Щелочное число в масле лучше больше или меньше
Что означает щелочное число моторного масла?
Большинство автомобилистов, в той или иной мере, разбирается в классификации масел по вязкости и распространённым международным стандартам (API, ACEA и т. д.), которые указываются на лицевой стороне канистры. Однако о таком показателе, как щелочное число моторного масла, не все даже слышали. Давайте разберёмся, что означает этот параметр с теоретической и практической точки зрения.
Химический смысл щелочного числа
Щелочное число моторного масла (в англоязычной литературе обозначается аббревиатурой TBN) – это величина, указывающая на количество гидроксидов калия в одном грамме моторного масла. Единица измерения – мгКОН/г.
Как известно, щёлочь является некой противоположностью кислот. Большинство кислот, вне зависимости от химических элементов, их образующих, при взаимодействии со щелочами нейтрализуются. То есть теряют свою способность отдавать катион водорода и преобразовываются в менее активные химические соединения.
Гидроксид калия обладает одним из сильнейших свойств нейтрализации кислот. Одновременно с этим раствор КОН имеет мощные расщепляющие, растворяющие и моющие свойства. Это соединение, например, широко применяется при производстве промышленных моющих составов. Поэтому для моторных масел при подсчёте щелочного числа за базовый компонент взят именно гидроксид калия.
Практическое значение
Моторное масло работает в сложных условиях. Давление, высокие температуры, проникающее через кольца топливо, раскалённые газы и сажа – всё это ведёт к неизбежным химическим преобразованиям как базы, так и присадочных компонентов масла.
Под воздействием высоких температур и в присутствии кислорода происходит окисление моторного масла. Несмотря на то, что базовый состав, особенно синтетических моторных масел, имеет высокую химическую стабильность, при высокой температуре неизбежно формируются окислы.
Что плохого в окислах? По большому счёту, окисление моторного масла – это его выгорание. Ведь сам процесс горения – это с химической точки зрения реакция окисления с выделением тепла. А продукты такой реакции, то есть окислы, в большинстве своём представляют собой бесполезный балласт из химически нейтральных или малоактивных соединений.
Для краткого описания совокупности большинства подобных окислов существует даже особый термин – шлам. Продукты термического разложения масла, то есть шлам, оседают на поверхностях двигателя, что приводит к его загрязнению. Загрязнение мотора чревато перегревом. Также частицы шлама зачастую содержат и сверхтвёрдые окислы, которые работают как абразивы.
Часть окислов обладает химической активностью. Некоторые из них способны инициировать коррозионные процессы или локально разрушать неметаллические детали мотора (в основном резиновые уплотнители).
Гидроксид калия работает в двух направлениях:
При работе двигателя щелочное число моторного масла уменьшается, что является нормальным процессом.
Оценка щелочного числа моторного масла
Щелочное число почти всегда указывается на канистре с маслом на тыльной стороне этикетки. В настоящее время этот показатель варьируется в пределах от 5 (для самых простых и дешёвых смазочных материалов) до 14 мгКОН/г.
При прочих равных в дизельных моторах образуется больше окислов. Во-первых, это связано с составом топлива. Содержание серы в дизельном топливе значительно выше, чем в бензине. А сера склонна формировать различные оксиды при воздействии высоких температур.
Во-вторых, условия работы дизельного двигателя более суровые. Выше давление, выше температура в камере сгорания. Как следствие, активнее идёт процесс выгорания масла.
Поэтому для чисто дизельных масел нормальным считается щелочное число от 9 мгКОН/г и выше. У бензиновых моторов требования несколько занижены. Для нефорсированных двигателей, работающих на бензине, достаточным будет 7-8 мгКОН/г.
Однако есть масла, в которых щелочное число ниже. Это вовсе не означает, что масло плохое, и лучше избегать его использования. Нужно понимать, что моющие свойства у таких масел будут ниже. А это означает, что ближе к замене (когда и так изначально невысокое количество щёлочи снизится) ускорится процесс образования шлама. Поэтому масла с низким щелочным числом рекомендуется менять чаще.
Обратной стороной медали выступает и то, что с усилением пакета присадок снижается и щелочное число. То есть в теории, особенно для недорогих масел, как раз таки высокое щелочное число может указывать на обеднённый состав других важных присадок.
