного масла отдельные крупные производители делают сами — их бренды часто совпадают с именами известных нефтедобывающих компаний. Но есть марки, которые, хоть и покупают базовое масло на стороне, обладают уникальными рецептами присадок.

Минералка, синтетика, полусинтетика — что это значит

Речь идет о базовой основе для моторных масел. Минеральное масло получают непосредственно из нефти путем ее перегонки и очистки. Его себестоимость ниже прочих, поэтому и конечный продукт получается относительно недорогим.

Синтетическое масло, как видно из названия, делают путем синтеза из органических соединений. Существуют различные технологии — к примеру, сверхчистая и отлично взаимодействующая с присадками основа получается из природного газа по технологии GTL (Gas-to-Liquids).

Полусинтетика содержит как минеральную основу, так и синтетическую, чаще в соотношении 70/30.

Синтетика считается самым высокотехнологичным в производстве маслом, обладающим наиболее стойкими характеристиками и высокими потребительскими качествами. Цена у него, соответственно, тоже самая высокая. Это масло рекомендуют для современных двигателей с особо точной подгонкой деталей, которые нередко работают в сложном ритме движения (например, городском), в условиях перепада температур, особенно в морозы.

Минеральное масло образует устойчивую пленку, с пакетом качественных присадок оно хорошо справляется с очищением, однако заметно теряет вязкость с понижением температуры и чаще нуждается в замене. Обычно его рекомендуют для автомобилей с пробегом и не самой современной конструкцией двигателя и для эксплуатации в мягком климате.

Полусинтетика по рекомендациям подразумевает промежуточный вариант. Однако для окончательного подбора следует учитывать больше параметров.

5W-30, 10W-50 — как в этом разобраться

Это классификация масел по вязкости согласно шкале SAE (Society of Automotive Engineers). Первое число означает условную температурную границу зимой (отсюда и W — winter), а второе — летом. Причем летние параметры примерно совпадают, и «50» действительно подразумевает сохранение рабочей вязкости при окружающей температуре около +50 °C (под капотом она куда выше). А с зимними параметрами почти все наоборот: «5» означает приемлемые прокачиваемость масла и проворачивание двигателя при морозе около −30 °C, а «25» — при −10 °C.

Есть и другие классификации. Например, API (American Petroleum Institute) разделяет масла по типу двигателя (S — бензиновые, С — дизельные) и конкретному назначению: году выпуска и условиям эксплуатации.

Как выбрать масло для конкретного автомобиля

Об этом уже позаботились производители автомобилей и масел, выработав конкретные рекомендации именно для вашего транспорта.

Можно пойти тремя путями. Прежде всего, узнать эту информацию на официальном сервисе, где вам могут предложить фирменное брендированное масло согласно возрасту и пробегу машины. Как правило, его изготавливают известные крупные концерны, и некоторые ставят свой логотип рядом с маркой автопроизводителя, а кто-то себя не афиширует. Важно, что все параметры масла специально согласованы с разработчиками автомобиля.

Конкретные рекомендации есть и в инструкции к автомобилю. Однако чаще там указывается гарантийный период, когда машина еще относительно новая и исправная, а это подразумевает, что вы будете посещать официальный сервис, и возвращает нас к первому пункту.

Наконец, на официальных сайтах крупных производителей масел (включая некоторые отечественные) есть электронный сервис подбора для автомобилей конкретной модели с определенным двигателем и годом выпуска. И этот вариант можно считать корректным.

Опытный мастер в автосервисе может дать более точные рекомендации с учетом пробега и износа автомобиля.

Существуют ли «чудодейственные» присадки

Это один из наиболее частых вопросов, порожденных навязчивой рекламой всевозможных добавок, которые обещают сделать двигатель чистым как после конвейера, создать невероятно скользкий слой, позволяющий проехать хоть сотню километров после полной утечки масла, и «нарастить» истертые детали до состояния новых. Этот вопрос автор на технических семинарах не раз переадресовывал представителям известных производителей масел, и ответы были примерно одинаковыми.

Свойства присадок должны быть оптимально сбалансированы, где одно качество не мешает другому. Действительно, можно добавить стороннюю «сверхскользкую» присадку, но губительно повлиять на характеристики вязкости или, скажем, моющие свойства состава. Цель химиков — не насыпать «всего и побольше», а обеспечить необходимый баланс характеристик для конкретного мотора и синергию компонентов масла. Словом, в качественном масле от известного производителя все необходимое и так уже есть.

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.

Состав моторных масел. Классификация API

Все, что нужно знать о составе моторных масел, чтобы понимать их истинную ценность

Более половины себестоимости моторного масла приходится на стоимость его базы – базового масла, которое есть основа любого смазочного материала.
Казалось бы: зачем обычному автолюбителю вдумываться, что там внутри у моторного масла? Какую ценность несёт в себе знание о том, например, что такое базовые масла, какими они бывают и чем они друг от друга отличаются?
Пожалуй, немного разбираться в вопросе следует хотя бы затем, чтобы понимать, за что именно мы платим, покупая автомобильное масло: за реальную ценность состава – или за выдающийся маркетинг.

Группы базовых масел по API

Начнём с того, что базовое масло в составе готового моторного масла занимает порядка 80%. Всё остальное – это присадки, т.е. химические добавки, позволяющие в ту или иную сторону корректировать свойства, уже имеющиеся у базы.

Получают базовые масла двумя основными способами:
• путем перегонки нефти и очистки получившихся нефтепродуктов при помощи реагентов;
• путем химического синтеза из нефти, природного газа или же органических кислот.

По этому признаку все базы делят на минеральные и синтетические – имея в виду, в первую очередь, сам способ получения, а не источник.
Что же касается свойств и характеристик, имеющих значение непосредственно при эксплуатации смазки, то Американский институт нефти (API) делит все существующие на сегодняшний день базовые масла на пять групп.

I группа: масла грубой очистки

Это минеральные масла, получаемые путем растворения нефтепродуктов, оставшихся после производства бензина (или другого горючего). Имеет низкий индекс вязкости. Иными словами, нормально работает такое масло в очень узком диапазоне температур.

Значит ли это, что базы I группы – плохие? Вовсе нет. Да, технология их получения дешёвая, если сравнивать с более высокими группами. И да, как основу для автомобильных смазок их сегодня никто не применяет. В то же время, «минералку» активно и повсеместно используют для создания индустриальных масел и смазок. Например, для некоторых продуктов индустриальной линейки Lotos: машинных, редукторных, турбинных и других масел и смазок, находящих применение в самых разных областях человеческой деятельности.

II группа: чистые масла

А вот это уже масла высокой степени очистки. Для их получения применяют многоступенчатый и сложный процесс – гидрокрекинг, когда «грязное» масло под высоким давлением обрабатывают водородом, чтобы максимально убрать из него все примеси. В результате получается прозрачная жидкость с низким содержанием серы (менее 0,03%), но и по-прежнему с низким индексом вязкости – ненамного выше, чем у масел I группы.

Используются ли такие базовые масла для производства современных моторных масел? Да, конечно же, используются, но, как правило, в смеси с маслами более продвинутых групп, у которых индекс вязкости существенно выше. Чаще всего встречается комбинация баз II и III групп в разных соотношениях.

III группа: чистые масла с улучшенными свойствами

Масла этой группы также получают путём гидрокрекинга, но настолько глубокого, что в процессе меняется сама структура молекул углеводорода. За счёт такого изменения на молекулярном уровне увеличивается индекс вязкости получающегося в итоге масла, что больше всего и ценится в базах III группы и даёт основание считать их полностью синтетическими.
Это самая распространённая на сегодняшний день группа базовых масел для автомобильных смазок.

III+ группа: масла из природного газа

API не выделяет эти масла в отдельную группу, но мы всё-таки выделим. Получают их путем всё того же гидрокрекинга — но не из нефти, а из сжиженного природного газа. Технология называется GTL (gas-to-liquids), то есть преобразование газа в жидкие углеводороды. В результате получается очень чистое, похожее на воду, базовое масло, которое к тому же очень устойчиво к воздействию агрессивных условий. Автомобильные масла, созданные на такой базе, также считаются полностью синтетическими. По своим качествам они близки к маслам на базе ПAO и полиэфиров, о которых речь пойдёт чуть ниже. Не зря GTL масла применяются, в первую очередь, для создания моторных масел премиального сегмента.

IV группа: синтетика в истинном смысле

К этой группе относятся масла на основе полиальфаолефинов (ПАО). Таких химических соединений в природе нет, их можно только синтезировать, поэтому и базовые масла на их основе – синтетических в самом полном смысле слова. Низкотемпературные показатели у такой базы лучше, чем у III группы, поэтому моторные масла с ПАО незаменимы, например, в условиях очень низких отрицательных температур.

К ПАО-основе всегда добавляется некоторое количество базы III или II группы, а то и обеих сразу. Ну, а чаще всего встречаются такие смеси, в которых ПАО не более трети, а то и вовсе процентов 10-15. Впрочем, и их бывает достаточно, чтобы существенно повысить качество моторного масла по всем основным показателям и увеличить срок его службы раза в 1,5.

V группа: эфиры

По правде говоря, сюда входят все масла, не вошедшие в предыдущие четыре группы: силикон, вазелиновые белые масла и многие другие, которые в производстве моторных масел не используются или используются редко, да и то в смеси с базами предыдущих групп.

В контексте именно моторных масел ценны т.н. эстерысложные эфиры, полученные из жирных кислот. Базовые масла на основе сложных эфиров в настоящее время считаются самыми совершенным среди баз для моторных масел. Присадки к ним требуются в минимальном количестве – почти со всеми задачами эстеровая база справляется сама!

Что из себя представляют базовые масла?

Вернуться в раздел

Всем известно, что моторное масло состоит из базового масла и присадок. Свойства масла определяются прежде всего химическим составом основы, присадки же предназначены для корректировки и улучшения этих характеристик. С помощью присадок можно значительно повысить эксплуатационные свойства моторных масел, даже изготовленных из не самых лучших базовых масел. Но при длительной эксплуатации и особенно при высоких нагрузках присадки разрушаются, и конечное качество моторного масла, проработавшего в двигателе более половины положенного срока, определяется качеством базового масла.


Базовые масла бывают синтетические, полусинтетические и минеральные. Синтетические получают путём каталитического синтеза из газов. Полусинтетические — комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового масла. Минеральные получают путём очистки соответствующей фракции нефти.


Условные эксплуатационные характеристики по убыванию качества, в %:

Синтетическое, эстеровое- 500 %
Синтетическое, полиальфаолефиновое- 300 %
Гидрокрекинговое, улучшенное минеральное- 200 %
Минеральное, обычного качества- 100 %

Синтетические масла обладают исключительными вязкостно-температурными характеристиками. Они имеют более высокую вязкость при рабочих температурах свыше 100°C — благодаря этому масляная пленка, разделяющая поверхности трения, не разрушается в экстремальных тепловых режимах. Синтетические масла обладают гораздо более низкой, чем у минеральных, температурой застывания (-50°С, -60°C) и очень высоким индексом вязкости, что существенно облегчает запуск двигателя в морозную погоду. Немаловажно и то, что синтетика требует введения минимального количества загущающих присадок, а особо высококлассные ее сорта не требуют таких присадок вообще, следовательно, эти масла очень стойкие, поскольку разрушаются в первую очередь именно присадки. Кроме того, их ресурс превышает ресурс минеральных в 5 и более раз. К прочим достоинствам синтетических масел можно отнести повышенную стойкость к деформациям сдвига (благодаря однородности структруры), высокую термоокислительную стабильность, то есть малую склонность к образованию нагаров и продуктов окисления, а также небольшие по сравнению с минеральными маслами испаряемость и расход на угар. Все эти свойства синтетических масел способствуют снижению общих механических потерь в двигателе и уменьшению износа деталей. Основным фактором, ограничивающим применение синтетических масел, является их высокая стоимость. Они в несколько раз дороже минеральных.

В роли синтетической базы, как правило, выступают полиальфаолефины (ПАО) или эстеры, либо их смесь.

ПАО — это углеводороды с длиной цепочки порядка 10…12 атомов. Получают ее путем полимеризации (соединения) коротких углеводородных цепочек – мономеров из 3…5 атомов. Сырьем для этого обычно служат нефтяные газы – бутилен и этилен.
Эстеры — сложные эфиры, т.е. продукты нейтрализации карбоновых кислот спиртами. Они обладают рядом преимуществ перед всеми другими известными основами. Во-первых, молекулы эстеров полярны, то есть электрический заряд распределен в них так, что молекула сама «прилипает» к металлу. Во вторых, вязкость эстеров можно задавать еще на этапе производства основы: чем более тяжелые спирты используются, тем большей получается вязкость. Сырье для производства представляет собой растительные масла, например рапсовое, или, даже, кокосовое. Современная технология позволяет создавать полностью биологически разлагаемые масла на основе эстеров, т. к. эстеры являются экологически чистыми продуктами и легко утилизируются. Однако все эти плюсы могут показаться слишком дорогим удовольствием. Эстеровая база стоит в 5…10 раз дороже минеральной! Поэтому их содержание в моторных маслах обычно ограничено 3-5%, и применяются они лишь в самых совершенных продуктах, обычно составляющих вершину товарного ряда лидирующих компаний.


Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе 20-40% «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла должно быть в готовом моторном масле — нет. Кроме того, нет никаких предписаний, какой синтетический компонент использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.

Химический состав минеральных базовых масел зависит от качества нефти, пределов выкипания отбираемых масляных фракций, а также методов и степени их очистки. Минеральная основа – самая дешевая. Это продукт прямой перегонки нефти, состоящий из молекул разной длины и разного строения. Из-за этой неоднородности – нестабильность вязкостно – температурных свойств, высокая испаряемость, низкая стойкость к окислению. Минеральная основа – самая распространенная в мире моторных масел.


Совершенствование минеральных базовых масел проводится по двум основным направлениям. Первое, при котором масло очищается только до такой степени, чтобы в нем осталось оптимальное содержание смол, кислот, соединений серы, азота и, дополнительно, вводятся присадки для улучшения некоторых функциональных свойств. Такой метод не позволяет получить масла достаточно высокого уровня качества. Второе направление, при котором базовое масло полностью очищается от всех примесей и проводится молекулярная модификация методом гидрокрекинга. В результате чего получается масло, обладающее ценными свойствами для тяжелых режимов работы (высокая стойкость к деформациям сдвига при высоких скоростях, нагрузках и температурах, высокий индекс вязкости и стабильность параметров).

К какому классу относить такие масла? По цене «гидрокрекинг» ближе к «минералке», а по качеству, как уверяет продавец, ничуть не хуже «синтетики». Если бы дело обстояло именно так, такое дорогое удовольствие, как синтетическое масло, вымерло бы как класс. Гидрокрекинговое масло ближе к минеральному не только по цене, но и по способу получения, потому что оно тоже производится из нефти. Оно проходит более глубокую обработку при помощи гидрокрекинга. А на первых этапах его производство ничем не отличается от производства минерального масла. Из обычного минерального масла разнообразными физико-химическими методами удаляются нежелательные примеси, вроде соединений серы или азота, асфальтеновые (битумные) вещества и ароматические полициклические соединения, которые усиливают коксование и зависимость вязкости от температуры. гидрокрекинговые масла — это продукты перегонки и глубокой очистки нефти.

Гидрокрекинговое масло получается близким по качеству к «синтетике», но быстрее стареет, теряет свои свойства. Зато они обладают высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига, а от износа могут защищать даже лучше, чем синтетические. С другой стороны, «синтетика» более однородна в смысле линейности углеводородных цепей, что дает преимущества, например, в температуре замерзания. Гидрокрекинг — процесс каталитический, как, впрочем, и синтез. Но если первый идет, например, на никеле, то второй — на углероде. Понятно, что углерод в этом смысле лучше, так масло будет избавлено от нежелательных примесей соединений катализаторов. Депарафинизацией удаляются парафины, повышающие температуру застывания масел. Однако понятно, что удалить все ненужные примеси таким методом невозможно — грубо говоря, это и служит причиной худших свойств «минералки». Обработка масла может продолжиться и дальше. Ведь остались еще ненасыщенные углеводороды, которые ускоряют старение масла из-за окисления, да и примеси тоже остались.

Гидроочистка (воздействие водородом при высокой температуре и давлении) превращает непредельные и ароматические углеводороды в предельные, что увеличивает стойкость масла к окислению. Таким образом, масло, прошедшее гидроочистку, обладает дополнительным преимуществом. Это еще более глубокий вид обработки, чем гидрокрекинг, когда одновременно протекает сразу несколько реакций, где удаляются все те же ненавистные серные и азотистые соединения. Длинные цепочки разрываются (крекинг) на более короткие с однородной структурой, места разрывов в новых укороченных молекулах насыщаются водородом (гидрирование). Отсюда и название – «гидрокрекинг». Таким образом, при гидрокрекинге налицо все признаки синтеза – создания из исходного сырья нового соединения, с новой структурой и свойствами. Поэтому гидрокрекинг часто называют НС- синтезом. Но не все так просто. Некоторые компоненты нефти, которые обычно считаются вредными, местами могут быть весьма ценными. Например, смолы, жирные и нафтеновые кислоты улучшают липкость и стойкость адсорбционной пленки масла и тем самым улучшают смазывающую способность масла. Некоторые соединения серы и азота обладают антиокислительными свойствами. Таким образом, при глубокой очистке масла некоторые его смазывающие, антиокислительные и антикоррозионные свойства могут ухудшиться. Эта неприятность исправляется специальными присадками, которые добавляют уже на маслосмесительных заводах.


Подавляющее большинство моторных масел, которые позиционируют как полусинтетические, и даже полностью синтетические, являются ни чем иным, как гидрокрекинговыми маслами. Это общая тенденция крупнейших производителей масел. Программа BP (кроме Visco 7000), Shell (кроме 0W-40), частично Mobil, Esso, Castrol, Chevron построена на гидрокрекинге. Все масла южно-корейской фирмы ZIC — это только гидрокрекинг.

Группы базовых масел для производства Motor Oil

Базовые масла для моторных масел служат их основой, к которой производители добавляют необходимые присадки для придания им нужных свойств и характеристик. Поэтому базовые автомобильные масла можно рассматривать как некий «фундамент», на котором в дальнейшем основываются все характеристики моторных масел.

Базовые масла подразделяются на пять групп, отличающихся между собой по химическому составу, а значит, и свойствам. От этого зависит, каким будет итоговое моторное масло, продающееся на полках магазинов. А самое интересное, так это тот факт что их производством, как и самих присадок, занимаются лишь 15 мировых нефтяных компаний, в то время, как марок итогового масла намного больше. И тут наверняка у многих возник логический вопрос: в чем тогда отличие масел и какое является лучшим? Но для начала имеет смысл разобраться с классификацией этих составов.

Группы базовых масел

Классификация базовых масел подразумевает деление их на пять групп. Это прописано в стандарте API 1509, приложение E.

Таблица классификации базовых масел по API

Группа базового маслаСодержание серы, %Содержание предельных углеводородов, %Индекс вязкости
Группа I>0,0380-120
Группа II ≤0,03≥9080-120
Группа III≤0,03≥90>120
Группа IVПоли-альфа-олефины
Группа VДругие, не вошедшие в группы I-IV (сложные спирты и эфиры)

Масла 1 группы

Эти составы получаются путем очистки нефтепродуктов, оставшихся после получения бензина или других ГСМ с помощью химических реагентов (растворителей). Еще их называют маслами грубой очистки. Существенным недостатком таких масел является наличие в них большого количества серы, более 0,03%. Что касается характеристик, то такие составы обладают слабыми показателями индекса вязкости (то есть, вязкость очень зависит от температуры и может нормально работать лишь в узком температурном диапазоне). В настоящее время 1 группа базовых масел считается устаревшей и из них производится лишь минеральное моторное масло. Индекс вязкости таких базовых масел составляет 80…120. А температурный диапазон — 0°С…+65°С. Единственное их преимущество — низкая цена.

Масла 2 группы

Базовые масла 2 группы получаются в результате выполнения химического процесса под названием гидрокрекинг. Другое их название — масла высокой степени очистки. Это также очищение нефтепродуктов, однако с использованием водорода и под высоким давлением (на самом деле процесс многоступенчатый и сложный). В результате получается почти прозрачная жидкость, которая и является базовым маслом. Содержание серы в нем менее 0,03%, и они обладают антиокислительными свойствами. Благодаря своей чистоте срок службы полученного на его основе моторного масла значительно увеличивается, а отложения и нагар в двигателе уменьшаются. На основе гидрокрекингового базового масла делают так называемую «НС-синтетику», которую некоторые специалисты относят к полусинтетике. Индекс вязкости в данном случае также находится в диапазоне от 80 до 120. Эту группу называют английской аббревиатурой HVI (High Viscosity Index), что дословно переводится как высокий индекс вязкости.

Масла 3 группы

Эти масла получаются аналогичным образом, как и предыдущие, из нефтепродуктов. Однако особенностями 3 группы является увеличенный индекс вязкости, его значение превышает 120. Чем выше этот показатель — тем в более широком температурном диапазоне может работать полученное моторное масло, в частности, в сильный мороз. Зачастую на основе базовых масел 3 группы делают синтетические моторные масла. Содержание серы здесь менее 0,03%, а сам состав состоит на 90% из химически стабильных, насыщенных водородом, молекул. Другое его название — синтетика, однако по факту ею не является. Название группы иногда звучит как VHVI (Very High Viscosity Index), что переводится как очень высокий индекс вязкости.

Иногда отдельно выделяют группу 3+, базу для которой получают не из нефти, а из природного газа. Технология ее создания называется GTL (gas-to-liquids), то есть превращение газа в жидкие углеводороды. В результате получается очень чистое, похожее на воду, базовое масло. Его молекулы обладают прочными связями, устойчивыми к воздействию агрессивных условий. Масла, созданные на такой базе считаются полностью синтетическими, несмотря на то, что в процессе их создания используется гидрокрекинг.

Сырьевые компоненты 3-й группы отлично подходят для разработки рецептур топливосберегающих, синтетических, универсальных моторных масел в диапазоне от 5W-20 до 10W-40.

Масла 4 группы

Эти масла создаются на основе полиальфаолефинов, и являются основой для так называемой «настоящей синтетики», которая отличается своим высоким качеством. Это так называемые базовое полиальфаолефиновое масло. Производится оно с помощью химического синтеза. Однако особенностью моторных масел, полученных на такой базе, является их высокая стоимость, поэтому они используются зачастую лишь в спортивных машинах и в машинах премиум-класса.

Масла 5 группы

Существует отдельные типы базовых масел, куда входят все другие составы, не вошедшие в перечисленные выше четыре группы (грубо говоря, сюда входят все смазывающие составы, даже не относящиеся к автомобильной технике, которые не вошли в первые четыре). В частности, силикон, фосфатный эфир, полиалкиленгликоль (PAG), полиэфиры, биосмазки, вазелиновые и белые масла и так далее. Они, по сути, являются добавками к другим составам. Например, эфиры служат добавками к базовому маслу для улучшения его эксплуатационных свойств. Так, смесь эфирного масла и полиальфаолефинов нормально работает при высоких температурах, обеспечивая тем самым повышенную моющую способность масла и увеличивая срок его эксплуатации. Другое название таких составов — эфирные масла. Они в настоящее время являются самыми качественными и обладающими самыми высокими характеристиками. К ним относятся эстеровые масла, которые однако производятся в очень малых количествах из-за своей дороговизны (около 3% мирового объема производства).

Таким образом, характеристики базовых масел зависят от способа их получения. А это, в свою очередь, влияет на качество и характеристики уже готовых моторных масел, использующихся в автомобильных двигателях. Еще на масла, полученные из нефти, влияет ее химический состав. Ведь он зависит от того, где (в каком регионе на планете) и каким образом была добыта нефть.

Какие базовые масла лучшие

Испаряемость базовых масел по Noack

Устойчивость к окислению

Вопрос о том, какие базовые масла являются лучшими не совсем корректный, поскольку все зависит от того, какое масло нужно получить и использовать в итоге. Для большинства бюджетных машин вполне подходит “полусинтетика”, созданная на основе смешения масел 2, 3 и 4 групп. Если же речь о хорошей “синтетике” для дорогих иномарок премиум-класса, то лучше покупать масло на основе базы 4 группы.

До 2006 года производителям моторных масел можно было называть «синтетическими» масла, полученные на основе четвертой и пятой групп. Которые считаются лучшими базовыми маслами. Однако в настоящее время разрешается это делать даже в случае, если использовалось базовое масло второй или третьей группы. То есть, «минеральными» остались лишь составы на основе первой базовой группы.

Что получается при смешивании видов

Допускается смешение отдельных базовых масел, относящихся к разным группам. Так можно регулировать характеристики итоговых составов. Например, если смешать базовые масла 3 или 4 группы с аналогичными составами из 2 группы, то получится «полусинтетика» с повышенными эксплуатационными характеристиками. Если же упомянутые масла смешать с 1 группой, то получится также «полусинтетика», однако с уже более низкими характеристиками, в частности, высоким содержанием серы или другими примесями (зависит от конкретного состава). Интересно, что масла пятой группы в чистом виде не используют в качестве базы. К ним добавляют составы из третьей и/или четвертой групп. Связано это с их большой испаряемостью и дороговизной.

