Общие характеристики смазочных материалов
Общие характеристики смазочных материалов
Современные автомобили требуют использования высококачественных смазочных материалов и для их выбора необходимо основываться на их характеристиках и учитывать рекомендованную изготовителями спецификацию.
Современные смазочные материалы состоят из базовых масел и пакета присадок, подбираемых для придания смазке нужных свойств.
Классифицируются:
- по типу базовых масел;
- по вязкости;
- по уровню качества.
Базовые масла
Базовые масла подразделяют на три основных вида: минеральные, полусинтетические и синтетические.
Минеральные масла (Mineral) отличаются приемлемым качеством и небольшой стоимостью, но имеют сравнительно узкий температурный диапазон применения.
Полусинтетические масла (Semi synthetic) производятся на основе высококачественных минеральных масел с добавлением синтетических компонентов, обладают улучшенными вязкостно-температурными характеристиками по сравнению с минеральными маслами при более низкой цене, чем у синтетических масел.
Синтетические масла (Fully synthetic) имеют широкий диапазон рабочих температур, отличаются хорошими моющими свойствами, высокой стойкостью к полимеризации, низкой летучестью.
Вязкость
Вязкостная классификация SAE
Для смазки внутренних деталей двигателей важным параметром является вязкость, поэтому в качестве основы все заинтересованные организации в мире используют градацию SAE (Society of Automotive Engineers - американское Ассоциация Автомобильных Инженеров).
SAE описывает свойства вязкости и текучести - способности течь и, одновременно, "прилипать" к поверхности металла. Стандарт SAE J300 подразделяет моторные масла на шесть зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, и 25W) и пять летних (20, 30, 40 и 50). Сдвоенный номер означает всесезонное масло (5W-30, 5W-40, 10W-50 и т.д.). Сочетание значений вязкости летнего и зимнего сортов масла не означает арифметического сочетания свойств вязкости.
Так, например, масло 5W-30 рекомендовано к эксплуатации при температурах окружающей среды от -30 до +20 градусов. Вместе с этим летнее масло 30 может работать при температурах до 30 градусов, но только выше нуля.
В целом же термин "рекомендовано к эксплуатации" очень и очень условный. Каждый двигатель каждой марки автомобиля отличается уникальным сочетанием степени форсированности, теплонапряженности, особенностей конструкции, применяемых материалов и так далее, вплоть до качества обработки поверхностей.
Таким образом, владельцу Subaru не следует слепо использовать таблицу допустимых температур Chrysler.
Для автомобилей Жигули эта таблица выглядит следующим образом:
5W-30 от -30 до +20
5W-40 от -30 до +35
5W-50 от -30 до +45
10W-30 от -25 до +30
10W-40 от -25 до +35
10W-50 от -25 до +45
15W-30 от -20 до +35
15W-40 от -20 до +45
15W-50 от -20 до +45
20W-30 от -15 до +40
20W-40 от -15 до +45
Качество
Эксплуатационная классификация по API
API (Американский институт нефти) разработал классификацию моторных и трансмиссионных масел. Она широко признана в качестве устанавливающей минимальные рабочие стандарты и уровни качества масел для бензиновых и дизельных двигателей.
ЧТО ОЗНАЧАЮТ СИМВОЛЫ КОДА API?
Стандарты рабочих характеристик API указываются при помощи сокращений, буквенно-циферный код – это обозначение класса масла.
Первая буква кодировки означает вид масла:
«S» — (S означает service — эксплуатационное, но также можно считать, что она означает spark (искра), т.е. что масло предназначено для использования в двигателях с искровым зажиганием — spark ignition engine.) масла для бензиновых двигателей автомобилей.
Классы:
SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL, SM и SN.
«C» — ( С, которая означает commercial — техническое, но также можно считать, что она означает compression ignition (компрессионное воспламенение)) дизельные масла для грузовых автомобилей, тягачей, автобусов, внедорожной строительной и сельскохозяйственной техники.
Классы:
CA, CB, CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4, CJ-4.
Классы дизельных масел CD и CF подразделяются на масла для 2- и 4-тактных дизелей, обозначаемых дополнительной цифрой (например, CD II, CF-2, CF-4).
«G» — масло для трансмиссии.
Необходимо отметить, что при выборе масла для дизелей легковых автомобилей, лучше ориентироваться на европейскую классификацию ACEA.
