ВСЁ про масло (часть 2)
Используемые базовые масла и пакеты присадок определяют разницу в свойствах конкретных моторных масел.
Например, даже полная синтетика Castrol может быть как топовой линейки EDGE, так и более дешёвой Magnatec. Также даже полная синтетика Mobil может обладать разными свойствами и ценой, в том числе иметь разницу по износу: olerox.com/MobilOil.jpg
Вопрос двойной терминологии некоторых слов: о синтетичности с точки зрения состава или о синтетичности с точки зрения свойств? Маркетологи (из понятных соображений) всё больше налегают на второй термин, что позволяет им массово продавать гидрокрекинговые масла малосведущим потребителям как «синтетические».
И у гидрокрекинга, и у PAO, и у эстеров есть набор индивидуальных недостатков.
Например, PAO базовые масла (группы 4), сделанные из газа сами по себе плохо растворяют присадки и плохо смазывают, что лечится введением других базовых масел групп 3 и 5. Да и индекс вязкости (до 140) отстаёт от гидрокрекинга (до 180). Лечится с помощью VII, но это тоже не панацея.
Гидрокрекинговые базовые масла (группы 3) сильнее угорают, сильнее окисляются и имеют более слабые низко и высокотемпературные свойства, хотя последние поколения гидрокрекинговых масел весьма хороши. Недостатки лечатся например пакетами присадок или традиционным добавлением PAO в масла 503.01 или 504.00/507.00, что позволяет уменьшить Noack и Pour point в конечном продукте.
Оптимизированные полиолэстеры последнего поколения от Croda почти не имеют недостатков предшествующих эстеров, однако очень высокая цена .
Оптимальное решение было внедрено только недавно в виде GTL-масел, которые тоже (как и PAO) синтезируются из газа (GTL=Gas-To-Liquid), поэтому обладают лучшими свойствами PAO, но по структуре ближе к гидрокрекинговым маслам без явных недостатков тех, поэтому и относятся к группе 3, а не группе 4 или 6. Хотя, замечу, и PAO масла, и GTL-масла появились ещё в Третьем Рейхе, да и в послевоенном СССР GTL масла немного выпускались как спецпродукт.
О новейших GTL (gas to liquids) маслах.
Массово появились только у Shell (под американским брендом Pennzoil) с недавним запуском завода GTL Shell в Катаре (www.shell.com.ru/home/con…ness_tpkg/pearl/overview/ )
Хотя синтетическое топливо делалось ещё в нацистской Германии, а отдельные заводы GTL есть и у других корпораций, массовое появление GTL масел рентабельно только после удорожания нефти хотя бы до 80$/баррель.
.
Стабильно отличные свойства GTL-масел:
— Отличные смазывающие свойства
— отличные температурные свойства, температура застывания менее -50
— низкая окисляемость
— низкая гигроскопичность
— неполярно
— низкая испаряемость (Noack менее 6 !)
— средняя цена.
Формально GTL-относятся к третьей группе, но не имеют недостатков гидрокрекинговых масел по температурным свойствами, окисляемости, испаряемости: 5,5,4,1,1,5,3,
Таким образом, GTL-почти идеальное базовое масло, в отличие от однобоких PAO и эстеров, а отсутствие полярности исправляется небольшой добавкой в GTL эстеров(всё реже) или алкилированных нафталинов (всё чаще, например в Pennzoil Ultra API SN).
Например, если такие масла как Кастрол, Мобил, Мотюль, Ликви Моли, Шелл и т.п. экономят на присадках, на качественных полимерных загустителях, ПАО, эстерах, не добавляют или не добавляют не достаточно модификаторов трения, при этом цены на них откровенно завышены… То есть такие масла, которые имея цену в два раза ниже, при этом база у них дороже, минимум загустителей, процент ПАО и эстеров высокий, щелочное повышена дорогим способом, модификаторов трения не пожалели, так сказать бьют по воробьям из всех пушек. Эти масла скорее имиджевые и со временем, видимо, утратят свои супер способности, когда наберут достаточно рекламы и покупателей.
Как говорилось выше, чисто ПАО уступает по смазывающим свойствам современным крекингам. Но! ПАО с добавлением эстеров превосходит любые крекинги. Плюсы у ПАО также в части стабильности к старению, температурным колебаниям и к смазывающим свойствам. Именно по этой причине обычный 0w-30 крекинг сильно уступает ПАО (5w-50) на морозе, при -30 -40 градусах. А, казалось бы, 0w-30 должен быть более текучим на морозе, чем 5w-40(50).
Также, на рынке, очень много недобросовестных разрекламированных производителей, которые обычные минеральные гидрокрекинги выдают за полную синтетику и продают по цене ПАО, это касается и Мотюлей и Ликви Молей и Мобилов и Кастролов и Тотале и Эльфов и т.д. Как говорилось выше, полная синтетика не будет иметь достаточно положительных сторон без крекинговой основы. Но, чем больше процент синтетики (обычно не более 50% по анализам), тем масло более стабильнее и сильнее. Обычный маркетинг. Делают себе имя (бренд) хорошими синтетическими маслами, потом начинают выпускать откровенную халтуру в виде гидрокрекинга с бедным пакетом присадок по завышенной цене…
3. Как оценивать масла? По характеристикам. А откуда узнать характеристику? Это уже второй вопрос, тут в помощь идет интернет. Обычно в паспорте производителя, характеристики не очень совпадают с реальными анализами свежего масла или бывают, что одно и тоже масло сильно различаются по характеристикам и базам, в зависимости от партии. Опять вопрос к производителям. Хватит халтурить! Хорош маркетинг!
— Вязкость при 40 и 100 градусах говорит о вязкости базы.
— Индекс вязкости, находится соотношением вязкости при 40С и 100С градусах. По нему можно узнать также о базе. У синтетических ПАО масел с добавлением эстеров индекс вязкости обычно около 155-165. У гидрокрекинговых масел с добавлением большого количества полимерных загустителей индекс вязкости обычно около 170-185.