Отличительной особенностью масел на основе ПАО, является то, что невозможно сделать 100% ПАО состав. Причина заключается в их очень плохой растворяемости. А она нужна для растворения присадок, которые добавляются в процессе изготовления. Поэтому всегда к ПАО-маслам добавляется некоторое количество средств из более низких групп (третьей и/или четвертой).

Строение молекулярных связей у масел, относящихся к разным группам, отличается. Так, у низких групп (первая, вторая, то есть, минеральные масла) молекулярные цепи похожи на разветвленную крону дерева с кучей «кривых» ветвей. Такой форме проще свернуться в шарик, что и происходит при замерзании. Соответственно, замерзать такие масла будут при более высокой температуре. И наоборот, у масел высоких групп углеводородные цепочки имеют длинную прямую структуру, и им сложнее «свернуться». Поэтому они и замерзают при более низких температурах.

Производство и получение базовых масел

При производстве современных базовых масел можно независимо управлять коэффициентом вязкости, температурой предела текучести, испаряемостью и устойчивостью к окислению. Как указывалось выше, базовые масла производят из нефти или нефтепродуктов (например, мазута), а также есть производство и из природного газа методом конверсии в жидкие углеводороды.

Как производится базовое моторное масло

Нефть сама по себе — сложное химическое соединение, в состав которого входят насыщенные парафины и нафтены, ненасыщенные ароматические олефины и так далее. Каждое такое соединение обладает положительными и отрицательными свойствами.

В частности, парафины обладают хорошей стабильностью к окислению, однако при низких температурах она сводится «на нет». Нафтеновые кислоты при высокой температуре образуют в масле осадок. Ароматические углеводороды отрицательно влияют на окислительную стабильность, а также смазывающую способность. Кроме этого, они образуют лаковые отложения.

Непредельные углеводороды являются неустойчивыми, то есть, они меняют свои свойства со временем и при разной температуре. Поэтому от всех перечисленных веществ в базовых маслах нужно избавляться. И делается это разными способами.

Название веществаИндекс вязкостиПоведение при низкой температуреСтойкость к окислению
Н-парафинОчень высокий, более 175ПлохоеХорошая
Циклопарафины с одним кольцом и длинными цепямиХороший, около 130СреднееСредняя
Поликонденсированные нафтеныНизкий, около 60СреднееСредняя
Моноароматические соединения с длинными цепямиНизкий, около 60СреднееСредняя
Полиароматические соединенияОчень низкий, близкий к нулюХорошееОчень плохая
Изопарафины с сильно разветвленными цепями (ПАО)Хороший, более 130ОтличноеОтличная

Метан — природный газ которые не имеет ни цвета ни запаха, это простейший углеводород состоящий из алканов и парафинов. Алканы которые являются основой этого газа в отличии от нефтенов имеют прочные молекулярные связи, и как следствие устойчивость к реакциям с серой и щелочью, не образовывать осадков и лаковых отложений, но поддаются окислению при 200°C.

Основная трудность состоит именно в синтезировании жидких углеводородов, но конечным процессом так само является гидрокрекинг, где происходит разделение длинных цепей углеводородов на разные фракции, одной из которых и является абсолютно прозрачное базовое масло без сульфатной золы. Чистота масла составляет 99,5%.

Коэффициента вязкости значительно выше, чем произведенные из PAO, их используют для изготовления топливосберегающих автомобильных масел с большим сроком эксплуатации. Такое масло обладает очень низкой летучестью и отличной стабильностью как при сильно высоких, так и при крайне низких температурах

Производство базового масла

Рассмотрим детальнее масла каждой перечисленной выше группы как они отличаются по технологии своего производства.

Группа 1. Их получают из чистой нефти или других нефтесодержащих материалов (часто продуктов отхода при изготовлении бензина и других ГСМ) путем селективной очистки. Для этого применяют одно из трех элементов — глину, серную кислоту и растворители.

Так, с помощью глины избавляются от азотных и серных соединений. Серная кислота в соединении с примесями обеспечивает осадок шлама. А растворители удаляют парафин и ароматические соединения. Чаще всего пользуются растворителями, поскольку это наиболее эффективно.

Группа 2. Тут технология аналогичная, однако она дополняется высокорафинированной очисткой элементами с низким содержанием ароматических соединений и парафинов. Благодаря этому повышается окислительная стабильность.

Группа 3. Базовые масла третьей группы на начальном этапе получают как и масла второй. Однако их особенностью является процесс гидрокрекинга. При этом нефтяные углеводороды подвергаются гидрированию и крекированию.

В процессе гидрирования из состава масла удаляются ароматические углеводороды (они впоследствии образуют налет лака и нагар в двигателе). Также при этом удаляются сера, азот и их химические соединения. Далее проходит этап каталитического крекинга, при котором расщепляются и «распушаются» парафиновые углеводороды, то есть, происходит процесс изомеризации. Благодаря этому получаются молекулярные связи линейного вида. Оставшиеся в масле вредные соединения серы, азота и другие элементы нейтрализуются с помощью добавления присадок.

Группа 3+. Такие базовые масла производятся так само методом гидрокрекинга, только сырье, которое поддается разделению, не сырая нефть, а жидкие углеводороды синтезированные из природного газа. Газ поддают синтезированию для получения жидких углеводородов по технологии Фишера — Тропша разработанной еще в 1920-х годах, но при этом используя специальный катализатор. Производство необходимого продукта началась лишь с конца 2011 года на заводе Pearl GTL Shell совместно с Qatar Petroleum.

Получение такого базового масла начинается с подачи в установку газа и кислорода. Затем начинается этап газификации с производством синтез-газа, представляющего собой смесь монооксида углерода и водорода. Потом происходит синтезирование жидких углеводородов. И уже дальнейшим процессом в цепи GTL является гидрокрекинг получившейся прозрачной воскообразной массы.

Благодаря процессу газожидкостной конверсии получается кристально чистое базовое масло, которое практически не содержит примесей, характерных для сырой нефти. Самым главным представителем таких масел, выполненных по технологии PurePlus, является моторное масло Shell Helix Ultra, Pennzoil Ultra и Platinum Full Synthetic.

Группа 4. Роль синтетической базы для подобных составов играют упомянутые уже полиальфаолефины (ПАО). Они представляют собой углеводороды с длиной цепочки около 10…12 атомов. Их получают путем полимеризации (соединения) так называемых мономеров (коротких углеводородов длиной 5. ..6 атомов. А сырьем для этого служат нефтяные газы бутилен и этилен (другое название длинных молекул — децены). Процесс этот напоминает “сшивание” на специальных химических машинах. Состоит он из нескольких этапов.

На первом из них олигомеризация децена с тем, чтобы получить линейный альфаолефин. Процесс олигомеризации происходит в присутствии катализаторов, высокой температуры и высокого давления. Второй этап представляет собой полимеризацию линейных альфаолефинов, результатом чего и являются искомые ПАО. Указанный процесс полимеризации происходит при низком давлении и в присутствии металлоорганических катализаторов. На финальном этапе производится фракционная разгонка на ПАО-2, ПАО-4, ПАО-6 и так далее. Для обеспечения необходимых характеристик базового моторного масла выбираются соответствующие фракции и полиальфаолефины.

Группа 5. Что касается пятой группы, то такие масла основаны на эстерах — сложных эфирах или жирных кислотах, то есть, соединений органических кислот. Эти соединения образуются в результате химических реакций между кислотами (обычно карбоновыми) и спиртами. Сырьем для их производства служат органические материалы — растительные масла (кокосовое, рапсовое). Также иногда масла пятой группы изготавливают из алкилированных нафталинов. Их получают алкилированием нафталинов олефинами.

Как видите, технология изготовления от группы к группе усложняется, а значит, и становится дороже. Именно поэтому минеральные масла имеют низкую цену, а ПАО-синтетические — дорого. Однако при выборе моторного масла нужно учитывать много разных характеристик, а не только цену и тип масла.

Интересно, что масла, относящиеся к пятой группе, имеют в своем составе поляризованные частицы, которые магнитятся к металлическим частям двигателя. Этим они обеспечивают самую лучшую защиту по сравнению с другими маслами. Кроме этого, они обладают очень хорошими моющими способностями, благодаря чему количество моющих присадок сводится к минимуму (или попросту исключается).

Масла на основе эстеров (пятая базовая группа) используются в авиации, ведь самолеты летают на высоте, где температура значительно ниже той, которая фиксируется даже на крайнем севере.

Современные технологии позволяют создавать полностью биологически разлагаемые эстеровые масла, поскольку упомянутые эстеры — экологически чистые продукты и легко разлагаются. Поэтому такие масла являются экологически чистыми. Однако из-за своей высокой стоимости автолюбители еще не скоро смогут пользоваться ими повсеместно.

Производители базовых масел

Готовое моторное масло — это смесь базового масла и пакета присадок. Причем интересно, что в мире существует всего 5 компаний, производящие эти самые присадки — это Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton и Chevron. Все известные и не очень компании, занимающиеся выпуском собственных смазочных жидкостей, покупают присадки у них. Со временем их состав меняется, модифицируется, компании проводят исследования в химических областях, и стараются не только повысить эксплуатационные характеристики масел, но и сделать их более экологичными.

Что касается производителей базовых масел, то их на самом деле не так много, и в основном это крупные, известные на весь мир, компании, такие как ExonMobil, занимающая первое место в мире по этому показателю (около 50% мирового объема базового масла четвертой группы, а также большая доля в 2,3 и 5 группах). Кроме нее в мире существует еще такие же большие со своим исследовательским центром. Причем их производство разделяется по вышеупомянутым пяти группам. Например, такие «киты», как ExxonMobil, Castrol и Shell не производят базовые масла первой группы, поскольку им это «не по чину».

Производители базовых масел по группам
I II III IV V
«Лукойл» (Российская Федерация) Exxon Mobil (EHC) Petronas (ETRO) ExxonMobil Inolex
Total (Франция) Chevron ExxonMobil  (VISOM) Idemitsu Kosan Co Exxon Mobil
Kuwait Petroleum (Кувейт) Excell Paralubes Neste Oil  (Nexbase) INEOS DOW
Neste (Финляндия) Ergon Repsol YPF Chemtura BASF
SK (Южная Корея) Motiva Shell (Shell XHVI и GTL) Chevron Phillips Chemtura
Petronas (Малайзия) Suncor Petro-Canada British Petroleum (Burmah-Castrol)

 

INEOS

 

GS Caltex (Kixx LUBO)

Lukoil

 

Hatco

 

SK Lubricants

 

 

Nyco America

 

Petronas

 

 

Afton

 

H&R Chempharm GmbH

 

 

Croda

 

Eni

 

 

Synester

 

 

 

 

Motiva

Перечисленные базовые масла изначально делятся по вязкости. И в каждой из групп имеются свои обозначения:

  • Первая группа: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 и так далее.
  • Вторая группа: 70N, 100N, 150N, 500N (хотя у разных производителей значение вязкости может отличаться).
  • Третья группа: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (здесь также цифры могут отличаться в зависимости от производителя).

Состав моторных масел

В зависимости от того, какими характеристиками должно обладать готовое автомобильное моторное масло, каждый производитель выбирает его состав и соотношение входящих в него веществ. Например, полусинтетическое масло, как правило, состоит из около 70% минерального базового масла (1 или 2 группы), или 30% гидрокрекингового синтетического (иногда 80% и 20%). Далее идет «игра» с присадками (они бывают антиокислительные, антипенные, антифрикционные, загущающие, дисперсионные, моющие, дисперенгующие, модификаторы трения), которые добавляют в получившуюся смесь. Присадки обычно низкого качества, поэтому и получившийся готовый продукт не отличается хорошими характеристиками, и может быть использован в бюджетных и/или старых машинах.

Синтетические и полусинтетические составы на основе базовых масел 3 группы — самые распространенные в мире на сегодняшний день. Имеют английское обозначение Semi Syntetic. Технология их изготовления аналогична. Они состоят приблизительно из 80% базового масла (зачастую смешиваются разные группы базовых масел) и присадки. Иногда добавляют регуляторы вязкости.

Синтетические масла на основе базы 4 группы — это уже настоящая «синтетика» Full Syntetic, на основе полиальфаолефонов. Обладают очень высокими характеристиками и долгим сроком службы, однако они очень дорогие. Что касается редких эстеровых моторных масел, то они состоят из смеси базовых масел из 3 и 4 групп, и с добавлением эстерового компонента в объемном количестве от 5 до 30%.

В последнее время встречаются «народные умельцы», которые добавляют в залитое моторное масло машины около 10% чистового эстерового компонента, чтобы якобы повысить его характеристики. Не стоит этого делать! Это изменит вязкость и может привести к непредсказуемым результатам.