Вторая буква, моторных масел, означает уровень рабочих характеристик, чем выше уровень характеристик, тем дальше буква от начала латинского алфавита.
Введение в классификацию API каждого нового класса обусловлено существенным ужесточением или изменением требований к эксплуатационным свойствам масел нового поколения.
ЧТО ТАКОЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ МАСЛА?
Универсальное масло — моторное масло, которое можно применять в бензиновых и дизельных двигателях, такому маслу присваивается два класса – для бензиновых и для дизельных двигателей. На этикетке масла эти классы разделены косой чертой «/» (слеш) например:
API SJ/CF-4
API SL/CF
API SM/CF
Первым ставится тот класс масла, который соответствует более предпочтительному (по мнению производителя моторного масла) применению. То есть, в приведенном выше случае, основное предназначение моторного масла – для бензиновых двигателей, но при этом производитель допускает его использование и в дизельных двигателях.
ЧТО ЗНАЧИТ EC?
«EC» — Energy Conserving — энергосберегающие масла
КЛАССИФИКАЦИЯ API ТРАНСМИССИОННЫХ МАСЕЛ ПО ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
GL-1
Цилиндрические, червячные и спирально-конические зубчатые передачи в условиях низких скоростей и нагрузок. Минеральные масла без присадок или с антиокислительными, противоизносными и противопенными присадками без противозадирных компонентов.
GL-2
Червячные передачи, работающие в условиях GL-1, но с более высокими требованиями к антифрикционным свойствам. Могут содержать антифрикционный компонент.
GL-3
Обычные трансмиссии со спирально-коническими шестернями, работающие в умеренно жестких условиях по скоростям и нагрузкам. Обладают лучшими противоизносными и противозадирными свойствами, чем GL-2.
GL-4
Автомобильные трансмиссии с гипоидной передачей, работающие в условиях больших скоростей при малых крутящих моментах и малых скоростей при высоких крутящих моментах. Обязательно наличие высокоэффективных противозадирных присадок.
GL-5
Автомобильные гипоидные передачи, работающие в условиях больших скоростей и малых крутящих моментов, при действии ударных нагрузок на зубья шестерен — при высоких скоростях скольжения. Должны содержать большое количество серофосфоросодержащей противозадирной присадки.
GL-6
Автомобильные гипоидные передачи с повышенным вертикальным смещением осей шестерен, т.е. работающие при повышенных скоростях, ударных нагрузках и высоких крутящих моментах. Содержат большее количество серофосфоросодержащей противозадирной присадки, чем масла GL-5.
Эксплуатационная классификация по ACEA
ACEA - это Ассоциация Европейских Производителей Автомобилей. Данная организация была создана для лоббирования интересов автопроизводителей. Одним из направлений деятельности ACEA стал выпуск требований по применению моторных масел в двигателях входящих в данную организацию компаний.
На сегодняшний день состав ее членов очень впечатляет: BMW, DAF, Daimler-Crysler, Fiat, Ford, GM-Europe, Jaguar Land Rover, MAN, Porshe, PSA Peugeot Citroen, Renault, SAAB-Scania, Toyota, Volkswagen, Volvo.
Последняя редакция классификации моторных масел ACEA принята в 2004 году. С этого года моторные масла для дизельных и бензиновых двигателей легковых автомобилей по АСЕА объединены в одну категорию. Но, в связи с тем, что далеко не все новейшие автомасла, которые классифицируются по новой редакции АСЕА, могут применяться в двигателях более ранних годов выпуска, производители автомасел до сих пор часто пишут на упаковках моторного масла присвоенные ранее классы качества по предыдущей редакции 2002 года.
Обратите внимание, что любой производитель автомасла, который использует в своей рекламе и на упаковке стандарты ACEA, должен в обязательном порядке провести необходимые испытания согласно требованиям организации, отвечающей за соответствие качества моторных масел стандартам ACEA.
Что означают цифры и буквы в классах АСЕА?
В последней редакции ACEA (2004г.) автомасла поделены на три категории:
А/В - моторные масла для бензиновых и дизельных двигателей. В эту категорию вошли все разработанные ранее классы А и В (до 2004 года А – автомасла для бензиновых моторов, В – для дизельных). На сегодняшний день существует четыре класса в этой категории: A1/B1-04, A3/B3-04, A3/B4-04, A5/B5-04.