— Щелочное число. Щелочное число показывает, сколько мг гидроокиси калия потребовалось, чтобы быть эквивалентной всем щелочным компонентам в 1 гр масла. Чем выше щелочное число, тем больше проживет масло, отмоет грязи, будет дольше сопротивляться старению, больше продуктов отхода удерживать в себе и т.д. Опять же, многое зависит от базы. ПАО масло с щелочным числом 7 будет гораздо дольше держать щелочное число нежели гидрокрекинговое масло с щелочным числом 10-11 мг КОН на 1г, а эстеровое масло соответственно еще дольше.
— Кислотное число. Кислотное число показывает, сколько щелочи потребовалось, чтобы нейтрализовать слабые и сильные кислоты в 1 мг масла. Также, чем меньше данное число, тем выше долгожитие масла.
— Зольность. В основном показывает количество противоизносных и моющих присадок. Чем их больше, тем больше зольность, т.к. в них содержатся металлы. Для современных двигателей зольность не должен превышать 1.5-1,8% для бензиновых двигателей и 1.8-2% для дизельных.
— Температура застывания (кристализации). Показывает, насколько синтетичная база или количество антидепрессантов. У чистой гидрокрекинговой базы 3 группы температура застывания -17С -23С градусов и добавляя в базу антидепрессанты дотягивают температуру застывания до -36С -42С. У ПАО и эстеровых масел обычно температура застывания от -45С до -65С.
— Температура вспышки. Это пожалуй основной параметр на которую следует опираться при выборе масла для турбодвижков. Ибо, именно при сгорании выделяются тяжелые углеводородные соединения (коксование, лаковые отложения), также при высоких температурах масло начинает активно окисляться и нитрировать, происходит полимеризация загустителей (загущение). Обычно у гидрокрекинговых масел температура вспышки от 190 до 220С. У ПАО и эстеровых масел от 230 до 260С. У ГТЛ масел примерно 232С.
— Динамическая вязкость при -30С. Прокачиваемость. Обычно зависит от вязкости базы или его синтетичности, т.е. термостабильность. Показывает прокачиваемость масла при -30С. Чем ниже данное число от 6600 мПа*с, тем более термостабильнее масло. Для зимних синтетических масел оно обычно равно от 2800 до 5400 мПа*с.
— Испаряемость NOACK. Также является основным показателем при выборе масла. Показывает сколько процентов испарится масла в течении 1 часа при температуре 250С. Чем ниже данный показатель %, тем более синтетичнее и термостабильнее масло. Также показывает, на сколько меньше будет угар, продукты сгорания в масле и количество гомна на стенках различных частей двигателя.
По количеству противоизносных и моющих присадок явный лидеры Татнефть, NGN, Addinol (полнозольники).
Количество эстеров можно узнать по температуре застывания, по температуре вспышки, по испаряемости NOACK, по количеству содержания продуктов окисления и самое главное по спектральным анализам. Обычно глаза набиваются и по обычному химическому анализу сразу видишь количество эфиров и ПАО.
4. Щелочное число, индексы вязкости, динамическая вязкость (при 40 градусах, при 100 градусах, при -30 градусах (динамическая вязкость), температура замерзания, температуру вспышки, содержание противоизносных присадок, содержание моющих присадок (их количество и соотношение. Бывают Кальциевые, а бывают на Кальциево-магниевой основе. По сути магний не моет, а всего лишь помогает Кальцию бороться с высокими кислотами), содержание модификаторов трения, кислотное число, зольность. По этим параметрам можно определить, сколько там процент содержания ПАО, эстеров и на каком именно базе она сделана. Часто анализы масел очень разнятся с этикетками.
Еще раз что такое:
Щелочное число. Это число показывает на сколько км пробега хватит масла. Если данное число уменьшилось на 50% от исходного, то это означает, что масло умерло или начинает резко умирать. Если кислотное число превысило щелочное, то это означает, что двигатель внутри уже разлагается. Кислота разъедает все части двигателя. Уже кислотность, которая вырабатывается при температурных нагрузках, не нейтрализуется щелочью, образовывается шлак, лак, нагар и оседает в частях двигателя затрудняя ее работу. Самое высокое, данный параметр достигает до 10-12 мг KOH/г, в среднем 7-8 мг КОН/г. Чем больше, тем лучше. Обычно это число снижается к 3-4 мг КОН/г к 8000 км пробега, а к 10 тыс. уже это число падает до 2. Поэтому лучше стараться менять масло на 7-8 тыс. км.
Индекс вязкости. Чем больше вязкость, тем лучше. Вязкость защищает детали от трения. Обычно, производители делают дешевые кряки, добавляют туда дешевые загустители, которые при относительно не высоких температурах теряют вязкость, угарают, а при низких температурах просто застывают. Если вязкость чрезмерно высокая, тогда это плохо, до трущихся деталей попросту масло не будет доходить. Если, например, вязкость масла при 100 градусах около 14-17 мм/с, а на морозе, при -30 около 3100, это означает, что масло очень хорошее, на хорошей базе, с высоким содержанием ПАО и эстеров. Обычно, обычные кряки имеют индекс вязкости при 100 градусах около 8-13 мм/с, а на морозе, при -30 около 4500-6500. Это означает, что при -30 масло попросту не работает. Холодный запуск будет убивать двигатель. Чем больше вязкость при 100 градусах (в зависимости от конкурентов) и меньше при -30, тем лучше. Дешевые крекинговые масла делают изначально менее вязкими, а затем добавляют туда дешевые загустители, которые в свою очередь, быстро умирают и застываю в морозе.
Температура замерзания. Один из важных показателей, характеризующий работу масла в зимнее время, и по данному показателю тоже видно, сколько там содержится ПАО или эстеры. Чем ниже температура, тем лучше.