Технология изготовления готового моторного масла — это не просто смешение отдельных компонентов, в частности, базы и присадок. На самом деле это смешение происходит поэтапно, при разных температурах, через разные промежутки времени. Поэтому для его производства нужно иметь информацию о технологии и соответствующее оборудование.

Большинство нынешних компаний имея такое оборудование выпускают моторные масла используя наработки основных производителей базовых масел и производителей присадок, так что довольно часто можно встретить утверждение, что производители Нас дурят и на самом деле все масла одинаковы.

формула, состав, физические и химические свойства

Моторное масло является смазочным материалом, основной функцией которого является снижение коэффициента трения между движущимися составляющими поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания.

Состав

В состав всех современных моторных масел входят базовые масла и улучшающие их свойства присадки.

Базовыми маслами, в большинстве случаев, являются дистиллятные и остаточные компоненты разной степени вязкости (углеводороды), их растворы, углеводородные составляющие, полученные в результате гидрокрекинга и гидроизомеризации, а также продукты искусственного происхождения (высокомолекулярные углеводороды, полиальфаолефины, сложные эфиры и т.д.).

В большинстве современных всесезонных масел используется маловязкая основа, загущенная некоторым количеством макрополимерных присадок.

 

 

Физико-химические свойства моторных масел

  • Вязкость. Является одной из наиболее важных характеристик масел, поскольку определяет возможность их использования для силовых агрегатов разных типов. Вязкость бывает: 
    • Динамической. Она определяется внутренним трением между подвижными слоями вещества, для измерения используются пуазы (П).
    • Кинематической. Она определяется отношением динамической вязкости к плотности при неизменной температуре, для измерения используются сантистоксах (сСт).
    • Технической/условной. Она определяется отношением времени истечения из вискозиметра 200 мл масла, взятого в сек, ко времени истечения из того же вискозиметра при тех же условиях 200 мл воды. Сегодня этот параметр оценивается в качестве индекса вязкости, характеризующего пологость кривой зависимости кинематической вязкости масла от температурных показателей.

     

  • Коксуемость. Этот параметр является определением склонности вещества к образованию нагара и смолы. Низкая коксуемость у хорошо очищенных масел. В процессе использования транспортного средства степень коксуемости масла, находящегося в силовом агрегате, повышается из-за того, что проходят процессы окисления и смолообразования. Склонность масел к появлению нагара определяет его коксовое число, которое определяется по результатам испарения 10 грамм масла в безвоздушной среде. В маслах малой вязкости коксуемость чаще всего не превышает от 0,1 до 0,15%, в маслах с повышенной вязкостью – до 0,7%.
  • Зольность. Определяет наличие в веществе оставшихся после очищения или содержащихся в присадках минеральных веществ, которые при сгорании масла становятся золой. Масла с высокой степенью зольности образуют сильные нагары. Часто высокая зольность характерна для плохо очищенных масел, либо масел с устаревшими пакетами присадок (к примеру, моющие присадки класса сульфонавтов, которые образуют при сгорании довольно твердые и абразивные сульфатные золы). Если уровень зольности масла превышает 1%, оно считается очень высокозольным, хотя в старых маслах и присадках уровень зольности мог достигать 3 и даже 4%.
  • Механические примеси. Эти примеси способствуют увеличению износа двигателя и способны к засорению масляных каналов и фильтров. Если в масле присутствуют механические примеси, это свидетельствует о низкой культуре производства и хранения продукта. При использовании двигателя количество примесей увеличивается из-за того, что накапливаются продукты износа (в первую очередь вкладыши коленвала).
  • Наличие влаги. Влага – это вредная примесь, которая провоцирует образование эмульсии (пены), которая, в свою очередь, приводит к ухудшению смазывающих свойств из-за закупорки каналов, а также образованию шлама.
  • Щелочное число
    . Этим параметром определяется содержание в веществе водорастворимых кислот и щелочей, чем характеризуется его корродирующее действие на поверхность металлов и моющая способность. Выражается содержанием гидроксида калия (КОН) на 1 грамм масла (мгКОН/г). При использовании транспортного средства содержание кислот в масле повышается, а его щелочное число снижается. Это происходит из-за повышения коррозионной активности и ухудшения моющих свойств.
  • Моющие свойства масел. Их возможность препятствовать возникновению темных лаковых отложений на юбке и боковых поверхностях поршней. Определяется чистотой базового масла, его щелочным числом, а также наличием и качеством моющих диспергирующих и других присадок, которые удерживают загрязнения в масле и препятствующих их отложению на поверхностях деталей.
  • Температура вспышки. Является характеристикой наличия в масле легкозакипающих добавок, которые определяют его склонность к сгоранию и образованию нагара при соприкосновении с раскаленными частями мотора. Качественное масло отличается высокой температурой вспышки. В процессе эксплуатации температура постепенно снижается из-за того, что масло постепенно разжижается.
  • Температура застывания. Характеризует температуру, при которой масло теряет подвижность, то есть перестает быть жидкостью. Запустить двигатель можно только при температурных показателях выше этого параметра.
  • Цвет масла и его прозрачность. Также являются характеристиками качества конечного продукта. Ранее, когда пользовались исключительно минеральными маслами без присадок, это был основной способ определения качества масла в рамках одного и того же сорта. К примеру, масло, прошедшее хорошую очистку, было окрашено в золотистый или медово-янтарный оттенок и было очень прозрачным, в то время как масло плохого качества было темно-коричневым, вплоть до черного.
    Сегодня такая оценка практически не производится и уж никак не определяет качество масла, поскольку современные минеральные масла отличаются огромным спектром цветов и оттенков, в зависимости от того, какой тип базового масла использован и какой состав присадок в него введен. При использовании автомобиля масло постепенно темнеет из-за того что проходит окисление базового масла и в нем накапливаются загрязнения.

Оценить статью

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

4

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Похожие статьи

ЧТО ТАКОЕ МОТОРНОЕ МАСЛО? CASTROL® ТИПЫ МОТОРНЫХ МАСЕЛ | ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

Информация о посещаемости сайта и файлы cookie

Мы используем файлы cookie (и эквивалентные технологии) для сбора и анализа информации о работе нашего сайта и обеспечения его функционирования.

Файлы cookie также позволяют нам и третьим лицам настраивать рекламу, которую вы видите при посещении нашего сайта и других сторонних веб-сайтов в той же онлайн-сети, включая социальные сети. Нажимая «Согласен», вы соглашаетесь на такое использование файлов cookie. Если вы не согласны или хотите получить дополнительную информацию, вы можете изменить настройки файлов cookie, нажав на предоставленную ссылку.

Управление настройками файлов cookie

Моторное масло можно разделить на два разных типа компонентов — базовое масло и присадки. Базовое масло составляет большую часть состава моторного масла (обычно 70 – 90 % формулы, в зависимости от марки моторного масла).

 

Из чего состоит базовое масло?

 Базовое масло получают из сырой нефти и очищают для использования в рецептурах моторных масел. В зависимости от степени очистки базового масла определяются свойства и характеристики базового масла. В процессе очистки из базового масла удаляются многие примеси, такие как восковые вещества и сера. Количество парафинистых материалов, серы и поведение вязкости масла при более низких и высоких температурах определяют качество или группу базового масла.

 

Какие существуют типы моторного масла?

Свойства групп базовых масел определены Американским институтом нефти. Чем лучше качество масла, тем выше групповой номер и лучше характеристики масла.

  • Синтетическое моторное масло — Моторные масла, в которых используются только базовые масла высочайшего качества.
  • Синтетическая смесь (или частично синтетическая) — когда используется смесь базовых масел с высокой группой и базовых масел с более низкой группой.
  • Обычные (или минеральные) моторные масла — продукты, в которых используется базовое масло более низкой группы.

 

Синтетическое масло лучше обычного?

 При сравнении базовых масел с одинаковой вязкостью синтетические базовые масла покажут улучшенные характеристики по сравнению с обычными базовыми маслами по следующим причинам :

  • Синтетические масла выгорают меньше (имеют более низкую летучесть), чем двигатель
  • Синтетические масла лучше движутся при более низких температурах и продолжают двигаться при экстремально низких температурах, в отличие от обычных масел
  • Синтетические масла содержат меньше примесей, таких как сера и парафин
  • Было обнаружено, что синтетические масла лучше прилипают к поверхностям

Нужны ли присадки к моторному маслу?

 Но не только базовое масло определяет рабочие характеристики моторного масла. Остальные компоненты моторного масла — это присадки и модификаторы вязкости рецептуры. Эти компоненты играют важную роль в защите двигателя. Модификаторы вязкости изменяют вязкость или характеристики текучести моторного масла, позволяя маслу лучше течь при низких температурах и помогают поддерживать достаточную густоту масла при высоких температурах, чтобы защитить металлические поверхности от контакта друг с другом. А пакет присадок во многих отношениях защищает двигатель, например:

  • Уменьшение образования отложений на поршнях и цилиндрах
  • Предотвращение окисления и загустевания масла, протекающего по каналам двигателя
  • Предотвращает образование шлама и лака на металлических поверхностях, таких как масляный поддон, крышки коромысел и экраны
  • Уменьшение контакта металла с металлом на ключевых металлических поверхностях, таких как кулачковый вал и подшипники
  • Повышение экономии топлива
  • Поддерживайте работу двигателя в оптимальных условиях (предотвращая преждевременное зажигание на низкой скорости)
  • Защита уплотнений от утечек или трещин
  • Снижение пенообразования при прохождении масла через двигатель

Что такое класс вязкости масла?

 Вязкость – это сопротивление течению жидкости. Классы вязкости моторного масла основаны на шкале, разработанной API (Американским институтом нефти), и основаны на сопротивлении, которое масло оказывает течению при двух различных температурах — низкой и высокой температуре. Измерение вязкости при высоких и низких температурах является свойством всесезонных масел.

 

Низкотемпературная вязкость масла – это измерение, имитирующее запуск двигателя в холодный зимний день. Это значение имеет букву «W» после числа и тире после W. Например, если используется масло 5W-30, часть 5W описывает вязкость масла при низких температурах. Чем меньше число, тем быстрее будет течь масло при запуске автомобиля.

 

Высокотемпературная вязкость – это число после тире, которое связано с вязкостью масла, движущегося по двигателю после прогрева автомобиля и при нормальной температуре двигателя. В примере с 5W-30 число 30 определяет вязкость масла при нормальной температуре двигателя. Опять же, чем меньше число, тем ниже вязкость масла и тем быстрее масло будет перемещаться по двигателю.

 

В последние годы автопроизводителям чаще всего требуются масла с меньшей вязкостью. Основными причинами необходимости использования масел с пониженной вязкостью являются конструкция двигателя и экономия топлива. Объем двигателя с годами уменьшился, но мощность увеличилась. Меньший размер этих двигателей требует более вязких масел для движения по каналам двигателя, чтобы обеспечить защиту жизненно важных деталей двигателя. А масла с более низкой вязкостью движутся легче, что приводит к лучшей экономии топлива в транспортных средствах.

Какое моторное масло самое жидкое?

 В настоящее время 5W-30 и 5W-20 являются наиболее популярными классами вязкости, требуемыми для транспортных средств на дороге. Но 0W-20 — это класс вязкости, который растет быстрее всего, и, вероятно, в ближайшие 5 лет он станет самым популярным классом, требуемым для автомобилей на дорогах. И классы вязкости становятся все тоньше — на дорогах есть автомобили, которым требуется 0W-16, что является самым жидким маслом, требуемым в настоящее время. В будущем масла могут стать тоньше, чем 0W-16, поскольку конструкция двигателя продолжает развиваться и совершенствоваться.

 

Если вам интересно, какой сорт масла следует использовать для вашего автомобиля, загляните в руководство по эксплуатации вашего автомобиля. Еще один отличный источник для подбора подходящего масла для вашего автомобиля — Castrol Oil Selector.

3 Компоненты качественной смазки

При поиске качественного смазочного материала следует учитывать три основных компонента: базовое масло, модификатор вязкости и пакет присадок. Давайте кратко рассмотрим каждый из них, чтобы увидеть, как они влияют на общий состав смазочного материала и как качество может повлиять на производительность.

  1. Базовое масло
    В зависимости от состава базовое масло может составлять от 70% до 90% всего состава смазочного материала. Если вы не используете качественное базовое масло, вы подвергаете риску свое сельскохозяйственное оборудование или парк. Базовые масла варьируются от обычных минеральных масел (отнесенных в отрасли к группе I или II) до высокоочищенных синтетических масел (группа III и IV).