ВСЁ про масло (часть 2)
Группы 3-6 считаются сейчас синтетическими маслами. Идеала, как видно, не существует (о новых GTL-маслах см. чуть ниже)
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.
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.
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 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.
— 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.
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.
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
Информация к размышлению. Масла.
Функции моторных масел
Моторные масла работают в исключительно тяжелых условиях. Другим смазочным материалам, применяемым в автомобилях — трансмиссионным маслам и пластичным смазкам, — несравненно легче выполнять свои функции, не теряя нужных свойств, так как они работают в среде относительно однородной, с более-менее постоянными температурой, давлением и нагрузками. У моторных же режим «рваный» — одна и та же порция масла длительное время подвергается ежесекундным перепадам тепловых и механических нагрузок, поскольку условия смазки различных узлов двигателя далеко не одинаковы.
Кроме того, моторное масло подвергается химическому воздействию — кислорода воздуха, других газов, продуктов неполного сгорания топлива, да и самого топлива, которое неминуемо попадает в масло, хотя и в очень малых количествах.
В таких, мягко говоря, некомфортных условиях моторное масло должно в течение длительного времени выполнять возложенные на него функции. А именно:
— уменьшать трение между соприкасающимися деталями, снижая износ и предотвращая задиры трущихся частей;
— уплотнять зазоры, в первую очередь, между деталями цилиндро-поршневой группы, не допуская или сводя к минимуму прорыв газов из камеры сгорания;
— защищать детали от коррозии;
— отводить тепло от трущихся поверхностей;
— выносить продукты износа из зоны трения, тем самым замедляя обpазование отложений на повеpхности частей двигателя.
Некоторые основные характеристики масел
Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел. Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. 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, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.
Индекс вязкости — показатель, который характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах– это просто число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя. 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. Этот показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации. У хороших масел температура вспышки должна быть выше 225°С. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстро испаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению его низкотемпературных свойств.
Температура застывания — это температура, при которой масло практически полностью теряет текучесть (подвижность). 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). Показывает общую щелочность масла, включая вносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладают щелочными свойствами. TBN характеризует способность масла нейтрализовывать вредные кислоты, поступающие в него в процессе работы двигателя и противодействовать отложениям. Чем ниже TBN, тем меньше активных присадок осталось в масле. TBN большинства масел для бензиновых двигателей обычно имеет значения в пределах 8-9 единиц, а для дизельных двигателей около 11-14. При работе моторного масла общее щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Значительное падение числа TBN приводит к кислотной коррозии, а также загрязнению внутренних частей двигателя.
Кислотное число (TAN). Кислотное число является показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс. Повышение числа TAN служит показателем окисления масла, вызванного длительным временем использования и/или рабочей температурой. Общее кислотное число определяется для анализа состояния моторных масел, как показателя степени окисления масла и накопления кислых продуктов сгорания топлива.
Моторное масло состоит из основы (базового масла) и присадок. Свойства масла определяются прежде всего химическим составом основы, присадки же предназначены для корректировки и улучшения этих характеристик. С помощью присадок можно значительно повысить эксплуатационные свойства моторных масел, даже изготовленных из не самых лучших базовых масел. Но при длительной эксплуатации и особенно при высоких нагрузках присадки разрушаются, и конечное качество моторного масла, проработавшего в двигателе более половины положенного срока, определяется качеством базового масла. Основы масла бывают минеральные (т.е. полученные путём очистки соответствующей фракции нефти) и синтетические (т.е. полученым путём каталитического синтеза из газов). Комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового масла, называется полусинтетической базой.
Условные эксплуатационные характеристики (по возрастанию качества), в %
(минеральное базовое масло принято за 100 %)
Минеральное, обычного качества- 100 %
Гидрокрекинговое, улучшенное минеральное- 200 %
Синтетическое, полиальфаолефиновое- 300 %
Синтетическое, эстеровое- 500 %
Итак, гидрокрекинговые масла — это продукты перегонки и глубокой очистки нефти. Гидрокрекинг отбрасывает все «ненужное», ну а если захватывается что-то «полезное», необходимые свойства придаются с помощью присадок. Но четко отфильтровать ненужные примеси сложно — поэтому имеет место большее нагарообразование и «содействие» коррозии у гидрокрекинговых масел по сравнению «синтетикой». Гидрокрекинговое масло получается близким по качеству к «синтетике», но быстрее стареет, теряет свои свойства. Зато они обладают высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига, а от износа могут защищать даже лучше, чем синтетические. С другой стороны, «синтетика» более однородна в смысле линейности углеводородных цепей, что дает преимущества, например, в температуре замерзания. Есть еще один нюанс. Гидрокрекинг — процесс каталитический, как, впрочем, и синтез. Но если первый идет, например, на никеле, то второй — на углероде. Понятно, что углерод в этом смысле лучше, так масло будет избавлено от нежелательных примесей соединений катализаторов.
