Свойства моторного масла

Для чего же в двигателе нужно масло? На первый взгляд, ответ очевиден – для уменьшения трения между деталями путём их смазки. Однако, это далеко не единственное свойство моторного масла, а при современных технологиях производства материалов и обработки их поверхностей, возможно, уже и не основное. Все его свойства вытекают из функций, которые масло должно выполнять в моторе, а их, помимо собственно снижения трения деталей, ещё как минимум четыре:

• защита от износа
• очищение мотора от продуктов его «жизнедеятельности»
• охлаждение
• сохранение эластичности резинополимерных деталей

Смазывание.

Пробежимся вкратце по физической сути этих функций: со смазыванием, как наиболее очевидной задачей масла, всё понятно. Уменьшается трение и, как следствие, энергопотери на его преодоление. Здесь нужно понимать, что при замене пары трения металл-металл на пару трения масло-масло трение не станет нулевым. Какая-то часть мощности двигателя всё же будет расходоваться на преодоление трения между слоями масла. И величина этих затрат напрямую зависит от такого свойства, как вязкость. Подробно об этом можно будет почитать в статье по вязкости моторных масел, а в общем, чем больше вязкость, тем больше затраты энергии на её преодоление. Надпись на банке вида 5w-40 как раз и обозначают эту вязкость, в данном случае нам интересна вторая цифра, варьирующаяся в пределах от 20 до 60 (для моторных масел).

Защита от износа.

Весьма близко к функции смазывания относится и функция защиты от износа, поскольку понятно, что при трении двух твёрдых тел эти тела будут изнашиваться, то есть портиться. Менее очевидно свойство современных масел задерживаться на поверхностях даже при выключенном двигателе, что даёт возможность уменьшить износ при запуске двигателя, а большая его часть как раз и происходит в этот момент. Один из всемирно известных брэндов (угадайте кто:)) даже назвал в честь этого свойства линейку своих масел. Это, кстати, не значит, что у масел других производителей этого свойства нет, просто в данном случае было решено выпятить это в рекламных целях. Ну и хорошо, у нас есть наглядное подтверждение вышенаписанному.

Очищение.

Ещё один пример монетизации свойств масел хитрыми маркетологами – рекламная компания другого известного брэнда, акцентирующего внимание на моющих свойствах моторного масла. Но отмыть грязь с двигателя мало, нужно ещё и удержать её от повторного оседания на поверхность. Всем этим и занимается связка моющих и диспергирующих присадок, накапливающих в себе всю отмытую и вновь поступившую в объём масла грязь, не давая ей слипаться и, превращаясь в большие частицы, портить поверхность деталей, а то и закупоривать тонкие масляные каналы. И напрасно некоторые автолюбители бракуют масло, быстро темнеющее в процессе эксплуатации. Это всего лишь показатель активной работы этой свойства масла. Причём потемнеть оно может уже после нескольких километров пробега, ничего страшного в этом нет. Ну, в случае особо запущенного двигателя, в который впервые залили хорошее масло с высокими моющими свойствами, можно сократить пробег до следующей замены в два раза. Гораздо подозрительнее, когда после 5-8 тысяч километров пробега масло такое же светлое, как при заливке. Поскольку в процессе работы любого ДВС неизбежно возникает загрязнение двигателя, получается, раз грязи нет в масле, значит она осталась на двигателе.

Охлаждение.

Очередная польза от масла – охлаждение деталей цилиндропоршневой группы, с ним соприкасающихся. Тоже очень важная функция, поскольку никакого другого охлаждения у поршня и поршневых колец нет. При тепловом расширении этих деталей выше расчётных показателей клина, скорее всего не будет, но зазор между цилиндром и поршнем уменьшится, увеличив вероятность непосредственного их соприкосновения. Чревато повышенным износом. А самое главное, что при неохлаждаемом поршне повышается температура топливной смеси, что способствует появлению детонации, которая ещё больше нагревает поршень, и так далее, по замкнутому кругу…

Сохранение уплотнений.

Последняя из основных функций – сохранение в рабочем состоянии всевозможных резинок, используемых в двигателе. Крайне неприятная картина получится, если вдруг при запуске двигателя в холодную погоду через убитый сальник вытечет всё масло. Поскольку больше о сальниках заботиться «некому», масло специально тестируют на совместимость с материалами уплотнений и добавляют специальные присадки, сохраняющие их эластичность.

Вот такими полезными свойствами обладает масло в моторе, поэтому считаю вполне справедливым утверждение о том, что масло – это ещё одна деталь двигателя, параметры которой, кстати, учитываются при инженерных расчётах этого самого двигателя. Так что заливка масла с «нерасчётными» характеристиками примерно равна по последствиями с установкой некондиционной детали. Существенно уменьшает ресурс двигателя и в перспективе выливается в капитальный ремонт.

masloteka.ru

Характеристики моторных масел

1. Разница между терминами свойств, классификации и характеристик моторных масел.

Любопытно, что по запросу «характеристики моторных масел» Яндекс вываливает кучу статей, где после традиционного сео-обыгрывания ключевой фразы в половине случаев текст уходит в сторону классификации масел по API, ACEA, SAE и всяким другим стандартам оценки качества и применяемости. Тем, кому это и нужно могу посоветовать почитать статью о классификации моторных масел.

Другая половина начинает рассказывать о свойствах, присущих маслам, что тоже близко, но имеет немного другой смысл. Вот статья о свойствах моторных масел.
В моём понимании характеристики — это количественное выражение свойств масла. Так сказать, свойства, выраженные «в попугаях», т.е. физических величинах или коэффициентах, имеющих числовое выражение. Например, вязкость — это свойство масла. А величина кинематической вязкости при 100С (равная, скажем, 14) — это уже характеристика.

В общем доступе мы можем увидеть несколько характеристик моторных масел, как правило, они указываются в так называемых TDS (Technical Data Sheet — лист технических данных). Вот эти характеристики:

• кинематическая вязкость
• динамическая вязкость
• индекс вязкости
• сульфатная зольность
• щелочное число
• температура застывания
• температура вспышки
• плотность

2. Кинематическая вязкость, динамическая вязкость, индекс вязкости.