    Самым большим отличием состава синтетического масла является то, что в процессе очистки из синтетических масел удаляется больше молекул парафина, чем из более традиционных масел. В результате получается масло более однородное, стабильное при сдвиге и менее подверженное окислению и кристаллизации. Меньшее окисление масла означает более медленное образование шлама, что продлевает срок службы вашего масла и увеличивает интервалы замены. А меньшая кристаллизация означает, что в холодную погоду молекулы парафина не слипаются, что приводит к более густому маслу и снижению текучести. Снижение кристаллизации также означает лучшую защиту двигателя и работу при холодном пуске.

  2. Модификатор вязкости
    Модификатор вязкости позволяет толщине смазки адаптироваться к различным температурам, особенно к теплой погоде. Продукты без надлежащего количества качественного модификатора вязкости рискуют стать слишком густыми при холодном запуске и слишком жидкими при высоких рабочих температурах. Оба эти фактора создают риск того, что ваше масло не защитит двигатель должным образом. Элемент мультивязкости также избавляет вас от необходимости сезонной замены масла.
  3. Пакет присадок
    Присадки составляют меньший процент, но являются важной частью качественного смазочного материала. Это то, что отличает смазочные материалы друг от друга, и отсутствие присадок может стать причиной снижения производительности вашей работы.

Cenex ® устраняет сомнения в присадках к смазочным материалам, включая надежный пакет присадок для повышения производительности двигателей в любых погодных условиях для дорожных и внедорожных транспортных средств. Этот пакет варьируется в зависимости от функций, которые должен выполнять смазочный материал.

При выборе масла обратите внимание на эти основные присадки, которые улучшат работу вашего двигателя.

  • A Ингибитор пенообразования для минимизации количества пены, образующейся при быстром движении смазываемых деталей, поскольку пена не является подходящей смазкой.
  • Моющие средства предотвращают накопление грязи, сажи и твердых частиц на металлических поверхностях, которые могут вызвать серьезные проблемы.
  • Диспергаторы для разрушения и взвешивания мусора (особенно сажи), чтобы он не прилипал к поверхностям двигателя и впоследствии удалялся из системы при замене масла.
  • Противоизносное для защиты движущихся частей от преждевременного или чрезмерного износа, чего базовое масло само по себе не может эффективно сделать.
  • Присадки для улучшения текучести при низких температурах для обеспечения надлежащего потока масла при холодном пуске.
  • Ингибиторы ржавчины и коррозии для предотвращения повреждения водой. Эту важную защитную добавку часто пропускают, чтобы сократить расходы.
  • Эмульгаторы для инкапсуляции воды и предотвращения ее взаимодействия с металлическими поверхностями.
  • Антиоксиданты для дополнительной защиты от деградации, когда смазка подвергается воздействию кислорода и тепла. Это помогает избежать отложений шлама и лака.
Распространяйте информацию

Назад к Cenexperts ® Блог

Вопросы и ответы: способы сокращения принудительной регенерации в автопарках

Одна из проблем, которую многие водители автопарков не планируют, — это принудительная регенерация. К счастью, есть способы уменьшить или избежать их возникновения.

Учить больше

Вопросы и ответы: Что вызывает разложение масла в дизельных двигателях

Что вызывает разложение масла и как вы можете обеспечить защиту своего оборудования? Давайте углубимся.

Учить больше

Вопросы и ответы: Моторное масло GF-6

Наш эксперт ответит на ваши вопросы о моторном масле GF-6.

Учить больше

Что нужно знать о моторном масле для железнодорожных дизельных двигателей

Регулярное техническое обслуживание и использование высококачественного моторного масла для железнодорожных дизельных двигателей имеют решающее значение для долговечности эксплуатации железной дороги.

Учить больше

Моторное масло 101: что такое масло и как оно работает

Lube Advisor

Моторное масло — это смазка, созданная на основе базовых масел (минеральных и/или синтетических), используемая для снижения вредного воздействия трения и тепла, создаваемых внутри двигателей внутреннего сгорания. Масло позволяет компонентам двигателя двигаться более свободно и плавно, следовательно, более эффективно. Это означает большую мощность при меньшем расходе энергии и меньшем износе деталей двигателя. Многие называют моторное масло «кровью» двигателя.

Причины разложения масла

Масло естественным образом со временем ухудшается. Это называется термическим разрушением. Эффективный состав масла нарушается. В нем развивается окисление (химическая реакция молекул масла и кислорода), в результате чего оно становится более вязким (загустевает), а также накапливает лак, шлам, грязь/остатки и осадок, которые вредны для двигателя и силовой передачи (трансмиссии, приводного вала и дифференциал).

Воздействие химических присадок

Для защиты от преждевременной деградации масла большинство современных составов масел включают важные химические присадки, такие как антиоксиданты для подавления ржавчины и коррозии, моющие средства для поддержания чистоты двигателей, модификаторы трения для уменьшения истирания деталей двигателя, стабилизаторы и многое другое – предназначены для улучшения характеристик масла. Эти присадки могут продлить срок службы масла и интервалы замены.

Важность фильтрации масла

Масляные фильтры также удаляют многие частицы грязи, загрязнения и примеси из масла. Но фильтры также засоряются при длительном использовании и теряют эффективность фильтрации. По этим причинам производители автомобилей рекомендуют регулярное обслуживание и интервалы замены (замена масла и фильтров). Сроки и пробег могут варьироваться в зависимости от автомобиля. Поэтому всегда важно проверять руководство пользователя вашего автомобиля на предмет соответствующих циклов технического обслуживания.

Почему важны стандарты и сертификаты масел

Объективные отраслевые эксперты, Общество автомобильных инженеров (SAE) и Американский институт нефти (API), установили стандарты качества для оценки и классификации моторных масел. Эти обозначения были созданы для защиты потребителей и облегчения идентификации продуктов, которые соответствуют или превышают допустимые критерии эффективности.

Ищите знаки одобрения на этикетках продуктов — как круглое обозначение класса обслуживания, так и сертификационную печать API «звездочка».

Масла и смазочные материалы должны пройти определенные испытания в рамках Системы лицензирования и сертификации моторных масел (EOLCS) и Международного консультативного комитета по спецификациям смазочных материалов (ILSAC) для отображения этих маркировок. Это означает, что вы можете быть уверены в качестве приобретаемых масел и смазок.

Определение общепринятой терминологии моторных масел и смазочных материалов

Присадки – Химические вещества и материалы, включаемые в масляные составы для усиления определенных защитных функций.

Классификация API — обозначение, присвоенное независимыми отраслевыми органами по сертификации (например, Американским институтом нефти и Обществом автомобильных инженеров), предназначенное для классификации масел и смазочных материалов по установленным стандартам.

Моющие средства – Присадки, предназначенные для поддержания чистоты деталей двигателя и отсутствия загрязнений.

Дисперсия – способность масла удерживать грязь и отложения во взвешенном состоянии (избегая образования отложений), чтобы их можно было удалить при фильтрации или при сливе и не собирать в двигателе.

Стук – Звук, связанный с неравномерным или ранним воспламенением из-за неправильной смеси масла и воздуха в камере сгорания.

Смазка – Гладкопленочное покрытие движущихся частей двигателя и компонентов машин с целью уменьшения трения и износа.

Всесезонное масло — Масло, которое соответствует как спецификациям вязкости при низких температурах – номеру SAE «W» (W означает зимний сорт), так и пределам вязкости при 100°C одного из номеров, отличных от W, например, «30» в 10W-30.

Моносорт – Масла, соответствующие только одному классу вязкости. Обычно не используется при низких температурах.

Окисление – Молекулы кислорода в маслах и смазочных материалах или других соединениях могут вызвать реакцию, которая в конечном итоге приводит к окислению (ржавчине) и коррозии металлических частей, с которыми он вступает в контакт.

Марка SAE — Обозначает диапазон вязкости смазки для картера, трансмиссии или заднего моста в соответствии с системами, разработанными SAE (Обществом автомобильных инженеров).

Сдвиг и устойчивость к сдвигу – Сдвиг относится к условиям высокой нагрузки, предъявляемой к маслам и смазочным материалам, которые могут снизить вязкость. Устойчивость к сдвигу — это способность масла сопротивляться сдвиговым воздействиям.

Термический распад – Ухудшение и разложение полезных защитных свойств масел и смазочных материалов из-за воздействия тепла и окисления с течением времени.

Вязкость – Тонкость или густота масла при заливке или протекании через двигатель.

Композиция смазочного масла — Fujitsu, Takashi

Настоящее изобретение относится к композиции смазочного масла, в частности к композиции смазочного масла, которая используется для смазки двигателей внутреннего сгорания.

Все более строгие автомобильные правила в отношении выбросов и эффективности использования топлива предъявляют все более высокие требования как к производителям двигателей, так и к разработчикам смазочных материалов, чтобы обеспечить эффективные решения для повышения экономии топлива.

Добавки, снижающие трение (известные также как модификаторы трения), являются важными компонентами смазочных материалов для снижения расхода топлива, и различные такие добавки уже известны в данной области техники.

Модификаторы трения можно условно разделить на две категории: металлосодержащие модификаторы трения и беззольные (органические) модификаторы трения.

Молибденорганические соединения относятся к числу наиболее распространенных металлосодержащих модификаторов трения. Типичные молибденорганические соединения включают дитиокарбаматы молибдена (MoDTC), дитиофосфаты молибдена (MoDTP), амины молибдена, алкоголяты молибдена и спиртамиды молибдена. ВО-А-98/26030, WO-A-99/31113, WO-A-99/47629 и WO-A-99/66013 описывают трехъядерные соединения молибдена для использования в композициях смазочных масел.

Однако тенденция к использованию малозольных композиций смазочных масел привела к усилению стремления к достижению низкого трения и улучшенной экономии топлива с использованием беззольных модификаторов трения.

Беззольные (органические) модификаторы трения обычно включают сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов, амиды жирных кислот, амины, полученные из жирных кислот, и органические дитиокарбаматные или дитиофосфатные соединения.

Дальнейшее улучшение эксплуатационных характеристик смазочных материалов было достигнуто за счет использования синергетического поведения определенных комбинаций определенных присадок к смазочным материалам.

WO-A-99/50377 описывает композицию смазочного масла, которая, как утверждается, обеспечивает значительное увеличение экономии топлива благодаря использованию в ней трехъядерных соединений молибдена в сочетании с маслорастворимыми дитиокарбаматами. В ЕР-А-1041135

описано использование сукцинимидных диспергаторов в сочетании с диалкилдитиокарбаматами молибдена, которые, как утверждается, улучшают снижение трения в дизельных двигателях.

US-B1-6562765 описывает композицию смазочного масла, которая, как утверждается, обладает синергизмом между оксимолибденовым азотным диспергирующим комплексом и оксимолибдендитиокарбаматом, что приводит к неожиданно низким коэффициентам трения.

EP-A-1367116, EP-A-0799883, EP-A-0747464 Патент США. 3933659 и ЕР-А-335701 описывают композиции смазочных масел, включающие различные комбинации беззольных модификаторов трения.

WO-A-92/02602 описывает композиции смазочных масел для двигателей внутреннего сгорания, которые содержат смесь беззольных модификаторов трения, которые, как утверждается, оказывают синергетический эффект на экономию топлива.

Смесь, описанная в WO-A-92/02602, представляет собой комбинацию (а) амин/амидного модификатора трения, полученного реакцией одной или нескольких кислот с одним или несколькими полиаминами, и (b) сложноэфирного/спиртового модификатора трения, полученного взаимодействие одной или нескольких кислот с одним или несколькими полиолами.

Патент США. В US-A-5286394 описана снижающая трение композиция смазочного масла и способ снижения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания.

Описанная здесь композиция смазочного масла содержит основное количество масла, обладающего смазочной вязкостью, и небольшое количество модифицирующего трение, полярного и поверхностно-активного органического соединения, выбранного из длинного списка соединений, включая моно- и высшие сложные эфиры полиолов и алифатические амиды. Моноолеат глицерина и олеамид (т.е. олеиламид) упоминаются в качестве примеров таких соединений.

Тем не менее, текущие стратегии в отношении снижения трения для масел, экономящих топливо, недостаточны для достижения постоянно растущих целей экономии топлива, установленных производителями оригинального оборудования (OEM).

Например, молибденовые модификаторы трения обычно превосходят беззольные модификаторы трения в граничном режиме, и существует необходимость и проблема приблизиться к аналогичным уровням модификации трения, используя только беззольные модификаторы трения.

Композиция смазочного масла, содержащая базовое масло, олеиламид и по меньшей мере одно эфирное соединение. Также предложен способ смазки двигателя внутреннего сгорания с использованием такого смазочного масла.

РИСУНОК представляет собой график снижения среднего процента трения в условиях высокой нагрузки.