Самое интересное, что подавляющее большинство моторных масел, позиционируемых как полусинтетические, и даже полностью синтетические, являются ни чем иным, как гидрокрекинговыми маслами. Это общая тенденция крупнейших производителей масел. Программа BP (кроме Visco 7000), Shell (кроме 0W-40), частично Castrol, Mobil, Esso, Chevron, Fuchs построена на гидрокрекинге. Все масла южно-корейской фирмы ZIC- это только гидрокрекинг.
Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе от 20 до 40 процентов «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла (синтетического компонента) должно быть в готовом моторном масле — нет. Также нет никаких предписаний, какой синтетический компонент (базовое масло группы III или группы IV) использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.
При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.к. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались в течение длительного времени. Все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор) присадок, содержание которых суммарно может достигать 20%.
Присадки можно разделить на несколько типов:
Вязкостно-загущающие присадки
Моющие присадки (детергенты и дисперсанты)
Противоизносные присадки
Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)
Ингибиторы коррозии и ржавления
Антипенные присадки
Модификаторы трения
Депрессорные присадки.
Для того чтобы двигатель отработал расчетный ресурс, необходимо соблюдать несколько простых правил:
При выборе моторного масла руководствоваться перечнем масел, допущенных к применению производителем автомобиля.
Замену масла производить в сроки, установленные производителем. Интервал замены масла необходимо уменьшить при эксплуатации автомобиля в условиях, когда движение осуществляется преимущественно на низших передачах (в городе, по бездорожью), так как двигатель совершает большее количество оборотов на тысячу километров пробега, чем при движении по трассе. Для автомобилей со значительным пробегом замену масла также нужно производить чаще, потому что условия его работы в изношенных двигателях более жесткие (прорыв раскаленных газов в картер из-за увеличенных зазоров между поршнями и цилиндрами и т. д).
Недопустимо смешивать минеральное масло с синтетическим или полусинтетическим из-за разной растворимости присадок в минеральной и синтетической основах. Результатом смешивания может быть выпадение присадок в нерастворимый осадок. Доливать следует тот же сорт масла, который залит в двигатель. Масла разных производителей содержат различные пакеты присадок, которые могут быть несовместимы.
Если в процессе эксплуатации масло заменялось своевременно и имело соответствующее качество, промывку двигателя проводить не надо. Если неизвестно, какое масло заливал прежний владелец автомобиля, перед заменой необходимо промыть систему смазки специально предназначенным для этого промывочным маслом. В противном случае свежее высококачественное масло может смыть большое количество отложений, что приведет к быстрому засорению фильтра системы смазки.
Добавление в моторное масло различных препаратов автохимии может улучшить одни его свойства и резко ухудшить другие, что неблагоприятно скажется на состоянии двигателя. Это связано с тем, что в качественном масле пакет присадок точно сбалансирован, а добавление в него какого-либо препарата, как правило, нарушает этот баланс.
В непрогретом до рабочей температуры масле щелочные присадки не успевают нейтрализовать кислоты, образующиеся из продуктов неполного сгорания топлива, соответственно происходит усиленный коррозионный износ поршней, их колец и цилиндров. Под нагрузкой (при движении автомобиля) двигатель прогревается быстрее. Поэтому в холодное время его прогрев “на месте” следует производить не более 3 — 5 мин.
Классификация моторных масел по вязкости SAE
В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах — степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.
Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках — ротационных вискозиметрах. Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением — возрастает.
Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W — обозначаются цифрой и буквой «W» (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.
К низкотемпературным параметрам относятся:
Проворачиваемость- показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
Прокачиваемость — это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.
Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С — показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 — обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:
минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С — показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.
Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.
Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:
проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)
Думаю этот материал будет интересен тем, кто имеет слабые представления о маслах =)
Как правильно читать и понимать анализы свежих масел, с примерами от Лукойла
Базовая основа
База на основе которой сделано масло, обычно минеральная, полусинтетическая (без указания конкретного состава — часто он попросту недоступен), гидрокрекинг и ПАО\эстеры. Чем дальше по списку, тем «круче» стабильность базовой основы…но не присадочного пакета, разумеется…
Вязкость при 40С, сСт
Измеренная вязкость при температуре 40С, чем ниже эта вязкость, тем более экономично масло при прогреве и езде с недогретым двигателем, например зимой. Для каждой вязкости масел этот параметр сильно отличается даже в пределах одной группы. Но как правило выше вязкость — тем меньше легкокипящих фракций и тем меньше полимерных загустителей…и тем больше расход топлива. Хотя 1-3% вы врядли заметите.
Вязкость при 100С, сСт
Измеренная вязкость при 100С, которая позволяет отнести его в нужный ряд по SAE, ACEA, ILSAC и т.д. Чем ниже вязкость — тем больше экономия топлива, но тем менее крепкая масляная пленка и защита от износа. В целом лучше ориентироваться на соответствие SAE в данной вязкости, чем на абсолютное значение параметра. Но помните — зимой должен быть хороший запас на разжижение (читай — выбирать в верхней границе диапазона), при холодном запуске и прогреве в масло попадает очень много топлива. Вплоть до 25% в системах с непосредственным впрыском…
Щелочное число, мгКОН/г
Начальное щелочное число. Определяет способность маслу противостоять кислотам, образующимся как при сгорании топлива, так и собственно масла. Чем выше, тем лучше, минимум ограничивается допуском, максимум золой. Для бензиновых атмо- и дизельных турбодвигателей на интервал 200-300моточасов достаточно 7-10. Масла с щелочным ниже 7 брать не стоит, не имея на то веских оснований. Например короткий интервал или специфический допуск автопроизводителя (спорно). На самом деле важна динамика срабатывания (падения) щелочного числа и момент сравнения его с кислотным (браковочный показатель), а не его начальное значение.
Кислотное число, мгКОН/г
Начальное кислотное число масла, чем ниже — тем лучше, но большое содержание ZDDP увеличивает его. Обычное значение в диапазоне 2-3, для дизельных масел может быть значительно выше. У особо крутых, либо малозольных масел в диапазоне 1,5-2. Само по себе число мало что значит, но чем меньше тем больше запас по приближению щелочного числа к кислотному.
Зола сульфатная, %
Сульфатная зола, которая остается от масла при его сгорании. Для двигателей без катализатора зола не имеет значения, но чтобы избежать быстрого забивания камеры сгорания лучше не превышать 2%. Для двигателей с обычным катализатором лучше выбирать с золой не более 1,5% (лучше до 1,3%). Для двигателей с непосредственным впрыском не более 1,15% (лучше 1%), в противном случае впускные клапана быстро обрастают нагаром, т.к. не омываются бензином. Для двигатель с сложными системами очистки выхлопных газов — сажевыми фильтрами, системой AdBlue, многоступенчатыми катализаторами — зола должна быть СТРОГО не выше 0,8%. Для двигателей без катализаторов и систем очистки выхлопа, зола до 1,6% не является проблемой. В случае, если двигатель не ест масло вообще (большинство нормальных японских и отечественных двигателей) зола не имеет для них никакого значения.
Температура застывания, С
Температура потери текучести. Масло либо желируется (большинство 0W масел) либо обрастает кристаллами парафинов так, что превращается в очень вязкий мед. В случае чистой минералки — состояние полностью твердое, как парафин. Фактически эта температура поможет лишь определить удачность базы+депрессанта, а не качество масла. Определяющим параметром при выборе являться может только в районах крайнего севера. Если масло заваливает CCS, то посмотрев эту цифру, вы поймете ее бессмысленность.