Вязкость — наверное, основная характеристика, описывающая смазывающую способность масла в работающем двигателе (а для чего же мы его туда льём:)). Вот отдельная статья по вязкости моторного масла для не в меру любознательных:). Остальным вкратце скажу, что в моторных маслах фиксируются два разных вида вязкости: динамическая и кинематическая. Динамическая вязкость используется для характеристики масла в холодном моторе, т.е. при запуске в зимних условиях. Она, кстати, может не указываться в TDS, поскольку о её размере свидетельствует соответствующий класс зимней вязкости (например, 5W, или 10W). Таблицу значений можно найти вcё в той же статье по классификации моторных масел. Чем цифра меньше, тем лучше. Для примера: Динамическая вязкость масла Shell Helix Ultra 5w-40 при -35С равна 19300 сантиПуазам (это такие миллиПаскали, умноженные на секунду в системе СИ)

Кинематическая вязкость — это про масло в работающем моторе. Обычно её дают для температуры 100С (14 сантиСтоксов, плюс-минус) и 150С. Иногда встречаются показатели при 40С (эта температура характерная для показателей гидравлических масел, однако у Мобила я встречался с ней для грузового моторного масла). Здесь наоборот, чем выше цифра, тем лучше смазываемость (правда, за счёт незначительного увеличения расхода бензина).
Индекс вязкости — безразмерный коэффициент, характеризующий то, насколько изменяется вязкость при изменении температуры. В идеале масло должно быть не слишком густое в холоде и не слишком жидкое в нагретом состоянии, т.е. густота масла должна меняться как можно меньше. Так вот, чем выше цифра индекса вязкости, тем ближе масло к этому идеалу. Для синтетических моторных масел эти цифры находятся где-то в районе 150-180.

3. Сульфатная зольность, щелочное число.

Эти характеристики говорят нам о химической составляющей масла. Для начала разберёмся с сульфатной зольностью. Бытует мнение, что эта характеристика говорит о количестве присадок в масле и, соответственно, о его качестве. Строго говоря, это неверно, поскольку сейчас существует немало беззольных присадок. А на самом деле это число обозначает количество неорганических солей (золы), остающихся после сгорания/выпаривания масла. Необязательно это сульфаты, просто ими (читай «серой» в их составе) пугают алюминиевые двигатели с покрытиями, боящимися серной кислоты. Если вкратце, зола портит сажевые фильтры у дизелей и каталитические нейтрализаторы у бензиновых машин, но это если машина жрёт масло. В любом случае количество серы в топливе гораздо более критично, чем в масле. Для полнозольных масел показатель зольности >1% от общей массы.У малозольных 0.5 — 0.9% (они, в свою очередь делятся на собственно малозольные и среднезольные масла с границей около 0.5 — 0.6% от массы).

Общее щелочное число — характеристика того, насколько долго сможет масло нейтрализовывать кислоты. Физически это количество гидроксида калия (KOH) эквивалентного по нейтрализующему воздействию пакету присадок в данном масле. Т.е. eсли TBN (Total Base Number – общее щелочное число) масла равен 7.8, то содержащиеся в нём присадки обладают такой же нейтрализующей способностью, как 7.8 мг KOH на грамм масла. Чем больше это число, тем дольше масло будет сопротивляться процессам окисления (можно проехать побольше до замены масла).

4. Температура застывания, температура вспышки, плотность.

Сразу скажу, температура застывания — величина довольно-таки бесполезная в практическом плане, основной является температура прокачиваемости, которую нам не показывают в явном виде. До того как потерять текучесть (застыть) масло перестаёт прокачиваться через фильтр. Разница между этими двумя температурами должна быть около 5 — 7С. В неявном виде она заложена в показателе зимней вязкости, например, 10W. Соответствие этому классу вязкости предполагает способность масла прокачиваться при температуре -30С. Численно динамическая вязкость для этого должна быть не больше 60000 сПуазов при такой температуре. Класс вязкости 0W обуславливает такую вязкость при -40С.

Интересно, что у Shell Helix Ultra 5W-40 температура застывания, указанная на официальном сайте Shell равна -45С, тогда как у 0W-40 тот же параметр равен -42С. Получается, что в первом случае разница между температурой предельной прокачиваемости и температурой застывания 10С, а во втором только 2С. При этом указаны данные динамической вязкости этих масел для своих классов: 5W-40 – 19300 сПуазов при -35С, 0W-40 – 31900 сПуазов при -40С. Как видим, обе цифры гораздо лучше предписанного стандартом показателя в 60000 сПуазов.

Температура вспышки — это температура, при которой масла испарилось настолько много, что если в эти пары сунуть источник огня, то эти пары загорятся (если источник огня убрать, то погаснут). То есть полезная информация от этой характеристики — это то, как хорошо (или плохо) будет испаряться масло во время работы. В цифрах это показатель гуляет от 210 до 250, плюс-минус лапоть. При нормальной работе масло, конечно же, не должно иметь такую температуру (вспоминаем про вязкость при 150С, как ориентир нормальных температур в современных движках), однако масло с температурой вспышки в 210 градусов при 150С будет испаряться активнее, чем масло с Т вспышки 250 градусов. Испаряясь масло в основном попадает в систему вентиляции картера, оттуда прямиком в камеру сгорания (в лучшем случае через маслоуловитель, который ловит не всё масло). Так что по этой характеристике можно судить о расходе масла «на угар». А ещё испаряются в первую очередь самые лёгкие фракции, так что масло со временем меняет свои физические свойства. Вообще для испаряемости есть отдельный показатель, именуемый Noack, но в обычной ТДСке его не встретишь.
Плотность — говорит нам о том насколько много летучих фракций в масле. При высоком испарении плотность будет увеличиваться. С другой стороны, если мы видим небольшую плотность при высокой температуре вспышки (т.е. низкой испаряемости), можно сделать вывод о том, что в этом масле качественная синтетическая база.

5. Итого.

Так сказать, выводы по статье вкратце:

• Характеристика — количественное выражение того или иного свойства масла. Можно померить и сравнить с другими маслами.
• Вязкость — зимняя, характеризует способность масла обеспечить запуск движка в мороз (динамическая вязкость) и рабочая (НЕ летняя) (кинематическая вязкость), говорит нам о качестве смазывания движка. Гуще — лучше. Индекс вязкости — изменение вязкости от температуры. Число больше — изменение меньше — лучше.
• Зольность плоха для катализаторов и сажевых фильтров у дизелей, щелочное число означает ресурс масла по нейтрализации кислот.
• Температура застывания, как и температура вспышки (и плотность), не имеет практического значения, но позволяет сделать некоторые выводы о составе масла.

masloteka.ru

Состав моторного масла

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

Базовое масло.