Температура вспышки. Этот самый важный показатель характеризует масло на то, на сколько он будет гореть при высоких температурах. Если компрессия в норме, а масло становится меньше, значит она угарает и это плохо, т.к. при горении образуется лаковые, коксовые, смолистые и другие тяжелые углеродные соединения, которые закоксовываются на трущихся деталях и забивают (закупоривают) тоненькие щели, после чего масло не будет доставать до нужных, отдаленных от маслонасоса участков двигателя. Также забиваются маслосъемные кольца и масло начинает уходить через камеру сгорания или продукты горения постепенно выталкивают кольца из канавок поршней и начинается усиленный износ и полировка цилиндров.
Противоизносные присадки ZDDP (zinc dialkil dithiophosphate). Бор, цинк, барий, фосфор, натрий, вольфрам и т.д. Связующим элементом является сера. Количество содержания которых, также играет важную роль. Чем больше, тем лучше, до определенных пределов.
Слишком большое количество ZDDP создает толстую подушку и начинает играть роль абразива увеличивая износ, также большое количество ZDDP плохо ложится на вертикальном раскаленном стенках цилиндра. Большое количество ZDDP обычно применяют в трансмиссионных маслах, где важно защита от задиров и ударно-сдвиговых нагрузок.
Модификаторы трения – это присадки регулирующие фрикционные свойства – коэффициент трения смазываемых поверхностей. Самые основные это Молибден и Бор. От Молибдена, также зависит, то, насколько двигатель будет работать тихо (шепотом) и экономично. Но Молибден сам по себе, дорогой в производстве. Он не так сильно играет противоизносную роль, но может уменьшить износ до 20-30% или увеличить, если его слишком много. Молибден бывает двух типов. Дисульфид молибдена, который образовывает отложения и дает темный цвет и переработанный сложный молибден. Поэтому не в каждом масле он содержится достаточно, а во многих маслах его вообще нет. Бор также является и противоизносным присадком.
Моющие присадки. К этим присадкам можно отнести кальций, магний для борьбы с кислотностью и вымывания продуктов горения, они также имеют и диспергирующие свойства.
Итак, если провести анализ всего и вся:
Сильные масла по анализам отработок (выбирал, чтобы в продуктах износа не было десятичных чисел):
5w-20:
Gtoil GT Ultra Energy 5W-20 API SM, ILSAC GF-4 на Toyota Succeed после 5000км
PС Supreme Syntetic 5w20 API SN
Red Line 5W-20
Petro-Canada Supreme Synthetic 5W-20 отработка на Hyundai Solaris после 5200км
Petro-Canada Supreme Synthetic 5W-20 на Toyota Avensis после 5500км
0w-20:
Motul 8100 Eco-lite 0W-20 SM
NGN Future 0W-20 отработка на Toyota Carina E после 4600км
Idemitsu Zepro 0W-20 API SN отработка на HONDA FIT после 4915км.
Petro-Canada Supreme Synt. 0W-20
Toyota Genuine 0W-20
Xenum Nippon Energy 0W-20 отработка на Honda Civiс после 7 547км
Xenum Nippon Energy 0W-20 отработка на Honda Civiс после 6101км
0w-30:
Addinol Extra Light MV 038
Petro-Canada Duron 0W-30
Petro-Canada Duron Synthetic 0W-30
0w-40:
Castrol SLX Professional Longtech 0W-40 на Ford Focus RS после 6500км
GToil GT1 0W-40 на Peugeot 407 после 8300км
Mobil 1 New Life 0W-40
10w-30:
Idemitsu Zepro Diesel DH-1/CF 10W-30
Petro-Canada Supreme 10W-30
Valvoline SynPower 10w-30 SN
10w-40:
Castrol GTX Syn Blend 10w-40
GToil GT Turbo Coat 10W-40 отработка на Peugeot 407 после 6750км
Motul 300V 10w-40
15w-40:
GT Turbo Classic SAE 15W-40
5w-30:
GToil GT Energy SN 5W-30
Liqui Moly Molygen NG 5W-30 на Mitsubishi Lancer 9 6000км
NGN Nord 5W-30 на Nissan Tiida после 8000км
PC Supreme Synthetic 5W-30
Pennzoil Ultra 5W-30 Api SN
Pennzoil Ultra 5W-30 отработка на Mitsubishi Outlander XL после 4000км
Ravenol FO 5W30
Ravenol Super Perf.Truck 5W-30
Addinol MV0537 5W-30
Татнефть Синтетик 5W-30 отработка на Mitsubishi Lancer Evolution 7
5w-40:
Lukoil Lux синтетик 5W-40 API SN/CF
Ravenol VSi 5W-40
Ravenol VSI 5W-40
SRS VIVA 1 topsynth SAE 5W-40
Toyota Genuine Oil 5W-40
Quaker State Ultimate Durability European 5W-40 отработка на Subaru Impreza после 4000км
Лукойл Авангард Ультра 5W-40 API CI-4/SL
Тотек Астра Робот HR 5W-40 (тот же Татнефть Люкс-2 5w-40)
Тотек Астра Робот HR 5W-40
Тотек Астра Робот HR 5W-40
5w-50:
Valvoline VR1 Racing SAE 5W-50
Итак, Лидер в абсолютном зачете (выбирал, чтобы в продуктах износа не было алюминия и хрома):
PC Supreme Synthetic 5W-30
Татнефть Синтетик 5W-30 отработка на Mitsubishi Lancer Evolution 7
Угар моторных масел
Есть техническая задача в которой нужно разобраться? Задайте свой вопрос эксперту. заполните форму и получите ответ в течении 24 часов.
Важно знать:
Эволюция двигателя внутреннего сгорания последние 150 лет его истории представляет собой процесс неуклонного повышения производительности и эффективности этой машины по преобразованию скрытой химической энергии топлива в механическую работу.