С – новый класс - автомасла для дизельных и бензиновых двигателей, соответствующих последним ужесточенным требованиям по экологии выхлопных газов Euro-4 (в редакции 2005 года). Эти моторные масла совместимы с катализаторами и сажевыми фильтрами. Собственно, именно нововведения в европейских требованиях к экологии и стали причиной реконструкции классификации ACEA. На сегодняшний день существует три класса в этой новой категории: С1-04, С2-04, С3-04.
Е – моторные масла для нагруженных дизельных двигателей тяжелого транспорта. Эта категория существовала с самого введения классификации (с 1995 г.). В 2004 году произведены косметические изменения, добавлены 2 новых класса Е6 и Е7, а также исключены два других, устаревших класса.
Описание классов и категорий
A1/B1 | • Масла, предназначенные для применения в бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств, в которых возможно использование масел, снижающих трение, масловязких при высокой температуре и высокой скорости сдвига (от 2,9 до 3,5 мПа·с). • Эти масла могут быть не пригодны для смазывания некоторых двигателей. Необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации и справочниками. |
A3/B3 | • Стойкие к механической деструкции масла с высокими эксплуатационными свойствами, предназначенные для применения в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств и/или для применения с увеличенными интервалами между сменами масла в соответствии с рекомендациями изготовителей двигателей, и/или для применения в особо тяжелых условиях эксплуатации, и/или всесезонного применения маловязких масел. |
A3/B4 | • Стойкие к механической деструкции масла с высокими эксплуатационными свойствами, предназначенные для применения в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях с непосредственным впрыском топлива. |
A5/B5 | • Стойкие к механической деструкции масла, предназначенные для применения с увеличенными интервалами между сменами масла в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств, в которых возможно использование масел, снижающих трение, маловязких при высокой температуре и высокой скорости сдвига (от 2,9 до 3,5 мПа·с).• Эти масла могут быть не пригодны для смазывания некоторых двигателей. Необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации и справочниками. |
С1 | • Стойкие к механической деструкции масла, совместимые с агрегатами нейтрализации отработанных газов, предназначенные для применения в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств, оборудованных сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами. Они пригодны для двигателей, в которых возможно использование масел, снижающих трение, масловязких при высокой температуре и высокой скорости сдвига (2,9 мПа·с).• Эти масла имеют наименьшую сульфатную зольность и самое низкое содержание фосфора и серы и могут быть не пригодны для смазывания некоторых двигателей. Необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации и справочниками. |
C2 | • Стойкие к механической деструкции масла, совместимые с агрегатами нейтрализации отработанных газов, предназначенные для применения в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств, оборудованных сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами. Они пригодны для двигателей, в которых возможно использование масел, снижающих трение, масловязких при высокой температуре и высокой скорости сдвига (2,9 мПа·с).• Эти масла увеличивают срок службы сажевых фильтров и катализаторов и дают экономию топлива. Необходимо руковотствоваться инструкцией по эксплуатации и справочниками. |
C3 | • Стойкие к механической деструкции масла, совместимые с агрегатами нейтрализации отработанных газов, предназначенные для применения в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств, оборудованных сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами, увеличивают срок службы последних. |
C4 | • автомасла для дизельных и бензиновых двигателей, соответствующих последним ужесточенным требованиям по экологии выхлопных газов Euro-4 (в редакции 2005 года). Стойкие к механической деструкции масла, совместимые с агрегатами нейтрализации отработанных газов, предназначенные для применения в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях легких транспортных средств, требующих SAPS(сниженным содержанием сульфатированной золы, фосфора, серы) и минимальной вязкости HTHS(3.5mPa.s), оборудованных сажевыми фильтрами DPF и трехкомпонентными катализаторами TWC, увеличивают срок службы последних. |