Учитывая растущие требования к экономии топлива, предъявляемые к двигателям, остается потребность в дальнейшем улучшении снижения трения и экономии топлива в двигателях внутреннего сгорания, использующих композиции смазочных масел с низким содержанием золы.

Поэтому желательно дальнейшее улучшение характеристик известных беззольных модификаторов трения и известных комбинаций беззольных модификаторов трения, в частности, дальнейшее улучшение характеристик снижения трения модификаторов трения на основе сложных эфиров полиолов и комбинаций беззольных модификаторов трения амидов жирных кислот и сложные эфиры полиолов (например, комбинации олеиламида и моноолеата глицерина).

В настоящем изобретении была обнаружена композиция смазочного масла, содержащая беззольные модификаторы трения, которая обеспечивает хорошее снижение трения и экономию топлива.

Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает композицию смазочного масла, включающую базовое масло, олеиламид и одно или несколько эфирных соединений.

Под «эфирным соединением» в настоящем изобретении подразумевается насыщенное или ненасыщенное углеводородное соединение, содержащее одну или несколько эфирных связей и необязательно содержащее одну или несколько гидроксильных групп, такое соединение не содержит каких-либо дополнительных функциональных групп.

Выбор эфирных соединений для использования в настоящем изобретении не ограничен. Однако указанные эфирные соединения предпочтительно представляют собой нециклические простые эфиры.

Особенно предпочтительными эфирными соединениями, которые могут быть удобно использованы в настоящем изобретении, являются соединения формулы I,
, где каждый из R 1 , R 2 и R 3 независимо друг от друга выбран из водорода, алкильных групп, содержащих от 10 до 30 атомов углерода, предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода, и ненасыщенных углеводородных групп, содержащих от 10 до 30 атомов углерода, предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

Предпочтительными эфирными соединениями являются соединения, в которых R 1 представляет собой алкильную или ненасыщенную углеводородную группу, содержащую от 10 до 30 атомов углерода, более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода, а R 2 и R 3 представляют собой водород.

Другими предпочтительными простыми эфирами являются соединения, в которых R 1 и R 2 независимо представляют собой алкильную или ненасыщенную углеводородную группу, содержащую от 10 до 30 атомов углерода, более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода, и R 3 — водород.

Предпочтительные простые эфиры также включают соединения, в которых R 1 и R 3 представляют собой алкильную или ненасыщенную углеводородную группу, содержащую от 10 до 30 атомов углерода, более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода, и R 2 представляет собой водород .

Предпочтительные простые эфиры также включают соединения, в которых R 1 , R 2 и R 3 представляют собой, каждый из которых независимо выбран из алкильной или ненасыщенной углеводородной группы, содержащей от 10 до 30 атомов углерода, более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода. атомы углерода.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения композиция смазочного масла по настоящему изобретению может содержать смесь одного или нескольких вышеупомянутых предпочтительных эфирных соединений.

Примеры простых эфиров, которые могут быть удобно использованы в настоящем изобретении, включают глицеринолеилмоноэфир, глицеринолеилдиэфир, глицеринолеилтриэфир, глицеринстеарилмоноэфир, глицеринстеарилдиэфир, глицеринстеарилтриэфир и их смеси.

Предпочтительное эфирное соединение включает соединение, доступное под торговым наименованием «ADEKA FM-618C» от ​​Asahi Denka Kogyo Co. Ltd.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения одно или несколько эфирных соединений присутствуют в количестве в диапазоне от 0,1 до 5 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 4 мас. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 1 до 1,5 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения олеиламид присутствует в количестве от 0,05 до 0,5 мас. %, более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 0,4 мас. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,15 до 0,3 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

В предпочтительном варианте осуществления композиция смазочного масла по настоящему изобретению дополнительно содержит одно или несколько нитрильных соединений.

Предпочтительными нитрильными соединениями, которые могут быть удобно использованы в настоящем изобретении, являются насыщенные и ненасыщенные углеводородные соединения, содержащие одну или несколько цианогрупп (-C=N), эти соединения предпочтительно не содержат каких-либо дополнительных заместителей функциональных групп.

Особенно предпочтительными нитрильными соединениями, которые могут быть удобно использованы в настоящем изобретении, являются разветвленные или линейные, насыщенные или ненасыщенные алифатические нитриты.

Предпочтительны соединения нитрила, предпочтительно содержащие от 8 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 10 до 22 атомов углерода и наиболее предпочтительно от 10 до 18 атомов углерода.

Особенно предпочтительными нитрильными соединениями являются насыщенные или ненасыщенные линейные алифатические нитрилы, содержащие от 8 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 10 до 22 атомов углерода и наиболее предпочтительно от 10 до 18 атомов углерода.

Примеры нитрильных соединений, которые могут быть удобно использованы в настоящем изобретении, включают нитрилы кокосовых жирных кислот, олеилнитрил, деканнитрил и нитриты таллового жира.

Предпочтительные нитрильные соединения, которые могут быть удобно использованы в настоящем изобретении, включают соединения, доступные под торговым обозначением «ARNEEL 12» (также известные под торговым обозначением «ARNEEL C») (нитрил кокосовой жирной кислоты, смесь C10, C12 ; насыщенные нитрилы C14 и C16) от Akzo Nobel, доступные под торговым обозначением «ARNEEL O» (олеилнитрил) от Akzo Nobel и доступные под торговыми обозначениями «ARNEEL 10D» (деканнитрил), «ARNEEL T» (нитриты таллового жира) и «ARNEEL M» (C 16-22 нитриты) от Akzo Nobel.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения одно или несколько нитрильных соединений присутствуют в количестве в диапазоне от 0,1 до 0,8 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 0,6 мас. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,3 до 0,5 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Общее количество базового масла, включенного в композицию смазочного масла по настоящему изобретению, предпочтительно составляет от 60 до 92 вес. %, более предпочтительно в количестве от 75 до 90 мас. % и наиболее предпочтительно в количестве от 75 до 88 мас. % по отношению к общей массе композиции смазочного масла.

Нет конкретных ограничений в отношении базового масла, используемого в настоящем изобретении, и можно удобно использовать различные общеизвестные минеральные масла и синтетические масла.

Базовое масло, используемое в настоящем изобретении, может включать смеси одного или нескольких минеральных масел и/или одного или нескольких синтетических масел.

Минеральные масла включают жидкие нефтяные масла и обработанные растворителем или кислотой минеральные смазочные масла парафинового, нафтенового или смешанного парафинового/нафтенового типа, которые могут быть дополнительно очищены с помощью процессов гидроочистки и/или депарафинизации.

Нафтеновые базовые масла имеют низкий индекс вязкости (VI) (обычно 40-80) и низкую температуру застывания. Такие базовые масла производятся из сырья, богатого нафтенами и с низким содержанием парафинов, и используются в основном для смазочных материалов, в которых важны цвет и стабильность цвета, а ИВ и устойчивость к окислению имеют второстепенное значение.

Парафиновые базовые масла имеют более высокий индекс вязкости (обычно >95) и высокую температуру застывания. Упомянутые базовые масла производятся из сырья, богатого парафинами, и используются для смазочных материалов, для которых важны индекс вязкости и устойчивость к окислению.

Базовые масла, полученные в синтезе Фишера-Тропша, можно удобно использовать в качестве базового масла в композиции смазочного масла по настоящему изобретению, например, базовые масла, полученные в синтезе Фишера-Тропша, раскрытые в ЕР-А-776959, ЕР-А-668342, WO-A-97/21788, WO-00/15736, WO-00/14188, WO-00/14187, WO-00/14183, WO-00/14179, WO-00/08115, WO-99/41332, ЕР-1029029, WO-01/18156 и WO-01/57166.

Синтетические процессы позволяют создавать молекулы из более простых веществ или модифицировать их структуру для придания точных требуемых свойств.

Синтетические масла включают углеводородные масла, такие как олефиновые олигомеры (ПАО), сложные эфиры двухосновных кислот, сложные эфиры полиолов и депарафинизированный воскообразный рафинат. Можно удобно использовать синтетические углеводородные базовые масла, продаваемые группой компаний Royal Dutch/Shell под обозначением «XHVI» (торговая марка).

Предпочтительно базовое масло состоит из минеральных масел и/или синтетических масел, которые содержат более 80 мас.% насыщенных углеводородов, предпочтительно более 90 мас.%, при измерении в соответствии с ASTM D2007.

Также предпочтительно, чтобы базовое масло содержало менее 1,0 мас. %, предпочтительно менее 0,1 мас. % серы, рассчитанное как элементарная сера и измеренное в соответствии с ASTM D2622, ASTM D4294, ASTM D4927 или ASTM D3120.

Предпочтительно индекс вязкости базовой жидкости составляет более 80, более предпочтительно более 120 при измерении в соответствии с ASTM D2270.

Предпочтительно смазочное масло имеет кинематическую вязкость в диапазоне от 2 до 80 мм 2 /с при 100°С, более предпочтительно от 3 до 70 мм 2 /с, наиболее предпочтительно от 4 до 50 мм 2 /с.

Общее количество фосфора в композиции смазочного масла по настоящему изобретению предпочтительно находится в диапазоне от 0,04 до 0,1 мас. %, более предпочтительно в диапазоне от 0,04 до 0,09 мас. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,045 до 0,09.вес. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Композиция смазочного масла по настоящему изобретению предпочтительно имеет содержание сульфатной золы не более 1,0 мас. %, более предпочтительно не более 0,75 мас. % и наиболее предпочтительно не более 0,7 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Композиция смазочного масла по настоящему изобретению предпочтительно имеет содержание серы не более 1,2 мас. %, более предпочтительно не более 0,8 мас. % и наиболее предпочтительно не более 0,2 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Композиция смазочного масла по настоящему изобретению может дополнительно содержать дополнительные присадки, такие как антиоксиданты, противоизносные присадки, детергенты, диспергаторы, модификаторы трения, присадки, улучшающие индекс вязкости, депрессорные присадки, ингибиторы коррозии, пеногасители и фиксаторы уплотнения или агенты совместимости уплотнений.

Антиоксиданты, которые можно удобно использовать, включают антиоксиданты, выбранные из группы аминных антиоксидантов и/или фенольных антиоксидантов.

В предпочтительном варианте указанные антиоксиданты присутствуют в количестве от 0,1 до 5,0 масс. %, более предпочтительно в количестве от 0,3 до 3,0 мас. %, а наиболее предпочтительно в количестве от 0,5 до 1,5 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Примеры аминовых антиоксидантов, которые могут быть удобно использованы, включают алкилированные дифениламины, фенил-α-нафтиламины, фенил-β-нафтиламины и алкилированные α-нафтиламины.

Предпочтительные аминные антиоксиданты включают диалкилдифениламины, такие как п,п’-диоктилдифениламин, п,п’-ди-α-метилбензил-дифениламин и N-п-бутилфенил-N-п’-октилфениламин, моноалкилдифениламины, такие как моно-трет-бутилдифениламин и моно -октилдифениламин, бис(диалкилфенил)амины, такие как ди-(2,4-диэтилфенил)амин и ди(2-этил-4-нонилфенил)амин, алкилфенил-1-нафтиламины, такие как октилфенил-1-нафтиламин и н-трет-додецилфенил- 1-нафтиламин, 1-нафтиламин, арилнафтиламины, такие как фенил-1-нафтиламин, фенил-2-нафтиламин, N-гексилфенил-2-нафтиламин и N-октилфенил-2-нафтиламин, фенилендиамины, такие как N,N’-диизопропил-п -фенилендиамин и N,N’-дифенил-п-фенилендиамин и фенотиазины, такие как фенотиазин и 3,7-диоктилфенотиазин.

Предпочтительные аминовые антиоксиданты включают те, которые доступны под следующими торговыми наименованиями: «Sonoflex OD-3» (например, Seiko Kagaku Co.), «Irganox L-57» (например, Ciba Specialty Chemicals Co.) и фенотиазин (например, Hodogaya). Кагаку Ко.).