С момента появления первого четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания, построенного инженером-изобретателем Николаусом Августом Отто в 1876 году, конструкция и рабочие характеристики ДВС изменились до неузнаваемости. Несмотря на более ранние попытки построить работоспособный ДВС, годом рождения четырёхтактного двигателя специалисты всё-таки считают именно 1876, ведь с этого момента начинается эпоха научного подхода в конструировании двигателей внутреннего сгорания. Именем инженера Отто назван термодинамический цикл, лежащий в основе рабочего процесса бензинового ДВС, который так и называется «цикл Отто». Все моторостроители мира используют только этот термин, понимая друг друга с полуслова.
Николаус Август Отто
Двигатель Отто постройки 1876 года
Параллельно с совершенствованием термодинамических характеристик ДВС совершенствовались его механизмы, системы, конструкционные материалы и конечно эксплуатационные жидкости. О последних поговорим более подробно, ведь без повышения эффективности такой важнейшей «детали» двигателя внутреннего сгорания, как моторное масло, никакое повышение производительности было бы невозможно. Моторное масло – больше чем смазочный материал. Оно является рабочей жидкостью, которая кроме смазочной функции выполняет роль уплотняющей, гидравлической и охлаждающей среды. Наконец, моторное масло обеспечивает чистоту деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов ДВС. Поэтому без преувеличения можно утверждать, что масляная система – кровеносная система двигателя внутреннего сгорания.
Этим эссе мы начинаем цикл научно-популярных обзоров российского рынка смазочно-эксплуатационных материалов транспортного и промышленного применения.
Итак, моторные масла
Рост теплонапряженности двигателя внутреннего сгорания в ходе его эволюции связан с повышением термического КПД, отражающего собственно эффективность ДВС. Вопрос поддержания работоспособности механизмов двигателя по мере роста тепловых и механических нагрузок вызвал поэтапное ужесточение требований к моторному маслу. Если первые ДВС смазывались касторовым маслом и очищенной нефтью, а позднее – простейшими продуктами её дистилляции, то современное моторное масло представляет собой высокотехнологичный продукт, каждый из ингредиентов которого обязан новейшим научным достижениям. Современное моторное масло уже сложно называть просто маслом, ведь оно превратилось в специальную рабочую жидкость по обеспечению «жизнедеятельности» двигателя внутреннего сгорания.
Несмотря на изобилие рынка моторных масел, выбор профессиональных продуктов, способных повысить технико-экономическую эффективность мобильной техники, не так велик. Отсутствие экспертных знаний у потребителя зачастую подменяется верой в рекламу, а громкие имена мировых нефтяных гигантов затмевают реальные достоинства их продукции. Лучший способ разобраться в ассортименте смазочной продукции – стать экспертом самому. Этому и посвящается настоящий публицистический цикл.
Начнем по порядку и рассмотрим такой болезненный вопрос, как угар моторного масла. Проблема повышенного расхода масла связана не только с дополнительными затратами на эксплуатацию техники, но и чревата риском повреждения и преждевременного выхода из строя двигателя. Стабильность уровня масла в картере ДВС – залог его надежной и длительной эксплуатации.
От чего зависит расход моторного масла? Для ответа на вопрос вспомним из чего он складывается. Складывается расход масла из потерь на его испарение при высоких температурах и убыли вследствие сгорания в цилиндрах двигателя. Соответственно, испарение зависит от химического (фракционного) состава базового масла, из которого производится моторное масло, а угар – от вязкостных его характеристик и состояния цилиндро-поршневой группы двигателя.
Составляющая 1: испаряемость моторного масла, тест NOACK
Склонность к испарению моторного масла регламентируется стандартами API (американский институт нефти), АСЕА (ассоциация европейских автомобилестроителей) и ОЕМ (оригинальные производители оборудования) с помощью специального теста Селби-Ноака (Selby-Noack). Стандартизирован тест Селби-Ноака в методе ASTM D5800 и заключается в имитации высокотемпературной испаряемости масла в двигателе путём выдерживания пробы масла в специальном приборе при температуре 250°С в течение 1 часа. Испаряемость выражается в процентах. Чем меньше процент испарения в тесте, тем более стабильно масло к угару. Зная показатель NOACK можно предсказать интенсивность угара масла в вашем двигателе. Наиболее «либеральные» – на уровне около 15% – требования к испаряемости демонстрирует стандарт API. Более жесткие – около 13% – требования предъявляют производители двигателей (ОЕМ).
Автоматический прибор для определения испаряемости масел по методу Селби-Ноака (ASTMD5800)
В любом случае требования стандартов представляют собой минимальный уровень показателей, ниже которого снижаться нельзя. Передовые производители смазочно-эксплуатационных материалов выдвигают к собственной продукции более высокие требования, задавая тон и формируя основу для новых стандартов. Как это ни удивительно, но наиболее высокие характеристики демонстрируют отнюдь не всегда именитые бренды. Судить о качестве следует не по рекламной назойливости производителя, а по техническим характеристикам продукта, ведь смазочный материал – это эксплуатационное средство и характеризуется он не абстрактным понятием «качество», а эксплуатационными характеристиками.
Качество смазочного материала это эксплуатационные характеристики, выраженные в виде физических величин посредством числовых показателей, которые могут быть измерены по принятым стандартным методикам с помощью стандартизованных приборов.
Из вышесказанного следует, что бытовые трактовки понятия «качество» или оценка с точки зрения престижа, к смазочным материалам не применимы, ведь это не наручные часы и не норковая шуба. Смазочный материал – это средство по обеспечению работоспособности и экономической эффективности машины.