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

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

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

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

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

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

  Уменьшение потерь энергии в зависимости от разницы в размерах молекул

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

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

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

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

Присадки в масло.

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

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

Модификаторы вязкости.

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

Присадки для защиты масла.

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

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

Присадки для защиты поверхностей двигателя.

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

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

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

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

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

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

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

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

Вот схемка состава пакета присадок.

Многофункциональность и синергия.

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

masloteka.ru

маркировка моторных масел, расшифровка и характеристики

Каждый автолюбитель знает, что залог эффективной и стабильной работы двигателя внутреннего сгорания – использование качественной моторной смазки. Но широкое разнообразие защитного материала порой вводит в заблуждение и затрудняет выбор. Классификация моторных масел призвана облегчить поиск нужной жидкости.

Попробуем разобраться, какие классификации существуют и о чем их маркировка может поведать автолюбителю.

Классификация моторных масел по химической основе

Первым делом разберемся, какие бывают моторные масла по химическому составу. Выделяют три основные группы автомасел: минеральные, полусинтетические и синтетические.

Сравнение синтетики и минералки

Минеральные полностью состоят из натуральных ингредиентов. Они производятся путем прямого перегона нефтепродуктов. Их использование рационально в новых двигателях, не предназначенных для работы в условиях сильных перегрузок. Минералка идеально подходит для умеренного климатического пояса, где сезонные температурные перепады практически не заметны. Такая особенность объясняется невозможностью масла поддерживать стабильное рабочее состояние в высоко- и низкотемпературных условиях: при отрицательных температурах минеральная основа подмерзает и перестает равномерно циркулировать в силовой установке, при положительных – обретает высокую текучесть и быстро испаряется. Периодичность замены такого масла варьируется в пределах 5-7 тысяч километров пробега (при условии, что автомобиль не подвергается большим перегрузкам). Основные преимущества таких автомасел заключаются в доступности и их низкой стоимости. Отрицательной стороной, помимо невозможности использования жидкости в условиях повышенных нагрузок, является большое скопление вредных для окружающей среды примесей, содержащихся в выхлопных газах. Обозначение минеральной основы на этикетках канистр указывается редко.

Полусинтетические масла в своем составе имеют натуральные и ненатуральные элементы. Они производятся путем синтеза нефтепродуктов и специальных химических присадок, основная роль которых заключается в повышении ресурса силового агрегата автомобиля.

Присадки позволяют сохранять первоначальные свойства горюче-смазочного материала в течение продолжительного времени, а также позволяют ему противостоять температурным перепадам. К основным недостаткам полусинтетики относится ее “минеральная сторона”: нефтепродукты могут давать осадок или нагар, загрязняя тем самым рабочую площадь. Масло подходит для новых бензиновых и дизельных двигателей. Также его использование допустимо и в моторах, которые выработали небольшой ресурс.

Этапы производства моторного масла

Синтетическая основа состоит из ингредиентов, которые не встречаются в чистом виде в природе. Процесс производства синтетики подразумевает проведение сложного молекулярно-химического синтеза, направленного на повышение эксплуатационных свойств защитного материала. Такое масло не оставляет нагара и не загрязняет рабочую смесь. Более того, в его составе присутствуют моющие присадки, которые бережно очищают двигатель от грязи и сажи. Если вы привыкли к спортивному стилю вождения или проживаете в регионе, славящемся резкими температурными перепадами, то “баловать” своего железного друга лучше качественной синтетикой. Она не разжижается, не густеет от времени и климатических скачков, а позволяет повышать ресурс мотора там, где обычная минералка уже полностью бы “потеряла над собой контроль”. Периодичность замены синтетики может доходить до 15 тысяч километров пробега. При этом ее использование допустимо как в новых, так и старых силовых агрегатах. О том, что жидкость в канистре относится к синтетике, информирует соответствующая надпись на этикетке.

Определяющим параметром при выборе моторной жидкости по химической основе должно выступать техническое состояние мотора.

Классификация моторных масел по SAE

Характеристики моторных масел напрямую зависят от степени их вязкости. В связи с этим была разработана международная классификация моторных масел SAE. Она позволяет создавать градацию автомобильных жидкостей на основании степени их текучести и устойчивости к высокотемпературным условиям.

Согласно такой классификации, все автомасла разделяются на три группы: зимние, летние и всесезонные.

Усредненные диапазоны работоспособности масел

Обозначения зимней группы включают в себя цифру и букву W рядом с ней. Сама цифра идентифицирует низкотемпературный предел, до достижения которого ГСМ сохраняет свои потребительские свойства. Буква W символизирует зимнее время года. Такие жидкости имеют высокую степень текучести, которая позволяет им мгновенно распределяться по рабочей поверхности холодного мотора, обеспечивая ему легкий запуск. При температурах выше 0 градусов по Цельсию использовать такую жидкость нельзя – перегрев вызовет еще большую текучесть, в результате чего жидкость просто начнет просачиваться сквозь сальники и прокладки, оставляя двигатель без должной защиты.

Летнее моторное масло в своей маркировке содержит только двузначные цифры. Данные цифры условно обозначают высокотемпературный предел, после достижения которого наступает ухудшение технических параметров масла. Летняя группа имеет высокую степень вязкости, что позволяет предотвращать чрезмерную текучесть ГСМ в условиях положительных температур. При температуре ниже 0 происходит увеличение индекса ее тягучести, поэтому использование летнего масла в зимний период попросту невозможно.

Международными стандартами предусмотрена и третья группа горюче-смазочных жидкостей – всесезонная. Данная категория является наиболее рациональной с точки зрения ее использования: автолюбителям не придется изучать прогноз погоды на ближайшие дни, чтобы подгадать, когда производить сезонную замену.

Распознать универсальное автомасло просто: на его этикетке указывается маркировка, содержащая два числа и букву между ними. Объединение летнего и зимнего значений информирует автовладельца о возможности круглогодичного использования масляной жидкости: первая цифра указывает на диапазон отрицательных температур, вторая – на диапазон положительных.

Зная, какая расшифровка у моторных масел, вы сможете безошибочно распознавать их на прилавках автомагазинов.

Классификация моторных масел по API

Маркировка моторных масел по классификации API выполняет сразу три роли:

1. Она информирует автовладельца о том, к какому типу двигателя применима жидкость.
2. Сообщает об эксплуатационных характеристиках моторного горюче-смазочного материала.
3. Предупреждает, в двигателях какого года выпуска может использоваться такая смазка.