E6 | • Стойкие к механической деструкции и старению масла, обеспечивающие высокую чистоту поршней, малый износ и предотвращающие негативное влияние сажи на свойства масла.• Рекомендованы для применения в высокооборотных дизелях, работающих в особо тяжелых условиях эксплуатации, выполняющих требования Euro-1, Euro-2, Euro-3 и Euro-4 по эмиссии токсичных веществ, и работоспособных при значительно увеличенных интервалах между сменами масла в соответствии с рекомендациями автопроизводителей.• Они применимы при наличии или отсутствии сажевых фильтров и для двигателей с рециркуляцией отработанных газов, с системой катализаторов снижения уровня оксидов озота.• Масла данной категории следует применять в сочетании с малосернистым дизельным топливом (содержание серы не более 0,005%). |
E7 | • Стойкие к механической деструкции и старению масла, обеспечивающие высокую чистоту поршней, малый износ и предотвращающие негативное влияние сажи на свойства масла.• Рекомендованы для применения в высокооборотных дизелях, работающих в особо тяжелых условиях эксплуатации, выполняющих требования Euro-1, Euro-2, Euro-3 и Euro-4 по эмиссии токсичных веществ, и работоспособных при значительно увеличенных интервалах между сменами масла в соответствии с рекомендациями автопроизводителей.• Обладают высокими противоизносными свойствами, стойкостью к старению, предотвращают образование отложений в турбокомпрессоре и негативное влияние сажи на свойства масла.• Они применимы в автомобилях без сажевых фильтров и в большинстве двигателей, имеющих рециркуляцию отработанных газов и систему катализаторов снижения уровня оксидов озота. |
Правильно подобранная композиция масла помогает продлить жизнь мотору в любых условиях эксплуатации
Сегодня на российском рынке представлено огромное количество марок моторных масел и потребитель просто теряется в выборе подходящего для его автомобиля. Особая проблема — отсутствие объективной и понятной потребителю информации, в чем разница между маслами разных брендов.
Сегодняшняя нефтехимическая промышленность уверенно идет путем унификации. Не секрет, что все пакеты присадок для масел разрабатывают и продают лицензии три международных гиганта — Lubrizol, Infinium, Oronite (Shevron). Поэтому с большой долей вероятности пакеты присадок у всех основных брендов во многом похожи. С 1999 года наступила эра гидрокрекинга, когда SAE признала V. H. V. I. базовое масло гидрокрекинга синтетикой и большинство компаний отказалось от использования более дорогой синтетической базы ПAO.
Последние годы ведущие отечественные компании вместо сырой нефти поставляют на экспорт базовое масло, и его охотно закупают основные мировые бренды. Некоторые российские нефтехимические заводы успешно освоили ОЕМ производство для иностранных брендов. Неудивительно, что случайный инструментальный тест журнала «За Рулем» не выявил, с их слов, особой разницы между российской полусинтетикой и брендовой продукцией.
Так в чем же секрет композиции масел и что дают различные композиции одного и того же сорта масел? Рассмотрим это на примере. Классическое моторное масло класса 5w40 может иметь индекс вязкости в интервале160-175 (косвенный показатель качества композиции). Но в одном из масел может быть применена технология V. H. V. I. c индексом вязкости базового масла 125 (типичное значение V. H. V. I. 125-160) и недостающий индекс вязкости «доведен» до кондиции большой порцией загущающих присадок V. I. I. (увеличитель индекса вязкости); тогда как другая компания может применить композицию синтетического ПAO-масла (индекс вязкости 160) и X. H. V. I. (индекс вязкости 180) базового масла, что совсем не потребует или радикально снизит применение полимерного загустителя. А это приведет к тому, что такое масло приобретет исключительную долговечность и стабильность основных свойств. Выбор, какую технологию применить, решает маркетинговая программа производителя. Большинство производителей ориентируется на минимальные цены на рынке и минимальные расходы на производство. Отсюда и такое засилье однотипных стандартных продуктов, все различия которых формируются в отделах маркетинга.
Учитывая особенности различных базовых масел, химики составляют композицию таким образом, чтобы усилить достоинства каждого компонента и ослабить его недостатки.
Например, многие слышали о ПАО-синтетических маслах, очень популярных в 90-х годах 20-го века. Многие потребители наивно считали, что надпись «100% синте¬тическое масло» означает 100% базовое масло ПAO. Но на самом деле ПAO (полиальфаолефины) не обладают адгезией и не могут сами по себе смазывать двигатель. И в таких маслах всегда присутствовали 20-25% нефтяной минеральной основы (пакет присадок). Достоинством ПАО является отличная стабильность вязкости при низких и высоких температурах (застывает при −71оС), однако мало кто знает, что ПАО-основа сушит резину. Именно в 80-90 годах родились знаменитые присадки — остановки течи масла.