Составляющая 2: склонность моторного масла к угару, типы модификаторов вязкости
Существенной составляющей в общем расходе масла выступает его угар. Угаром называют убыль масла в картере двигателя вследствие его просачивания через зазоры в цилиндро-поршневых сопряжениях в камеры сгорания. В основном это явление характерно для изношенных двигателей. Однако в последнее время повышенным угаром масла страдают двигатели некоторых весьма передовых автопроизводителей, являя собой пример обратной стороны прогресса. В погоне за повышением механического КПД и экологических показателей двигателя автопроизводители применяют облегчённые поршневые группы с ослабленным прижатием поршневых колец к поверхности цилиндра и облегченными маслосъёмными кольцами. Сложно комментировать, насколько велико влияние этого технического решения на экологические показатели, но «прожорливость» к маслу и сниженный ресурс этих двигателей представляет собой известную проблему для автовладельцев.
Однако вернёмся к моторным маслам, опустив детали, связанные с конструктивными особенностями и состоянием двигателей.
Современные моторные масла характеризуются прежде всего всесезонностью, которая обеспечивается высоким индексом вязкости на уровне не менее 150-160 относительных единиц. Полностью синтетические масла с естественно высоким индексом вязкости к угару практически не склонны. Ему обычно подвержены минеральные и полусинтетические моторные масла, загущенные специальными полимерами – модификаторами вязкости. Для понимания явления рассмотрим принцип действия модификатора вязкости.
Улучшение вязкостно-температурных свойств смазочного материала за счёт загущения маловязкого базового масла специальным модификатором вязкости напоминает процесс приготовления …киселя. Да-да, загущающий полимер работает подобно крахмалу. Представляя собой высокомолекулярное вещество с высокой степенью полимеризации, молекула модификатора при нагревании разворачивается, формируя в среде масла разветвлённую пространственную структуру. Образование такой разветвлённой структуры напоминает набухание крахмала в горячем компоте. «Набухающий» по мере повышения температуры масла загущающий полимер компенсирует разжижение базового масла. Загущенное таким образом масло при обычных температурах сохраняет вязкость исходного низкотемпературного масла, в то время как при высоких температурах поддерживается заданная рабочая вязкость. Модификатор вязкости создаёт эффект автоматического поддержания стабильной вязкости в широком диапазоне температур.
Однако с загущенными маслами не всё так просто. Некоторые «бюджетные» типы модификаторов вязкости склонны разрушению. Молекулы загустителя при высоких температурах и интенсивном механическом воздействии рвутся, превращаясь в исходные структурные звенья, не способные образовывать пространственную структуру. В результате вязкость масла падает до своего изначального значения с полной потерей рабочих вязкостно-температурных характеристик.
Типы модификаторов вязкости. Разрушение молекулы модификатора
При утрате рабочих вязкостных характеристик падает несущая способность моторного масла, снижается давление в системе смазки и увеличивается угар масла. Вследствие этих явлений резко возрастает износ двигателя и создается опасность аварийного выхода его из строя. Сигналом потери вязкостных свойств моторного масла служит «подмигивание» лампы аварийного снижения давления в системе смазки двигателя при малых частотах вращения.
Внимание! Если при работе двигателя на холостом ходу и неустойчивых переходных режимах периодически вспыхивает лампа аварийного снижения давления в системе смазки, необходимо не только срочно сменить моторное масло, но и сменить производителя масла!
Данное явление характерно для так называемых «бюджетных» масел. Связано оно с использованием в их производстве таких же «бюджетных» присадочных композиций, включая модификаторы вязкости. Экономия за счёт использования «дешевых» масел оборачивается затратами на более частую замену масла и сокращение ресурса двигателя. Физико-химические явления, объясняющие потерю вязкостно-температурных характеристик моторного масла мы раскроем в отдельном эссе, так как в рамках одной статьи, увы, обо всём не расскажешь.
В качестве иллюстрации рассмотрим сравнительную таблицу показателей наиболее широко применяемых в России моторных масел и попробуем сделать выводы о том, насколько они адаптированы к местным условиям. Для корректности сравнения целенаправленно были использованы не данные, заявленные производителем моторного масла, а результаты испытаний контрольных проб в независимой лаборатории международного исследовательского центра горюче-смазочных материалов (г. Москва).
Присадки, мг/кг (ppm)
В порядке убывания степени адаптированости к российским условиям эксплуатации разместим комментарии об испытанных моторных маслах:
- KatanaMakuriE7 10W-40
Очень высокий запас щелочного числа 15,52 мг КОН/г наилучшим образом соответствует эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах с содержанием серы до 0,03%,
Динамическая вязкость в тестах CCS и MRV отражает хорошие пусковые свойства при низких температурах.
Тест на испаряемость Noack 8,37%, наименьший среди исследованных масел, отражает минимальную склонность к угару.
Температура застывания минус 40°С, хотя и с не большим отрывом на фоне прочих образцов, наилучшая.
Содержание магния и кальция свидетельствует об использовании весьма современных кальциевых щелочных присадок, гарантирующих максимальный ресурс масла.
Присутствие бора свидетельствует о применении в композиции присадок передового модификатора трения.
- Shell Rimula R5 М 10W-40
Очень высокий запас щелочного числа 15,52 мг КОН/г соответствует эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах с содержанием серы до 0,03%,
Динамическая вязкость в тесте CCS отражает хорошие пусковые свойства при низких температурах.
Температура застывания минус 42 – на фоне конкурентов минимальная.
- Total Rubia Polytrafic 10W-40
Запас щелочного числа 9,76 мг КОН/г соответствует европейскому стандарту сернистости дизельных топлив на уровне до 0,001%. При эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах ресурс моторного масла будет ограничен.
Температура застывания минус 39°С среди испытанных образцов – одна из лучших.
Содержание кальция и незначительного количества магния свидетельствует об использовании весьма современных и эффективных щелочных присадок.
Присутствие бора и молибдена свидетельствует о применении в композиции присадок самых передовых модификаторов трения.
- Shell Rimula R5 E 10W-40
Запас щелочного числа 10,01 мг КОН/г соответствует европейскому стандарту сернистости дизельных топлив на уровне до 0,001%,
Тест испаряемости Noack 10,00% отражает достаточно низкую склонность к угару.