Маркировка моторных масел состоит из следующих обозначений:

Стандарт API

• буквенный код ЕС (может не прописываться), стоящий после наименования классификации API, указывает, к какому классу энергосберегающих моторных жидкостей относится данный продукт.
• римская цифра после аббревиатуры информирует о возможности экономии топлива.
• буквы “С” или “S” подразумевают дизельные и бензиновые движки, соответственно.
• после букв “С” или “S” идут буквы от А до N, характеризующие класс качества моторной жидкости. И чем дальше классификатор удален от начала алфавита, тем выше качество горюче-смазочного материала.

Узнать, что означают буквенные коды классификации моторных масел API, можно из приведенной ниже таблицы.

Классификация моторных масел по ACEA

Еще одна классификация моторных масел была разработана Ассоциацией европейских производителей автомобилей. Стоит отметить, что производители моторных жидкостей перед стартом продаж нового продукта на европейском рынке должны в обязательном порядке получить сертификат ACEA.

Маркировка моторных масел дает представление не только о том, в каком типе двигателя оно может применяться; расшифровка показывает, экономит ли смазка расход топлива или нет.

На емкостях двигательной жидкости можно найти обозначения с буквами А, В, С или Е:

Моторное масло в двигателе

• Буква “А” означает, что применение масла рассчитано на бензиновый двигатель.
• Буква “В” говорит о том, что заливается жидкость в дизельные моторы легковых автомобилей.
• Буква “С” указывает на использование масла в двигателях (бензиновых и дизельных), с установленным катализатором.
• Буква “Е” означает, что ГСМ применим для грузовых авто, оснащенных дизельной силовой установкой.

Помимо буквы в маркировке ACEA присутствуют также и цифры.

Выделяют десять основных классов моторных продуктов по классификации ACEA:

• А1/В1 – данная группа используется в тех моторах, которые допускают использование масловязкой защитной пленки при высокой температуре и высокой скорости сдвига.
• А3/В3 – основными свойствами данного класса являются большой межзаменный интервал, высокая устойчивость к деструкции и мгновенная адаптация к температурным перепадам. Такие преимущества позволяют использовать масла второй группы в моторах, подвергающихся регулярным перегрузкам.
• А3/В4 – третья группа также обладает высокими техническими характеристиками, с той лишь разницей, что используются такие масла в высокофорсированных бензиновых установках и дизельных агрегатах с непосредственным впрыском топливной смеси.
• А5/В5 – отличительная особенность ГСМ четвертого класса – значительная экономия топлива.
• С1 – масла, обладающие высокой степенью экологичности. В их составе содержится низкое содержание серы и фосфора, что существенно снижает токсичность выхлопных газов.

Моторное масло

• С2 – моторные масла группы заливаются в моторы, оборудованные сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами. Благодаря уникальности масляного состава, ресурс данных деталей, при использовании жидкостей с маркировкой С2, существенно увеличивается. Также происходит значительная экономия топливного расхода.
• С3 – группа масел, предназначенная для современных силовых агрегатов, отвечающих последним нормам экологической безопасности.
• С4 – класс ГСМ, разработанный в 2004 году. Согласно требованиям ACEA, заливается масло с классификатором С4 в движки Euro-4. Из положительных сторон стоит отметить низкое содержание вредных примесей и способность повышать ресурс трехкомпонентного катализатора автомобиля.
• Е6 – моторные масла девятого класса обладают не только высокой стойкостью к механической деструкции, но и “имеют отличный иммунитет” перед старением. Заливать такую жидкость нужно в дизельные моторы грузовых автомобилей, эксплуатирующихся в условиях больших перегрузок.  Несмотря на постоянные температурные перепады, ГСМ отлично сохраняет свои потребительские свойства и эффективно защищает мотор от износа.
• Е7 – класс, применимый в моторах дизельных “грузовиков”, отвечающих требованиям Euro-1, 2, 3 и 4.

Классификация моторных масел по ILSAC

Ilsac – классификация, разработанная инженерами Америки и Японии. Она включает пять групп моторных масел, технические характеристики которых соответствуют классификации API:

• маркировка GF-1 в настоящее время не используется. Соответствует классификатору API SH, т.е. предназначена для двигателей, выпущенных с 1995 по 1996 гг.,
• маркировка GF-2 является аналогом API SJ, т.е. моторное масло данного стандарта может заливаться в мотор, выпущенный в период с 1997 по 2000 гг. Вязкостные характеристики группы соответствуют маслам 0W-20 и 5W-20,
• маркировка GF-3 – “отражение” API SL. Использование ГСМ с таким классификатором допустимо в движке, произведенном с 2001 по 2003 гг.,
• маркировка GF-4 соответствует API SM, т.е. подходит для двигателей, выпущенных после 2004 года,
• маркировка GF-5 является аналогом API SN и предназначается для современных автомобильных моторов, оборудованных новейшими системами нейтрализации выхлопных газов.

Моторное масло, заливаемое в турбированный двигатель, по классификации Ilsac имеет маркировку DX-1.

Отличительная особенность американско-японского стандарта заключается в том, что вся продукция, попадающая в вышеперечисленные классы моторных масел, обладает энергосберегающими свойствами и может использоваться в любое время года.

Классификация моторных масел по ГОСТ

В соответствии с ГОСТ 17479.1-85, обозначение моторных жидкостей включает в себя заглавную букву “М”, цифры, характеризующие класс кинематической вязкости ГСМ, и заглавные буквы, указывающие на принадлежность смазки к той или иной группе по эксплуатационным параметрам.

Бренды моторных масел

Для обозначения зимних автомасел используются цифры 3, 4, 5, 6; для летних – 6, 8, 10, 12, 14, 16,20 и 24. При этом, чем больше цифра, тем выше вязкость защитной пленки. Универсальные смазки в своей маркировке имеют показатели обоих сезонов, прописанные через дробную черту (например, 3/8).
ГОСТом предусмотрено 6 групп, классифицируемых по сфере использования. Обозначения включают в себя букву А, Б, В, Г, Д или Е и цифру. Индекс 1 подразумевает применение в бензиновых силовых установках, индекс 2 – в дизельных. Если рядом с буквой отсутствует числовой показатель, значит, средство является универсальным для всех моторов.

Итог

Расшифровка моторных масел может о многом сказать автолюбителю. Главное, запомнить основные параметры, по которым в дальнейшем будет произведен выбор качественного материала.