Примеры фенольных антиоксидантов, которые можно удобно использовать, включают C7-C9 разветвленные алкиловые эфиры 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксибензолпропановой кислоты, 2-трет-бутилфенол, 2-трет-бутилфенол, -бутил-4-метилфенол, 2-трет-бутил-5-метилфенол, 2,4-ди-трет-бутилфенол, 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол, 2-трет-бутил-4-метоксифенол, 3 -трет-бутил-4-метоксифенол, 2,5-ди-трет-бутилгидрохинон, 2,6-ди-трет-бутил-4-алкилфенолы, такие как 2,6-ди-трет-бутилфенол, 2,6-ди- трет-бутил-4-метилфенол и 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-алкоксифенолы, такие как 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксифенол и 2,6-ди-трет-бутил-4-этоксифенол, 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилмеркаптооктилацетат, алкил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионаты, такие как как н-октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, н-бутил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат и 2′- этилгексил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, 2,6-д-трет-бутил-α-диметиламино-п-крезол, 2,2′-метиленбис(4-алкил-6- трет-бутилфенол), такой как 2,2′-метил небис(4-метил-6-трет-бутилфенол и 2,2-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол), бисфенолы, такие как 4,4′-бутилиденбис(3-метил-6-трет-бутилфенол, 4,4′-метиленбис(2,6-ди-трет-бутилфенол), 4,4′-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол), 2,2-(ди-п-гидроксифенил)пропан, 2 ,2-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропан, 4,4′-циклогексилиденбис(2,6-трет-бутилфенол), гексаметиленгликоль-бис[3-(3,5-ди- трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат], триэтиленгликольбис[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионат], 2,2′-тио-[диэтил-3-(3,5- ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат], 3,9-бис{1,1-диметил-2-[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионилокси]этил}2,4,8,10-тетраоксаспиро[5,5]ундекан, 4,4′-тиобис(3-метил-6-трет-бутилфенол) и 2,2′-тиобис(4,6-ди-трет-бутилрезорцин), полифенолы, такие как тетракис[метилен-3-(3,5- ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метан, 1,1,3-трис(2-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилфенил)бутан, 1,3,5-триметил-2,4, 6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, эфир бис-[3,3′-бис(4′-гидрокси-3′-трет-бутилфенил)масляной кислоты]гликоля, 2- (3′,5′-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)метил-4-(2″, 4 ″-ди-трет-бутил-3″-гидроксифенил)метил-6-трет-бутилфенол и 2,6-бис(2′-гидрокси-3′-трет-бутил-5′-метилбензил)-4- метилфенол, конденсаты п-трет-бутилфенола с формальдегидом и конденсаты п-трет-бутилфенола с ацетальдегидом.

Предпочтительные фенольные антиоксиданты доступны под следующими торговыми наименованиями: «Irganox L-135» (бывшая Ciba Specialty Chemicals Co.), «Yoshinox SS» (бывшая Yoshitomi Seiyaku Co.), «Antage W-400» ( например, Kawaguchi Kagaku Co.), «Antage W-500» (бывший Kawaguchi Kagaku Co.), «Antage W-300» (бывший Kawaguchi Kagaku Co.), «Irganox L109».” (бывшая Ciba Specialty Chemicals Co.), “Tominox 917” (бывшая Yoshitomi Seiyaku Co.), “Irganox L115” (бывшая Ciba Specialty Chemicals Co.), “Sumilizer GA80” (бывшая Sumitomo Kagaku), “ Antage RC» (бывшая Kawaguchi Kagaku Co.), «Irganox L101» (бывшая Ciba Specialty Chemicals Co.), «Yoshinox 930» (бывшая Yoshitomi Seiyaku Co.).

Композиция смазочного масла по настоящему изобретению может содержать смеси одного или нескольких фенольных антиоксидантов с одним или несколькими аминовыми антиоксидантами.

В предпочтительном варианте осуществления композиция смазочного масла может содержать один дитиофосфат цинка или комбинацию двух или более дитиофосфатов цинка в качестве противоизносных присадок, причем дитиофосфат цинка или каждый из них выбирают из диалкил-, диарил- или алкиларил-дитиофосфатов цинка. .

Дитиофосфат цинка является хорошо известной добавкой в ​​данной области техники и может быть удобно представлен общей формулой II;
, где от R 2 до R 5 могут быть одинаковыми или разными, и каждый из них представляет собой первичную алкильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 3 до 12 атомов углерода, вторичную алкильную группу, содержащую от 3 до 20 атомов углерода. , предпочтительно от 3 до 12 атомов углерода, арильную группу или арильную группу, замещенную алкильной группой, причем указанный алкильный заместитель содержит от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 3 до 18 атомов углерода.

Соединения дитиофосфата цинка, в которых все R 2 — R 5 отличаются друг от друга, могут использоваться отдельно или в смеси с соединениями дитиофосфата цинка, в которых R 2 — R 5 являются одинаковыми.

Предпочтительно дитиофосфат цинка или каждый из них, используемый в настоящем изобретении, представляет собой диалкилдитиофосфат цинка.

Примеры подходящих дитиофосфатов цинка, которые имеются в продаже, включают доступные напр. Lubrizol Corporation под торговыми обозначениями «Lz 1097» и «Lz 1395», доступные напр. Chevron Oronite под торговыми обозначениями «OLOA 267» и «OLOA 269R», доступный напр. Afton Chemical под торговым наименованием «HITEC 7197»; дитиофосфаты цинка, такие как доступные напр. Lubrizol Corporation под торговыми обозначениями «Lz 677A», «Lz 1095» и «Lz 1371», которые доступны ex. Chevron Oronite под торговым обозначением «OLOA 262» и доступный ex. Afton Chemical под торговым наименованием «HITEC 7169»; и дитиофосфаты цинка, такие как доступные ex. Lubrizol Corporation под торговыми обозначениями «Lz 1370» и «Lz 1373», а также доступные ex. Chevron Oronite под торговым обозначением «OLOA 260».

Композиция смазочного масла согласно настоящему изобретению обычно может содержать от 0,4 до 1,0 мас. % дитиофосфата цинка в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

В композиции по настоящему изобретению удобно использовать дополнительные или альтернативные противоизносные присадки.

Типичные детергенты, которые можно использовать в смазочном масле по настоящему изобретению, включают один или несколько салицилатов, и/или фенатов, и/или сульфонатов.

Однако, поскольку органические и неорганические основные соли металлов, которые используются в качестве детергентов, могут вносить вклад в содержание сульфатной золы в композиции смазочного масла, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения количества таких добавок сведены к минимуму.

Кроме того, для поддержания низкого уровня содержания серы предпочтительны моющие средства на основе салицилатов.

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления композиция смазочного масла по настоящему изобретению может содержать один или несколько салицилатных детергентов.

Чтобы поддерживать общее содержание сульфатной золы в композиции смазочного масла по настоящему изобретению на уровне предпочтительно не более 1,0 мас. %, более предпочтительно на уровне не более 0,75 мас. % и наиболее предпочтительно на уровне не более 0,7 мас. %, в расчете на общую массу композиции смазочного масла, указанные детергенты предпочтительно используют в количестве от 0,05 до 12,5 масс. %, более предпочтительно от 1,0 до 9,0 мас. % и наиболее предпочтительно в пределах от 2,0 до 5,0 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Кроме того, предпочтительно, чтобы указанные моющие средства независимо друг от друга имели значение TBN (общее щелочное число) в диапазоне от 10 до 500 мг·КОН/г, более предпочтительно в диапазоне от 30 до 350 мг·КОН/г. г и наиболее предпочтительно в диапазоне от 50 до 300 мг·КОН/г, согласно ISO 3771.

Композиции смазочных масел по настоящему изобретению могут дополнительно содержать беззольный диспергатор, в диапазоне от 5 до 15 мас. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Примеры беззольных диспергаторов, которые могут быть использованы, включают полиалкенилсукцинимиды и сложные эфиры полиалкенилянтарной кислоты, раскрытые в выложенных заявках на патент Японии № JP 53-050291, JP 56-120679, JP 53-056610 и JP 58-171488. . Предпочтительные диспергаторы включают борсодержащие сукцинимиды.

Примеры присадок, улучшающих индекс вязкости, которые могут быть удобно использованы в композиции смазочного масла по настоящему изобретению, включают сополимеры стирола и бутадиена, звездчатые сополимеры стирола и изопрена и сополимер полиметакрилата и сополимеры этилена и пропилена. Такие присадки, улучшающие индекс вязкости, удобно использовать в количестве от 1 до 20 масс. % в расчете на общую массу композиции смазочного масла.

Полиметакрилаты можно удобно использовать в композициях смазочных масел по настоящему изобретению в качестве эффективных депрессорных присадок.

Кроме того, такие соединения, как алкенилянтарная кислота или ее сложноэфирные группы, соединения на основе бензотриазола и соединения на основе тиодиазола могут быть удобно использованы в композиции смазочного масла по настоящему изобретению в качестве ингибиторов коррозии.

Соединения, такие как полисилоксаны, диметилполициклогексан и полиакрилаты, могут быть удобно использованы в композиции смазочного масла по настоящему изобретению в качестве пеногасителей.

Соединения, которые могут быть удобно использованы в композиции смазочного масла по настоящему изобретению в качестве агентов для фиксации уплотнения или обеспечения совместимости с уплотнением, включают, например, коммерчески доступные ароматические сложные эфиры.

Композиции смазочных масел по настоящему изобретению могут быть легко приготовлены путем смешивания олеиламида, одного или нескольких эфирных соединений и, необязательно, одного или нескольких нитрильных соединений и/или дополнительных добавок, которые обычно присутствуют в композициях смазочных масел, например, как здесь ранее описанным, с минеральным и/или синтетическим базовым маслом.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ смазки двигателя внутреннего сгорания, включающий нанесение композиции смазочного масла, как описано выше.

Настоящее изобретение дополнительно предлагает использование комбинации олеиламида, одного или нескольких эфирных соединений и, необязательно, одного или нескольких нитрильных соединений в композиции смазочного масла для улучшения экономии топлива и/или снижения трения.

Настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на следующие примеры, которые никоим образом не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

Составы

В таблице 1 указаны испытанные составы.

Составы в Таблице 1 включали обычные детергенты, диспергаторы, депрессорные присадки, модификаторы вязкости, антиоксиданты и присадки на основе дитиофосфата цинка, которые присутствовали в виде пакетов присадок в разбавляющем масле.

Базовые масла, использованные в указанных рецептурах, представляли собой смеси полиальфаолефиновых базовых масел (PAO-4, доступный от BP Amoco под торговым обозначением «DURASYN 164», и PAO-5, доступный от Chevron Oronite под торговым обозначением «SYNFLUID 5») и сложного эфира. базовое масло, доступное под торговой маркой «PRIOLUBE 19».76” от Uniqema.

В качестве эфира использовали глицеринолеиловый эфир, доступный под торговым наименованием «ADEKA FM-618C» от ​​Asahi Denka Kogyo Co. Ltd.

Используемый олеиламид был доступен под торговым наименованием «UNISLIP 1757» от Uniqema.

Используемый моноолеат глицерина был доступен под торговым наименованием «RADIASURF 7149» от Oleon Chemicals.

Используемый нитрил C12 был доступен под торговым обозначением «ARNEEL 12» от Akzo Nobel.

Все составы, описанные в Таблице 1, представляли собой масла класса вязкости SAE 0W20.

Указанные составы были изготовлены путем смешивания входящих в них компонентов в одностадийной процедуре смешивания при температуре 70°C. Нагревание поддерживалось в течение как минимум 30 минут для обеспечения тщательного перемешивания, в то время как раствор перемешивался с использованием лопастной мешалки.

. , диспергатор, депрессорная присадка, модификатор вязкости, аминные и фенольные антиоксиданты, присадки на основе дитиофосфата цинка и масло-разбавитель.
ТАБЛИЦА 1
Комп. Комп. Комп. Комп.
Добавка (мас. %) Пр. 1 Пример. 2 Пример. 3 Пример. 1 Пример. 2 Пример. 3 Пример. 4
Anti-foam 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm
Additive package 1 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6
Ether 1.5 1.3 1.5 1.5
Oleylamide 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 474747474777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777.0534 1.5
C12 Nitrile 0. 5 0.5
PAO -4 Base Oil 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4
PAO-5 Base Oil 57.3 56.8 56.8 57.3 57.5 58.8 58.5
Ester Base Oil 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
TOTAL 100 100 100 100 100 100 100

Испытание мини-тяговой машины (МТМ)

Измерения трения проводились на мини-тяговой машине, изготовленной компанией PCS Instruments.

Тест МТМ был описан Р. И. Тейлором, Э. Нагатоми, Н. Р. Хорсвиллом, Д. М. Джеймсом в «Скрининговом тесте потенциала экономии топлива моторных смазочных материалов», представленном на 13-м Международном коллоквиуме по трибологии, январь 2002 г.

Трение коэффициенты были измерены с помощью мини-тяговой машины с использованием конфигурации «шар на диске».

Образец шарика представлял собой полированный стальной шарикоподшипник диаметром 19,05 мм. Образец диска представлял собой полированный диск из подшипниковой стали диаметром 46 мм и толщиной 6 мм.

Шаровой образец был закреплен концентрически на валу, приводимом в движение двигателем. Образец диска был закреплен концентрически на другом приводном валу двигателя. Мяч прижимался к диску, чтобы создать зону точечного контакта с минимальными компонентами вращения и перекоса. В точке контакта отношение скольжения к валку поддерживалось на уровне 100 % за счет регулирования поверхностной скорости шарика и диска.