Температура застывания минус 39 – на фоне конкурентов довольно низкая.
Содержание магния и кальция свидетельствует об использовании ультрасовременных кальциевых щелочных присадок.
Присутствие бора свидетельствует о применении в композиции присадок передового модификатора трения.
- Gazpromneft Diesel Premium 10W-40
Запас щелочного числа 10,73 мг КОН/г соответствует европейскому стандарту сернистости дизельных топлив на уровне до 0,001%. При эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах ресурс моторного масла будет ограничен.
Температура застывания минус 36°С – приемлемая для данного класса масел.
Содержание кальция и незначительного количества магния свидетельствует об использовании весьма современных и эффективных щелочных присадок.
- Mobil Delvac MX Extra 10W-40
Запас щелочного числа 9,89 мг КОН/г соответствует европейскому стандарту сернистости дизельных топлив на уровне до 0,001%. При эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах ресурс моторного масла будет ограничен.
Температура застывания минус 39°С характеризует хорошие низкотемпературные свойства масла.
Содержание кальция и магния свидетельствует об использовании устаревших щелочных присадок.
- Лукойл Авангард Ультра 10W-40
Запас щелочного числа 11,00 мг КОН/г соответствует европейскому стандарту сернистости дизельных топлив на уровне до 0,001%. При эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах ресурс моторного масла будет ограничен.
Динамическая вязкость в тестах CCS и MRV отражает хорошие пусковые свойства при низких температурах.
Тест на испаряемость Noack 10,27%, отражает среднюю склонность к угару.
Температура застывания минус 35°С – «худшая» среди испытанных образцов.
Содержание магния и кальция свидетельствует об использовании устаревших кальциево-магниевых щелочных присадок.
Присутствие молибдена свидетельствует о применении в композиции присадок передового модификатора трения.
- ТНК Revolux D3 10W-40
Запас щелочного числа 9,91 мг КОН/г соответствует европейскому стандарту сернистости дизельных топлив на уровне до 0,001%. При эксплуатации двигателя на российских дизельных топливах ресурс моторного масла будет ограничен.
Динамическая вязкость в тестах CCS и MRV отражает приемлемые пусковые свойства при низких температурах.
Тест на испаряемость Noack 14,64%, наибольший среди исследованных масел, отражает высокую склонность к угару. Это худший показатель в данном исследовании.
Температура застывания минус 37°С – средняя среди образцов.
Настоящая статья не преследовала цель сделать рекламу определённому продукту или производителю. Смысл сказанного заключается в том, чтобы читатель стал максимально независимым экспертом и научился делать самостоятельный выбор моторного масла по техническим характеристикам, но не по рекламе.
В таблице ключевых технических характеристик моторного масла для дизельных двигателей приведено несколько показателей, которые мы ещё не рассматривали. Об этих показателях читайте в наших следующих статьях.
Правильно выбираем спортивное масло
Прежде, чем начать думать о масле я задался двумя вопросами:
— Чем спортивное масло отличается от обычного?
— Чем работа спортивного двигателя отличается от обычного?
Согласен, вопросы взаимоисключающие друг друга. Давайте разбираться в том, масло с какими свойствами нам нужно и, самое главное, почему.
Косвенно, спортивное масло отличается от обычного вязкостью, скажете вы, и будете правы, но это лишь вершина айберга.
Спортивный или даже гоночный двигатель, как в моей случае, спроектирован так, чтобы подолгу работать в предельных оборотах и ему ничего за это не было.
Глобально говоря, опуская нюансы множества спортивных моторов, стабильная и безызносная работа двигателя на высоких оборотах достигается за счет более мощного масляного насоса и дополнительных маслоканалов. Иными словами — весь мотор заливается маслом так, что там нечему тереться, даже при 7000-8000, а то и 9000 тысячах оборотов. Можно поставить двигатель на стенд, обеспечить его хорошим охлаждением, частой сменой масла и он будет крутить очень долго, и речь даже не о неделях, а о месяцах. Не могу найти старое видео, где Феррари тестировали свой двигатель — максимальные обороты двигателя и сколько он при этом проживет. В конце речь шла, насколько я понял с итальянского, о нескольких месяцах бесперебойной работы, прерываясь лишь на замены масла и тех обслуживание.
Повышенные обороты двигателя — это всегда, как следствие, повышение температуры, а значит и появляются дополнительные требования к маслу в виде его вязкости или густоты, как вам удобней. Все мы знаем, что чем горячее масло, тем текучее оно становится. Если мы зальем жидкое масло в крутящийся и горячий мотор, то оно будет быстро стекать и его будет мало оставаться на трущихся деталях, хотя с этим мнением я бы поспорил, надо проводить исследования.
И так, с вязкостью понятно — она должна быть увеличенной, но насколько?
Что делает сейчас BMW в своих эмошных моторах? — рекомендует и даже настаивает на 10W-60. Все его льют и не спрашивают что происходит в двигателе.
Смотря на рекомендацию BMW понимаешь, что они пошли по пути наименьшего сопротивления.
«И по какому такому пути, умник? BMW лучше знает, что лить в свои моторы» — скажите вы.
10W-60 обеспечит вам максимальную защиту тогда, когда выбудете крутить пятаки и жечь ее на все деньги, это называется защита от дурака.
Но давайте посмотрим на другую сторону медали — чем гуще масло, тем меньшую текучесть оно имеет и в холодном двигателе.
Смотрим видео холодного теста 10W-60
Теперь представь что происходит с M мотором в -15 или -20, а некоторые водители пользуются машинами зимой и без теплого гаража. Разумеется, двигатель легче положить на высоких оборотах, чем запуск без масла, поэтому BMW и пошли таким путем. Максимум, что вы сможете сделать с двигателем при холодном пуске — это поцарапать валы, а это не так страшно, как недостаточная смазка при высоких оборотах.