Следует помнить, что, несмотря на огромное количество рекомендаций в сфере применения того или иного вида моторной смазки, основное предпочтение следует отдавать требованиям производителя транспортного средства. Перед тем, как выпустить модель  в продажу, компании-производители опытным путем подбирают наиболее эффективный горюче-смазочный материал, способный продлить эксплуатационный период силовой установки.

Какими бы ни были моторные масла, их характеристики могут отрицательно повлиять на состояние двигателя вашего средства передвижения. Поэтому прежде, чем ставить эксперименты на своей машине, загляните в ее руководство по эксплуатации.

proavtomaslo.ru

Моторные масла: технические особенности

Моторные масла – жидкие смазочные материалы, предназначенные для использования в автомобиле. Моторные масла играют важную роль в двигателе внутреннего сгорания (ДВС), обеспечивая его работоспособность и защиту.

То, что двигателю жизненно необходима смазка, понимал еще отец-основатель ДВС Этьенн Ленуар. Все попытки Ленуара и его последователей создать конструкцию, не предусматривающую использование масла и охлаждающей жидкости, окончились неудачей. И лишь после доработки конструкции ситуация изменилась.

Главная задача моторного масла – формировать защитную пленку на металлических поверхностях, снижая трение и предотвращая задиры соприкасающихся элементов.

Смазывание уменьшает износ и внутреннюю рабочую температуру. Отсутствие масла в двигателе приводит к заклиниванию поршней и выходу из строя мотора. Помимо смазывания у масла есть и другие задачи: удаление отработанных продуктов (стружка, элементы несгоревшего топлива) с рабочих поверхностей, охлаждение элементов двигателя, антикоррозионная защита.

Автомобильные масла работают в сложных условиях: механические и тепловые нагрузки, агрессивное воздействие кислорода и прочих газов, топлива, продуктов сгорания топлива. Таким образом, современное моторное масло должно соответствовать высоким требованиям качества и экологической безопасности.

 

Состав моторного масла

Современное моторное масло состоит из двух частей: основа (базовое масло) и пакет присадок. Вязкостно-температурные свойства масла зависят от химического состава основы. Присадки же выполняют функцию дополнения, усовершенствования показателей моторного масла. В частности, они отвечают за моющие, антикоррозионные свойства масла.

C помощью присадок можно повысить качество масла, даже если оно изначально произведено не из лучшей основы.

Базовая основа – составляет 70–80% моторного масла, оставшаяся часть – 20–30% — содержание присадок. Однако, со временем состав меняется. Продолжительная эксплуатация, тяжелые нагрузки разрушают присадки, и после того как масло вырабатывает свой рабочий ресурс на 50-60 %, его показатели начинают определяться составом основы.

Базовые масла (основа) могут быть:

• минеральными (производятся из очищенной нефти (продукт перегонки нефти))
• синтетическими (производятся благодаря каталитическому синтезу из газов)
• полусинтетическими (комбинация минеральных и синтетических (не менее 25 %!) базовых масел; такие базовые масла отличаются более высокими качествами чем минеральные, но уступают синтетическим)

 

Присадки

В моторном масле основа отвечает за смазывающие свойства, а специальный пакет присадок обеспечивает продукту прочие качества. Присадки могут быть модифицирующими (изменяют свойства масел), для защиты механизмов и для защиты самого масла. Их количество может достигать 20-25% от объема.

С течением времени присадки вырабатывают свой ресурс и разрушаются. Следует отметить, что современное моторное масло уже содержит весь пакет необходимых присадок, так что нежелательно в него заливать различные «чудодейственные» средства и добавки.

Типы присадок:

• Вязкостно-загущающие присадки. Позволяют маслу изменять макромолекулы полимеров исходя из температуры. Благодаря этому, при повышении температуры масло сохраняет вязкость, не становясь слишком жидким. Если масло содержит до 10% вязкостных присадок, то его называют загущенным.

  Варьируя количество вязкостно-загущающих присадок можно создавать масла, обладающие разной вязкостью. Чем больше вязкость, тем меньше нужно добавлять присадок. Современные научные разработки позволяют создавать моторные масла с небольшим вязкостным диапазоном. Это экономит топливо и снижает нагарообразование.

• Моющие присадки (детергенты, дисперсанты). Добавление моющих присадок в масло предотвращает лако- и нагарообразование в двигателе. Принцип действия таких присадок описан в самом названии: они смывают продукты окисления и выносят их к фильтру, дробя крупные частицы на мелкие. Детергенты действуют так же как и бытовые моющие средства, нейтрализуя кислоты и обеспечивая антикоррозионную защиту. Дисперсанты растворяют частицы грязи и в дальнейшем поддерживают их в растворенном виде, препятствуя образованию отложений в жиклерах, на внутренних поверхностях двигателя.

  Действие моющих присадок легко увидеть через некоторое время после заливки масла. Для этого нужно проверить состояние свежего масла – оно потемнеет. Но это не повод для паники, это лишь означает, что моющие добавки смыли грязь и поддерживают ее в мелкодисперсном состоянии, не давая ей осесть на двигателе.

• Противоизносные присадки. Снижают износ пар трения двигателя.  Противоизносные присадки  проникают в труднодоступные металлические поверхности, абсорбируются и вступают в химическую реакцию с металлом. При этом формируется специальная защитная пленка.
• Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки). Присадки, защищающие само масло в процессе работы. Дело в том, что моторное масло работает в тяжелых условиях: высокие температуры, действие газов (кислород, азотные соединения), из-за чего происходит окисление масла, ослабление и разрушение присадок. Благодаря противоокислительным присадкам, окисление масел протекает медленнее. Присадки при нагревании вступают в химическую реакцию с окисляющими веществами.
• Ингибиторы коррозии и ржавления. Защищают внутренние поверхности двигателя от коррозии и окислительных процессов. Формируют защитную пленку и нейтрализуют кислоты. Принцип действия схож с противоокислительными присадками, но в отличии от них, защищают не само масло, а металлические поверхности двигателя.
• Антипенные присадки. Препятствуют образованию пены в процессе эксплуатации двигателя (движения коленвала вызывает пенообразование масла в картере). Пена образуется при взаимодействии масла с воздухом и сильно вредит смазывающим свойствам масла, приводя к интенсивному изнашиванию и ухудшению охлаждающих качеств. Содержание противопенных присадок в масле крайне мало, но они выполняют очень важную функцию, разрушая воздушные пузырьки.
• Модификаторы трения. Данный тип присадок снижает трение между соприкасающимися поверхностями для получения энергосберегающих масел. Известными модификаторами трения являются графит и дисульфид молибдена. Однако, в современных моторных маслах их использование затруднено в силу нерастворимости. В роли модификаторов трения применяются эфиры жирных кислот – они хорошо растворяются в маслах, имеют высокую адгезию к металлическим элементам, уменьшают трение.