Испытания проводились при давлении 1,25 ГПа (нагрузка 71 Н) или 0,82 ГПа (нагрузка 20 Н) при различных температурах и средних поверхностных скоростях, как указано в таблицах результатов.

Результаты и обсуждение

Составы, описанные в Таблице 1, были протестированы с использованием вышеупомянутого теста, и полученные результаты подробно описаны ниже:

Испытания в условиях высокой нагрузки/высокой температуры Сравнительные примеры 1-3 были испытаны в испытании МТМ при высокой нагрузке (1,25 ГПа) и условиях высокой температуры (105°С и 125°С) при различных скоростях (1000, 500, 100 и 50 мм/с). .

Коэффициенты трения были измерены и описаны в таблице 2.

Таблица 2 Комп. Комп.
Условия Пример. 1 Пример. 1 Пример. 2 Пример. 2 Пример. 3
Темп. Скорость
(°С) (mm/s) Friction Coefficient
125 1000  0.0386 0.0282 0.0272 0.0293 0.0722
125 500 0.0524 0.0365 0.0355 0.0395 0.0909
125 100 0.0811 0.0627 0.0620 0.0654 0.1106
125  50 0.0899 0.0706 0.0695 0.0726 0.1103
105 1000  0.0429 0.0295 0.0289 0.0305 0.0669
105 500 0.0552 0.0362 0.0352 0. 0385 0.0842
105 100 0.0832 0.0624 0.0613 0.0648 0.1090
105  50 0.0920 0.0710 0.0700 0.0730 0.1119

В таблице 3 приведены данные о среднем процентном снижении трения для составов Примеров 1 и 2 и Сравнительных Примеров 2 и 3 относительно средних коэффициентов трения, измеренных для состава Сравнительного Примера 1 при средних скоростях (т.е. 1000, 500, 100, 50 об/мин). мм/с) в испытанных условиях высокой нагрузки.

Положительные значения в Таблице 3 указывают на улучшенное снижение трения (т.е. более низкие коэффициенты трения) по сравнению со средними коэффициентами трения, измеренными для состава Сравнительного примера 1, а отрицательные значения в Таблице 3 указывают на худшее снижение трения (т. е. повышенные коэффициенты трения) по сравнению с средние коэффициенты трения, измеренные для состава сравнительного примера 1.

ТАБЛИЦА 3
Комп. Бывший. Комп. Бывший.
Пример. 1 Пример. 2 2 3
Темп. (° C.) Mean Friction Reduction (%) 2
125 +25.4 +27.0 +21.8 −54.9
105 +28.4 +29,8 +25.5 −40.3

2 Relative mean friction coefficients measured for the formulation of Comparative Example 1.

Table 4 details the mean % friction reduction for the составов примеров 1 и 2 и сравнительных примеров 2 и 3 относительно средних коэффициентов трения, измеренных для состава сравнительного примера 1 при высоких температурах (т.е. 125°С и 105°С) в испытанных условиях высокой нагрузки.

Положительные значения в Таблице 4 указывают на улучшенное снижение трения (т.е. более низкие коэффициенты трения) по сравнению со средними коэффициентами трения, измеренными для состава Сравнительного примера 1, а отрицательные значения в Таблице 4 указывают на худшее снижение трения (т.е. повышенные коэффициенты трения) по сравнению с средние коэффициенты трения, измеренные для состава сравнительного примера 1.

ТАБЛИЦА 4
Комп. Комп.
Пример. 1 Пример. 2 Пример. 2 Пример. 3
Speed ​​
(mm/s) Mean Friction Reduction (%) 3
1000  +29.1 +31.1 +26.5 −71,5
500 +32.4 +34.2 +27.4 −63.0
100 +23.8 +24.9 +20.7 −33.7
 50 +22.1 +23.3 +19.9 −22.2

3 Relative mean friction coefficients measured for the formulation of Comparative Example 1.

Из таблиц 3 и 4 видно, что комбинации олеиламид/эфир из примеров 1 и 2 демонстрируют синергетическое снижение трения.

Улучшение снижения трения эфира при добавлении олеиламида составляет от 3 до 7% в зависимости от используемых условий.

Результаты таблицы 4 представлены графически на фиг. 1. Из фиг. 1, хотя из результатов сравнительных примеров 2 и 3 можно было бы ожидать, что использование олеиламида в сочетании с эфиром приведет к худшему снижению трения, чем в сравнительном примере 2, примеры 1 и 2 неожиданно показывают, что не только отсутствует ухудшение в эффективности снижения трения при использовании такой комбинации, но также и в том, что при использовании такой комбинации обеспечивается дальнейшее улучшение эффективности снижения трения.

Испытание в условиях низкой нагрузки/низкой температуры

Составы примеров 1 и 3 и сравнительных примеров 1 и 4 были испытаны в тесте МТМ при низкой нагрузке (0,82 Па) и условиях низкой температуры (105°С, 70°С). C и 45°C) при различных низких скоростях (500, 100, 50 и 10 мм/с).

Коэффициенты трения были измерены и описаны в таблице 5.

ТАБЛИЦА 5
Тест МТМ Комп. Комп.
Условия Пример. 1 Пример. 1 Пример. 3 Пример. 4
Темп. Speed ​​
(° C.) (mm/s) Frictions Coefficient
105  500 0.0475 0.0259 0.0264 0.1055
105  100 0.0833 0.0634 0.0622 0.1266
105   50 0.0939 0.0754 0.0734 0.1286
105   10 0. 0990 0.0800 0.0777 0.1299
70 500 0.0383 0.0279 0.0272 0.0766
70 100 0.0693 0.0519 0.0492 0.1192
70  50 0.0816 0.0677 0.0645 0.1245
70  10 0.0979 0.0871 0.0824 0.1294
45 500 0.0383 0.0344 0.0333 0.0528
45 100 0.0598 0.0433 0.0415 0.1019
45  50 0.0721 0.0563 0.0533 0.1155
45  10 0,0944 0,0856 0,0806 0,1275
. состав сравнительного примера 1 при низких скоростях (т.е. 500, 100, 50, 10 мм/с) в испытанных условиях низкой нагрузки.

Положительные значения в Таблице 6 указывают на улучшенное снижение трения (т.е. более низкие коэффициенты трения) по сравнению со средними коэффициентами трения, измеренными для состава Сравнительного Примера 1, а отрицательные значения в Таблице 6 указывают на худшее снижение трения (т.е. повышенные коэффициенты трения) по сравнению с средние коэффициенты трения, измеренные для состава сравнительного примера 1.

ТАБЛИЦА 6
Исх. 1 Пример. 3 Комп. Бывший. 4
Темп. (° C.) Mean Friction Reduction (%) 4
105  +27. 1 +28.3 −60.6
70 +20.1 +23,7 −64,2
45 +17,3 +21.1 −50.9

4 Relative mean friction coefficients measured for the formulation of Comparative Example 1.

Table 7 details the mean % friction reduction для составов примеров 1 и 3 и сравнительного примера 4 относительно средних коэффициентов трения, измеренных для состава сравнительного примера 1 при низких температурах (т.е. 105°С, 70°С, 45°С) при испытаниях условиях низкой нагрузки.

Положительные значения в Таблице 7 указывают на улучшенное снижение трения (т.е. более низкие коэффициенты трения) по сравнению со средними коэффициентами трения, измеренными для состава Сравнительного Примера 1, а отрицательные значения в Таблице 7 указывают на худшее снижение трения (т. е. повышенные коэффициенты трения) по сравнению с средние коэффициенты трения, измеренные для состава сравнительного примера 1.

ТАБЛИЦА 7
Исх. 1 Пример. 3 Комп. Бывший. 4
Speed ​​(mm/s) Mean Friction Reduction (%) 5
500 +27.6 +28.8 −86.7
100 +25,5 +28,3 −64,8
 50 +19,6 +23.0 −49.9
 10 +13. 2 +17.3 −32.8

5 Relative mean friction coefficients measured for the formulation of Comparative Example 1

Из таблиц 6 и 7 видно, что комбинации олеиламид/эфир/нитрил из примера 3 демонстрируют синергетическое снижение трения в условиях низкой нагрузки.

Основы моторного масла. Часть 3. Каковы стандарты для моторного масла? — Опыт применения — Lube Talk

В заключительной части вводного курса по моторным маслам, состоящего из трех частей, мы подробно рассмотрим стандартизацию моторного масла во всем мире, чтобы любой, кто говорит о смазочных материалах из любой страны, использовал одно и то же определения. Прочтите сводку глобальных спецификаций и классификаций смазочных материалов, а также краткий обзор спецификаций вязкости SAE.

 

Первые две статьи объясняли два основных компонента смазочных материалов – базовое масло и присадки. Чтобы гарантировать, что все во всем мире говорят о смазочных материалах на одном и том же языке, во всем мире должна быть какая-то форма стандартизации.

В нашей последней статье мы более подробно рассмотрим эту стандартизацию, рассмотрев различные системы классификации.

Эти системы классификации преодолевают языковые барьеры. Они используются во всем мире и позволяют легко определить характеристики и качество масла.

Уровни качества масла можно легко указать в руководствах по эксплуатации транспортных средств и связать с идентификацией на этикетке/упаковке масла. По сути, производители масел используют классификацию масел как товарный признак. Это помогает улучшить связь между нефтяной промышленностью, производителями двигателей и клиентами.

Как моторные масла оцениваются по характеристикам?

Существует множество различных способов классификации масел. Ниже приведены некоторые из них, обычно используемые для дифференциации масел с приемлемыми и неприемлемыми характеристиками для различных областей применения.

Примечание. Многие OEM-производители также имеют свои собственные дополнительные внутренние требования к испытаниям и системы утверждения

САЕ

·     Общество автомобильных инженеров

·     Классифицирует масла только по их реологическим (вязкостным) свойствам

ИЛСАК

·     Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов

·     Ассоциация американских и японских производителей легковых автомобилей

·     Определяет характеристики масла, необходимые для защиты их оборудования

АСЕА

·     Европейская ассоциация производителей автомобилей (включает как тяжелые, так и легкие автомобили)

·     Определяет как требования к характеристикам масла, так и устанавливает спецификации (фактически аналогично ILSAC и API вместе взятым)

API

·     Американский институт нефти

·     Определяет требования к моторному маслу, соответствующие требованиям ILSAC

Во многих случаях вязкость является одним из ключевых способов измерения характеристик моторного масла.

  • Вязкость при низкотемпературном контроле:
    • Характеристики холодного пуска
    • Низкотемпературная смазка и экономия топлива
    • Низкотемпературный поток масла
  • Контроль вязкости при высокой температуре:
    • Высокотемпературная гидродинамическая смазка (т.е. характеристики износа)
    • Расход масла
    • Экономия топлива
  • Высокотемпературная, вязкость с высоким сдвигом используется для прогнозирования характеристик масла в тяжелых условиях эксплуатации

Классификация вязкости SAE (J300)

SAE J300 — это стандарт, который переводит их в практическую систему классификации: два широких типа – моносезонные и всесезонные масла.

Сезонное масло соответствует требованиям одного класса SAE (например, SAE 20 или SAE 40 в таблице выше). Поскольку моносорты не содержат модификаторов вязкости, они больше подходят для работы в более узком диапазоне температур.

С другой стороны, всесезонное масло может соответствовать требованиям нескольких классов SAE. Всесезонные масла содержат различные присадки, которые поддерживают постоянную вязкость масла независимо от их температуры, т.е. они имеют более высокий индекс вязкости, чем моносезонные масла.

Как видно на графике ниже, при более высоких температурах выше 100⁰C это всесезонное масло имеет более высокую несущую способность, т.е. имеет более толстую масляную пленку, чем всесезонное масло. При более низких температурах всесезонное масло также имеет лучшие характеристики текучести на холоде.

В таблице ниже приведены различные преимущества масел.

В конечном счете, выбор правильной вязкости масла для вашего применения имеет жизненно важное значение. Правильная вязкость обеспечит:

  • Полная гидродинамическая смазка
  • Минимальный расход масла
  • Быстрый поток масла при низкой температуре (особенно во время запуска)
  • Свести к минимуму разряд батареи во время запуска
  • Хорошая экономия топлива

Мы рекомендуем всегда консультироваться с вашим поставщиком смазочных материалов, чтобы определить наиболее подходящее моторное масло для вашего бизнеса.

Какие у вас есть вопросы о моторном масле? Поделитесь ими с нами в комментариях ниже или нажмите «Нравится» на панели инструментов справа, если вы нашли это обновление полезным!

В чем разница между моторным маслом и консистентной смазкой? Вы знаете?

17 января 2017 г., Vincent Summers