Если вы пользуйтесь теплым гаражом, то 10W-60 вполне ок для отжигов и запуска.
Теперь об одинаковом условии работы спортивного двигателя и не спортивного — это пробки. Мотор не нагружен, маслонасос работает на минимуме, облив маслом минимальный, вот тут как раз нужно жидкое масло.
В Эм моторах всегда использовался более мощный маслонасос, а на современных турбомоторах F серии, которая была у меня пару лет назад, была фишка в маслонасосе, при которой он закачивает больше масла на холостом ходу, чтобы обеспечить все узлы не минимальным, а оптимальным количеством масла.
И так, когда ваша эмка стоит в пробке, то насосу, вроде как по заверению инженеров, хватает мощности прокачивать густое масло, чтобы обливать все узлы и не пороть двигло масляным голоданиям, но так ли это, увы, знают только инженеры. Как раз в этом моменте и программируют износ мотора. Если насос все же не докачивает масло, то потихоньку идет износ мотора, шаг за шагом вы приближаетесь к тому моменту, что ваш мотор развалился и вы купили другую машину. Никому не нужен двигатель, работающий вечно. Не зря же говорят, что мотор погибает от пробок, значит есть такое и это нельзя игнорировать.
Если залить 10W-60 в Кио Рио, то на таком масле можно только гонять в отсечке, в пробках, когда масло остынет, вы запорите свой двигатель масляным голоданием, т.к. насос, не рассчитаный на такую густоту, будет недокачивать масло.
Выбирая масло, нужно брать во внимание все режимы работы двигателя. Конечно, мы не можем заставить насос качать сильней, но мы можем облегчить ему задачу выбрав масло пожиже и при этом сохранить толщину масляной пленки при отжиге.
Поговорим о густоте:
Вязкость масла не закономерность, к примеру, 10W-60 и 10W-40 отличаются по густоте в холодном состоянии и при одинаковых условиях, вот цифры:
На лицо отличие почти в 1,5 раза, а при минусовых температурах так еще больше. Понятно, что у приведенных мной масел разные базы, но такая линейность прослеживается у всех продуктах любым марок масел. А при 100% вязкость отличается уже почти в 2 раза.
Видим, что при одинаковом индексе 10W имеется разная вязкость при одинаковой температуре, поэтому очень важно брать во внимание вторую цифру, именно от нее формируется вязкость на холодную.
О чем хочу сказать — зная что и то и другое масло рассчитано на температуру до -25°C (35°C — 10W) масло 10W-40 быстрее доберется до важных деталей двигателя, например, до шеек распредвалов, это верхняя точка, куда должно податься масло.
Поэтому при выборе масла, если уж вы увлекаетесь таковым, нужно смотреть не только на первый индекс, но и в технический паспорт масла, чтобы определить реальную цифру вязкости, а не просто индекс.
Не даром говорят, что 70% износа двигателя — это холодный запуск.
Если вы следуйте рекомендациям производителя, то обратите внимание на вязкость по HTHS. Масла средней вязкости 5W-40, 10w-40 и даже 0w-40 попадают под 3.5 единиц по HTHS. Для М моторов HTHS должен быть выше или около 5 единиц.
Для спортивного мотора масло должно максимально быстро дойти до верхней точки и сохранять свою вязкость при высокой температуре. Это идеал для спортивного мотора, запомните.
Идеальным решением было также, если бы масло обладало жидким состоянием при низкой температуре и повышало свою вязкость при росте температуры, но, увы, физику не обманешь.
2. Основа масла
Наверняка, все слышали уже о гидрокрекинге и ПАО масла и т.д. и т.п., а если вы динозавр и делите масла на минералку и синтетику, то прочтите.
Я коротко пробегусь по базам.
Существует на сегодня 6 групп масел:
1) Минералка;
Тут все понятно, не наш случай;
Вообще никакое сопротивление температуре, а значит кокс и всё вытекающее.
2) Гидрокрекинг;
Очищенная минералка, но тоже не наш случай.
3) Жесткий гидрокрекинг;
Как по мне, та же минералка, только вид профиль.
Но, с этой группой есть много «но». Наверное, 90% всех масел делается на основе жесткого гидрача, он вполне неплох и очень близок к следующей 4-й группе по своим свойствам, кроме одного, который очень важен для спортивных моторов.
Это масло хорошо подойдет для обычной машины, оно имеет много плюсов и невысокую стоимость, около 2000 руб. за 4 литра.
И, в принципе, его достаточно и для спорта, но есть лучше.
С точки зрения банальной эрудиции это не 100% синтетика, это хорошо очищенная от парафинов и максимально выровненная по молекулярным цепям база на основе минералки.
На банке можно найти HC-Synthetic или просто Synthetic.
Когда-то Мобил судился с другими компаниями по этому поводу и суд проиграл, поэтому сегодня любая собака выпускающая гидрокрекинг 2 и 3 групп может назвать своё масло синтетическим, кроме некоторых стран, где есть закон по этому поводу.
Обязательно уделите внимание этим маслам, если хотите получить хорошие свойства и невысокую стоимость.
4) ПАО (полиальфаолефины)
Именно эта группа может называется полностью синтетическим маслом с ровненькими и идеальными цепочками молекул.
Самое главное достоинство этой группы масле — это стабильность на высоких температурах, т.е. имеет высокую температуру вспышки, а значит ваш двигатель будет чистый, даже, если вы будете жечь.
Минус масла в том, что оно плохо смазывает и плохо растворяет в себе присадки, наверняка слышали об осадках в банках при долгом простое, как раз этот случай.
Что придумали ученые — это бадяжить это базовое масло с другими группами. А с какими? У каждого производителя свои рецепты, кто-то мешает с гидрокрекингом, а кто-то и со следующей группой — эстерами, а кто-то и все вместе.