Основные характеристики моторных масел

• Вязкость. Один из главных показателей масла. Моторное масло изменяет вязкость исходя из температуры – чем она ниже, тем гуще становится масло и, напротив, при повышении температуры вязкость должна уменьшаться. Качественное масло должно обеспечивать бесперебойную работу двигателя как в зимних условиях (холодный пуск двигателя), так и при высоких температурах. В первом случае масло не должно иметь низкую вязкость, чтобы стартер мог провернуть коленвал, а во втором масло должно иметь подходящую вязкость для формирования защитной масляной пленки между парами трения.
• Температура вспышки. Эта характеристика показывает степень испаряемости масла при работе. Качественные моторные масла имеют температуру вспышки выше 225°С. Если в масле присутствуют легкоиспаряющиеся фракции, то в процессе эксплуатации они быстро выгорят, что приведет к повышенному расходу.
• Температура застывания. Это температурная отметка, при которой масло утрачивает текучесть. Температура застывания указывает на момент повышения вязкости при отрицательных температурах, приводящий к тому, что масло отвердевает.
• Щелочное число (TBN). Указывает на общий показатель щелочности масла. Щелочными свойствами обладают моющие и диспергирующие присадки. Высокое щелочное число означает свойство масла препятствовать образованию отложений и нейтрализовывать агрессивное действие кислот, образующихся при работе двигателя. Щелочное число (TBN) моторных масел – 8-9 единиц, масел для дизельных двигателей – 11-14. В процессе эксплуатации показатель TBN снижается, нейтрализующие свойства сходят на нет.
• Кислотное число (TAN). Определяет содержание в моторном масле продуктов окисления. Чем этот показатель ниже – тем лучше для масла и двигателя. Увеличение кислотного числа указывает на окислительные процессы, что происходит из-за повышения содержания в составе кислых продуктов сгорания топлива. Это означает, что масло работает уже достаточно долго.

 

Классификация масел

Прошло уже более полутора веков с момента изобретения двигателя внутреннего сгорания. С тех пор увидели свет множество автомобилей, двигателей разного типа и смазочных материалов для них. Чтобы ориентироваться в мире моторных масел для различного типа двигателей, разработаны специальные системы классификации:

• API – Американский Институт Нефти (American Petroleum Institute),
• ILSAC – Международный комитет стандартизации и апробации моторных масел (International Lubricant Standardization and Approval Committee),
• ACEA – Ассоциация Производителей Автомобилей Европы  (Association des Cunstructeurs Europeens d’Automobiles). 

Согласно каждой из этих систем моторные масла делятся на ряды и категории в зависимости от уровня качества и предназначения. Перечень рядов и категорий установлен национальными и международными организациями нефтеперерабатывающих компаний и автопроизводителей.

Кроме того, действуют и требования (спецификации) автопроизводителей. Сегодня в мире есть одна официально признанная система классификации моторных масел — спецификация SAE J300. SAE – Society of Automotive Engineers (Общество Автомобильных инженеров). Классификация SAE делит моторные масла на 12 классов вязкости от 0W до 60: 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 6 летних (10, 20, 30, 40, 50, 60).

Вязкость масла определяется при условиях, приближенных к реальным. Литера W указывает на слово «winter» — «зимний», т.е. что масло подходит для эксплуатации при низкой температуре. Спецификация масел по SAE дает потребителю информацию о температуре застывания масла. «Зимний» индекс показывает температурную отметку, до которой можно применять масло.

• Летнее масло обозначается числом: SAE 20, 30, 40, 50, 60.
• Всесезонное масло –  комбинация летнего-зимнего вида (пример: SAE 5W30, SAE 10W40).

Высоковязкостные летние масла предназначены для работы в теплое время года. Они обеспечивают качественное смазывание двигателя в весенне-летний период, однако с наступлением холодов летние масла загустевают. Автолюбитель чувствует это, когда у него появляются проблемы с пуском двигателя.

Зимние масла имеют малую вязкость и рекомендованы для применения при отрицательных температурах. Но в летний период они не могут надежно защищать двигатель. По этой причине в настоящее время наиболее популярны среди автолюбителей всесезонные масла, пригодные для «летней» и «зимней» эксплуатации. Маркируются такие масла комбинацией зимнего и летнего ряда: 5W-30, 10W-40.

 

Кратко о…

…минеральном моторном масле

Является продуктом перегонки нефти. Наиболее дешевый вид моторных масел по сравнению с синтетическим и полусинтетическим маслами. Отличается меньшей химической стабильностью, низкой окислительной стойкостью и высокой испаряемостью из-за присутствия в составе молекул разной длины и структуры. Минеральное моторное масло имеет частый интервал замены и более короткий срок службы по сравнению с другими типами масел. К минеральному базовому маслу добавляются присадки, направленные на улучшение технических свойств минерального масла. Пакет присадок позволяет «подтянуть» общее качество масла, придав «минералке» моющие, антикоррозионные и противоизносные свойства.
В целом, минеральные масла проигрывают «синтетике» и «полусинтетике». Слабая окислительная стойкость и высокая испаряемость обуславливают небольшой срок службы «минералки».  Использовать минеральное масло рекомендовано на старых моделях автомобилей и автомобилях со сроком эксплуатации свыше 10 лет.

Примеры минеральных моторных масел: G-Energy Expert G 20W-50, Gazpromneft Super 10W-30 API SG/CD.

…синтетическом моторном масле

Синтетическое моторное масло производится из синтетических базовых масел, полученных благодаря химическому синтезу, глубокой переработке нефти или иным процессам, благодаря которым достигается высокая однородность молекул, что не может быть достигнуто в результате обычной переработки нефти. Это позволяет синтетическому маслу демонстрировать высокие результаты в тяжелых рабочих условиях.
Синтетические моторные масла отличаются высоким уровнем защиты при отрицательных температурах (безотказный холодный пуск двигателя) и высоким верхним пределом рабочих температур, малым расходом масла на угар, крайне низким нагароотложением. Помимо этого, «синтетика» имеет хорошие антиокислительные показатели, малую испаряемость. Синтетические моторные масла более текучи, чем минеральные, что позволяет им экономить топливо и лучше охлаждать двигатель.

Примеры синтетических моторных масел: Gazpromneft Premium 5W-40 API SM/CF, G-Energy F Synth 0W-40.

…полусинтетическом моторном масле

Полусинтетические моторные масла являются смесью минеральных и синтетических базовых масел. Процентное содержание «синтетики» может составлять 30-35%, хотя специальных требований относительно количественного содержания синтетических базовых масел нет.

По своим техническим показателям полусинтетическое масло находится между «минералкой» и «синтетикой», сочетая достаточно хорошие эксплуатационные свойства и доступную стоимость. Вязкостно-температурные свойства полусинтетических масел превосходят свойства минеральных масел, но уступают синтетическим маслам.

Тем не менее, полусинтетика хорошо себя проявляет в умеренных рабочих условиях и средних нагрузках. Использование полусинтетики в б/у автомобилях, автомобилях средней ценовой категории вполне оправдано.

Примеры полусинтетических моторных масел: Gazpromneft Premium 10W-40 API SL/CF, G-Energy Expert L 5W-30.

mitlis.ru

Основные свойства масел

Плотность и удельный вес

Плотность вещества — это соотношение его массы к объему (кг/м3), а удельный вес — соотношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды при 20°С. Плотность и удельный вес зависят от температуры.

Вязкость

Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел, которая характеризует внутреннее трение, определяет текучесть и способность обеспечить гидродинамический (жидкостной) режим смазывания. Вязкость зависит от температуры, в диапазоне рабочих температур (обычно от минус 30°С до 150°С) вязкость минеральных масел изменяется в тысячи раз.

Различают кинематическую и динамическую (абсолютную) вязкость. Первая, характерная для простых масел при положительных температурах, определяется в капиллярных вискозиметрах, а вторая — для загущенных (всесезонных) масел и масел при отрицательных температурах, определяется в ротационных вискозиметрах, ее величина зависит не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига.

Кинематическую вязкость в технической системе единиц измеряют в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ в м2/с или в мм2/с.

Динамическая вязкость представляет собой произведение кинематической вязкости на плотность жидкости, в технической системе ее измеряют в сантипуазах (сП), а в системе СИ — в миллиПаскаль-секундах (мПас), где 1 сП= 1 мПа-с.

Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот.

Всесезонное масло работает в диапазоне температур от -35 (холодный пуск зимой) до 150-180ºС (работа двигателя летом под полной нагрузкой), что соответственно вызывает многократное изменение его вязкости.

Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой.

При высоких температурах масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Для обеспечения необходимой вязкости во всем диапазоне рабочих температур всесезонные моторные масла изготавливают из маловязкой основы и полимерных загущающих присадок (модификаторов вязкости). Основа, имеющая небольшую вязкость, обеспечивает нужные низкотемпературные характеристики. Молекулы загущающих присадок представляют собой “клубки” полимеров (веществ, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев), “набухающие” при нагревании, что сохраняет достаточную вязкость при высокой температуре.

Вязкость загущенного всесезонного масла зависит также и от скорости перемещения его слоев относительно друг друга. С ее увеличением вязкость временно снижается, поскольку “клубок” полимерной присадки “растягивается” и оказывает меньшее сопротивление перемещению слоев.

Способность снижать вязкость в зависимости от скорости уменьшает потери на внутреннее трение в масле и, соответственно, потери мощности двигателя. Например, при движении поршня от верхней или нижней мертвой точки его скорость возрастает и в определенный момент возникает гидродинамический режим смазки (масло полностью разделяет поверхности деталей). Полимерная загущающая присадка в это время понижает вязкость масла, тем самым снижая потери мощности, развиваемой двигателем.

Индекс вязкости

Индекс вязкости (сокращенно VI, от английского Viscosity Index) безрамерный показатель характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры. Он зависит от углеводородного состава масла, наличия вязкостных (загущающих) присадок, глубины очистки масляных фракций. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150. У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости может достигать 200.

Температура вспышки

При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Эта температура называется температурой вспышки, которую можно измерять либо в открытом (Cleveland), либо закрытом тигле (Pensky-Martens). Показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, он связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации.

Температура застывания

Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Щелочное число (TBN) и кислотное число (TAN)

В процессе эксплуатации в смазочных маслах накапливаются кислые и/или щелочные продукты, которые образуются в результате окисления, разрушения молекул базового масла и присадок, загрязнения масел, в том числе, накопления в них продуктов неполного сгорания топлива, сажи. Общее щелочное число (TBN) и общее кислотное число (TAN) анализируются в лабораторных условиях. TBN выражается через количество гидроокиси калия в миллиграммах, эквивалентное количеству всех щелочных компонентов, содержащихся в 1 г. масла (мг КОН/г). TAN выражается через количество гидроокиси калия в мг, необходимое для нейтрализации кислых продуктов, содержащихся в 1 г. масла (мг КОН/г).

autolubricants.info

Синтетическое моторное масло для автомобиля

С развитием и продвижением новых технологий нефтеперерабатывающей отрасли, синтетические автомасла обрели широкую популярность, и в подавляющем большинстве случаев пришли на смену минеральным. Это объясняется тем, что синтетика по многим характеристикам превосходит минеральную базовую основу.

Автомасла, получаемые путем синтеза углеводородов и органических соединений, относятся к синтетической группе смазочных материалов. Синтетическое отличается от минерального тем, что такое моторное масло имеет более стабильные характеристики. Получают смазочный материал из компонентов нефти, природного газа и углеводородных соединений.

Характеристики и виды

Синтетическое масло получают путем перегонки нефти, в результате которой базовый компонент проходит несколько ступеней переработки до молекул вещества. На этапе производства продукту задаются основные свойства, которые в процессе эксплуатации способны сохраняться длительное время. Уникальность присадок, добавляемых к базовой основе, высокие защитные свойства.

Основные характеристики синтетических масел:

• облегченный холодный запуск двигателя;
• высокие показатели вязкости;
• низкая испаряемость;
• обеспечение износоустойчивости деталей мотора;
• термоокислительная стабильность.

Виды синтетических смазок подразделяются в зависимости от состава и особенностей химического синтеза. Нужно учесть, что у производителей разных стран свой подход к производству масел и количеству присадочных компонентов в их составе (их может быть от 30 до 50% от общего объема).

Наиболее популярные виды синтетических смазочных материалов по способу производства:

Новое слово в производстве смазочных материалов — масло на основе полигликоля. Такие продукты пока еще недостаточно распространены, и стоимость их очень высока, но по износоустойчивости и моющей способности им нет равных. Недаром полигликоль используется в качестве модификаторов трения в пакете присадок.