Подробней на этой группе остановимся чуть позже, именно на нее пал мой выбор.
5) Эстеры
Это группа базовых масел добыта из растений, из цветочка или шишечки (-;
Плюс этой группы в том, что она имеет такие смазывающие свойства, которые не имеет ни одна из всех, просто феноменальные показатели.
Помните Давидича с его рекламой Бардаля? Так вот, там набухали эстеров, но, разумеется, не в канистру, а так… для ролика. Например, касторовое масло.
База сама по себе очень дорогая, в чистом виде не используется, но отлично мешается с ПАО базами и на выходе мы имеем отличные масла.
6) GTL масла
Как бы сказать проще — GTL базовые масла на текущий момент самые лучшие по моему мнению. Они вобрали в себя только плюсы, у них почти нет минусов.
Они отлично смазывают и растворяют присадки, как гидрокрекинг и почти как эстеры, они отлично держат температуру и долго ходят, как ПАО масла.
На сегодня только Shell производит GTL масла, они делаются из газа (gas to liquid).
Цена — средняя, между ПАО и гидрачем — около 2500 руб. за 4 литра.
Это хорошее масло, чтобы залить в обычную машину, именно его я и лью во все свои машины, кроме эмки.
3. Присадки и базовое масло — на что обращать внимание при выборе.
Производитель никогда не пишет рецепт масла, поэтому выбирать масло по этикетке не наш вариант. Нужно видеть его состав.
Для этого нам поможет Oil-club.ru или другие подобные ресурсы.
Там есть анализы как свежих, так и отработанных масел.
На изучения информации, которую дает ресурс, у меня ушло все лето и осень, читал, анализировал и сравнивал, учился, одним словом.
Я долго выбирал базу — хороший гидрокрекинг, ПАО, ПАО + эстеры или GTL.
Анализировал множество масел для спорта, смотрел рецепты, кто из производителей и как подходит к изготовлению масла, кто лукавит и тратит деньги на рекламу, а кто нет.
GTL, конечно, крутая база, тут выбирать не надо, но производит его пока только «Шелл», у них есть вязкость 10W-60, но для меня она большая, поэтому отказываемся.
Гидрокрекинг — коксуется из-за невозможности сопротивляться высокой температуре, низкая температура вспышки около 220-230, а в редких случаях 238 градусов Цельсия за счет присадок, а в спортивном моторе идет борьба за каждый градус, ибо чем позже будет взрываться масло, тем лучше и чище будет двигатель.
Я остановился на базе ПАО + эстеры. Это весьма хорошая, но самая дорогая база. На этой базе производятся американские масла Red Line — реально крутая, но дорогая вещь. Есть деньги — лейте Red Line и не сомневайтесь, нет денег — читайте дальше.
Дальше смотрим на пакет присадок — это тоже важный этап.
Если откинуть всякие мелочи, то в масле нам нужен противоизносный пакет и моющий.
Противоизносный пакет — это ZDDP, выражаясь заграничным термином.
В основном он включает в себя цинк и фосфор, но у каждого производителя могут быть в дополнению к этому пакету еще всякого рода фишки, но эти два парня самые главные.
Количество их должно быть более 1000 единиц.
Моющий пакет — это кальций. Что делает кальций — он не отмывает старую грязь, если только чуть-чуть, он помогает всем инородным частицам, например, саже, держаться во взвешенном состоянии. Наверное, это работает так — молекулы кальция цепляют (притягивают) на себя молекулы сажи и гуляют они вместе до следующей замены, не позволяя им прилипать к молекулам алюминия или чугуна блока.
Молибден
Если он есть в составе масла, то какое-то время ваш мотор будет работать тише чем обычно, в этом его свойство.
Знаете о зеленом масле Liqui Moly Molygen? Так вот там как раз доза молибдена, причем не самая большая на рынке масел, и вуаля, водитель слышит как его мотор работает тише, а значит лучше, но тише не значит лучше в прямом смысле этого слова. В других маслах тоже есть молибден, но именно Ликви Молли сделали из этого маркетинговый ход.
Щелочное число — тут много всего, оно зависит и от базы и от пакета присадок и от золы. Чем оно выше, тем лучше. В масле есть кислота и она будет стараться перебороть щелочь. Помните рекламу мыла — а-ля PH нейтральное, это как раз и кислоты и щелочи поровну. Кислота и щелочь в масле — это как соль и сахар. Чем выше щелочное число, тем дольше оно будет сопротивляться кислотному, а значит тем дольше будет окисляться и работать масло. По факту отработанное масло — это ни чего иное, как процесс окисления.
Хорошие масла имеют щелочное число выше 10, это уже регулируется допусками масла производителей. Мерседес в своём допуске 229.5 (по-мойму) попросил делать производителей, которых хотят, что их масла использовались в Мерседесах, масла, которые имеют щелочное число больше 10, до этого их требования было 8. Это хорошо, что автопроизводитель заставляет производителей масел делать их лучше.
Температура вспышки
Чем она выше, тем лучше, но не стоит ориентироваться только на нее. Масло может обладать высокой стабильностью к температуре, но не иметь правильных присадок. Лучше испачкать двигатель, чем его задрать. Современный гидрокрек научились стабилизировать при помощи присадок, но это временно в двигателе. Нужно искать базовое масло, которое изначально стабильно.
Почти гарантированно, что температура вспышки 220-238 градусов указывает на гидрокрек. ПАО масла, как правило, находятся в пределах 240-250, но иногда бывает и гидрокрек + ПАО хорошо держит температуру.
Испаряемость по методу Ноака
Часть расхода масла в двигателе — это испаряемость. Хорошее ПАО масло обладает испаряемостью около 6-7 единиц. Если больше 8-10, то это гидрокрекинг, тут наследство идет от минералки, которая славится максимальной испаряемостью.
Теперь от теории к практике.
Давайте попробуем посмотреть какое масло крутое, а какое «ничего особенного».