Классификация моторных масел на синтетической основе подразделяет их согласно основным техническим показателям. Толщина масляной пленки на поверхности деталей и способность сохранять текучесть в определенных температурных границах характеризует вязкость смазочного материала. От индекса вязкости зависит стабильность образуемой защитной пленки, противостоящей негативному воздействию трения. Обычно синтетика имеет индекс вязкости от 120 до 150.

Обозначение класса вязкости моторных масел соответствует стандартам SAE, указывающим на температурный диапазон, в условиях которого продукт сохраняет свои рабочие характеристики.

Классификация по SAE J300 делит синтетические автомасла на 6 зимних и 5 летних типов. Согласно принятым стандартам маркировка моторного масла должна содержать цифровые индексы и буквенное обозначения для зимних и всесезонных смазок:

• первая цифра указывает на вязкостные характеристики в зимний период;
• буква W (от winter — зима) говорит о том, что масло используется зимой;
• последнее числовое значения показывает максимум плюсовой температуры, допустимый для применения продукта.

На примере маркировки рассмотрим масло 5W-40. Литера W указывает на то, что оно пригодно для применения в зимнее время, и поскольку цифровых индекса два, то смазочный материал относится к так называемым всесезонным.

Первая цифра 5 — показатель вязкости в зимнее время. Для расчета минимума температур используют простую формулу: ЧП — 35 = Т, где ЧП — числовой показатель, стоящий первым в маркировке, 35 — const. (постоянное значение), Т — температура, при которых сохраняются основные эксплуатационные свойства. Несложный расчет: 5 — 35 = —30, и мы получили минусовой предел в —30℃.

Последняя цифра в неизменном виде указывает на максимум летних температур, или вязкость при разогретом двигателе. Итак, масло с маркировкой 5W—40 можно использовать в границах температур
от —30℃ до +40℃.

Выбирая смазочный материал обратите внимание на маркировку. Производитель всегда обозначает базовую основу (минеральное, полусинтетическое, синтетическое масло).

Особенности производства

В отличие от минералки, которая производится из сырых нефтепродуктов, синтетика получается путем синтеза. Технология производства заключается в изменении структурного состава и направления молекул вещества. Выравнивая цепочки углеводородов, в результате этого процесса получают однородный состав с максимальной термической и химической стабильностью. Сложность технологического процесса отражается на стоимости конечного продукта: минеральные масла в несколько раз дешевле синтетики.

Основные различия синтетических масел по способу производства:

Гидрокрекинговое

Его получают путем глубокой очистки и гидрообработки минеральной основы. Гидрокрекинг воздействует на молекулярную структуру базы, удаляя лишние примеси (сера, фосфор, азот). За счет подобных метаморфоз полученная смесь обладает теплоустойчивостью, стойкостью к химическому и механическому воздействию. Благодаря глубокой переработке получается продукт по качеству выше, чем минеральное масло. Необходимые свойства придает пакет уникальных присадок.

Полиальфаолефиновые (ПАО) синтетические масла

Особенности таких смазочных материалов в том, что 100% ПАО даже без дополнительных компонентов в составе имеют низкую температуру замерзания и сохраняют текучесть в переделах —50℃. Технология производства ПАО масел достаточно сложная: альфаолефины проходят несколько этапов (олигомеризация, двойная дистилляция и гидрогенизация с помощью катализаторов). В результате получают продукт с более однородным составом. Преимущества данных смазочных материалов: низкая испаряемость, легкий холодный запуск, высокая вязкость, увеличение интервала замены, оптимальные антиоксидантные свойства и термическая стабильность.

Эстеровые синтетические моторные масла

Этот вид продукции отличает высокая стоимость. Эстеровые смазки производят из сложных эфиров растительной природы. Если остальные делают из переработанных нефтепродуктов, то эти жидкости уникальны по своему происхождению. Получают эстеры путем эрификации карбоновых кислот спиртами. Полярность молекул способствует смещению электронной плотности к атому кислорода, который в свою очередь стремится к металлическим узлам двигателя. За счет поляризации смеси образуют стабильную смазывающую пленку. Преимущества синтетики данного класса: наличие стабильной пленки, легкий запуск в морозную погоду, оптимальные экологические показатели, простота утилизации, уникальные диспергирующие свойства, увеличение показателя пиковых нагрузок.

Преимущества синтетических моторных жидкостей

Отличительные характеристики синтетики отображены в таблице ниже:

Технические показатели	Отличительные особенности	Свойства	Преимущества
Индекс вязкости	Высокий	Наиболее оптимальная толщина смазывающей пленки в условиях высоких и низких температур	Износоустойчивость двигателя даже в экстремальных условиях и при повышенных нагрузках
Зимняя эксплуатация	Оптимальные низкотемпературные характеристики	Сохранение текучих свойств в зимний период	Максимальное снижение трения при запуске за счет быстрого проникновения в узлы и детали двигателя
Испаряемость	Низкая	Снижение расхода смазочного материала	Увеличение периода замены
Коэффициент трения	Низкий	Снижение трения за счет равномерности структуры вещества на молекулярном уровне	Эффективная работа силового агрегата и снижение нагрева масла
Термоокислительные свойства	Усиленные	Замедление процесса старения смазки	Образование шламов сведено к минимуму, стабильность вязкостных показателей в широком диапазоне температур

Ложка дегтя в бочку с синтетикой

У рассматриваемых смазочных материалов имеются и недостатки. Синтетическое моторное масло заметно дороже смазок на минеральной основе. Причина тому — более сложный процесс производства.

Владельцы автомобилей со значительным износом двигателя вынуждены выбирать продукты минерального происхождения. В синтетических смазках используются моющие присадки, которые агрессивны по отношению к резиновым прокладкам. В двигателях старого образца высок риск протекания уплотнителей.

Еще один недостаток, особенно актуален при выборе, популярные моторные жидкости чаще фальсифицируют. Внимательно подойдите к выбору, и приобретайте горюче-смазочные материалы у надежных поставщиков.

Синтетические моторные жидкости обладают оптимальными характеристиками, способны уменьшить расход масла и топлива. Сопоставляя качества и свойства, можно сделать вывод: относительно высокая стоимость синтетики оправдывает себя. Она обеспечивает надежную защиту двигателя, чистоту узлов и деталей, способствует увеличению периода замены.

oavtomasle.ru