Температура вспышки, С
Температура образования на поверхности масла фракций, которые воспламеняются от открытого пламени. Может определяться в закрытом тигле (температура ниже), так и в открытом тигле (как правило выше). Параметр, важный для перевозчиков масла, но совершенно бесполезный в реальной эксплуатации. Обычное значение выше 200-225С. В особо вязких маслах или особо стабильной базой — температура вспышки выше 250С. Параметр не влияет на угар масла. Масло с вспышкой в 250С спокойно может вылетать в трубу, а с вспышкой в 200С не расходоваться вообще. Все зависит от удачности сочетания базы и пакета присадок.
Вязкость CCS, мПа*с
Вязкость имитации холодной прокрутки — Cold Cranking Simulator, определяется на вискозиметре роторного типа, эмулирует холодный старт двигателя. В реальности все будет зависеть от топлива, топливной системы, стартера, аккумулятора, оборотов которые разовьет стартер…ну и удачного сочетания всех этих факторов. Позволяет сравнить несколько масел из одной вязкостной группы, насколько легко можно будет прокрутить замороженный двигатель, но не дает 100% гарантии старта при попадании CCS в допуск. Важно лишь зимой.
Испаряемость по Ноаку, %
Показывает сколько разогретого масла испарилось при температуре 250С в течении 1часа. Позволяет сравнить несколько масел на испаряемость, а также понять сколько в них содержится легкокипящих фракций. Но не является критерием объективной оценки. Масло с высоким Ноаком может не угорать в двигателе, а с низким — напротив, неплохо выгорать и улетать в трубу. Хотя под этот тест уже давно натянули ужа на ежа очень много допусков…почему 1час, почему именно 250С — не разъяснил никто.
Молибден, ppm
Показывает содержание молибдена в масле в виде тримеров и димеров молибдена — MoDTC. Это антифрикцион. Обеспечивает тишину работы двигателя, сглаживая назойливые металлические звуки и звон, например от гидрокомпенсаторов. На самом деле соединений молибдена настолько много, что сложно сказать какое содержание оптимально. Бывает и 40-50ppm и даже 900ppm. Если молибден есть — масло обычно тихое. Трибологические эффекты и снижение износа не особо доказаны на ДВС, потому что трения как такового обычно нет. Теоретически пленка из соединений молибдена может снизить износ при «сухом» старте. Но это спорно, в любом масле есть ZDDP — куда более «крутой» антифрикцион. Есть — хорошо. Нету — не страшно.
Фосфор, ppm
Цинк, ppm
Показывает содержание соединений фосфора, а последний — цинка. В основном показывают содержание в масле крайне важного для двигателя противоизносного и противозадирного компонента ZDDP — цинка диалкилдитиофосфата. При высоких температурах (порядка 200-250С и выше) реагирует с металлами образуя устойчивые антифрикционные металлорганические соединения, предотвращающие сваривание и задирание металлов, когда маслянная пленка уже не работает, а в следствии исключая износ. В настоящее время постоянно ограничивается содержание (в связи с якобы некоторой опасностью соединений фосфора для катализаторов, хотя это до сих пор нигде не доказано, но норму то ввели…), с постоянным добавлением и замещением соединениями бора, молибдена…и даже титана, вольфрама (последние экзотика, но встречаются), а также добавление 1-5-10% эстеров… Но снижение ZDDP всегда приводит к росту износа. Пока полной замены не придумано. Суммарное содержания цинка-фосфора в обычных маслах SN около 1600-1800ppm, есть уникумы с всего 1100-1500ppm. В ILSAC обычно в сумме 1800-2000ppm, в дизельных маслах 2200-3000ppm и более. Если у вас двигатели с склонностью задирать поверхности гильз, вкладышей (G4KD, G4KE и прочие корейцы), а также крошить распредвалы (4G13, 4G15, 4G18, K20, K24) вам СТРОГО нельзя использовать масла с содержанием ZDDP ниже пороговых 2000ppm. Либо брать масла с молибденом в космические 600-900ppm, хотя судя по статистике это не панацея. Т.е. вам нужно масло с полноценным дизельным допуском, как бы вам смешно это не казалось. В дизеля ZDDP ниже 2000ppm категорически НЕЛЬЗЯ лить, чтобы вам там не придумывали производители. Угробите ЦПГ и вкладыши достаточно быстро. Исключение SkyActive-D с СЖ 14:1, там хватит обычных бензиновых 1800-2000ppm.
Бор, ppm
В основном дает сукцинимид бора, который немного повышает щелочное число, но в основном используется как беззольный дисперсант и детергент, удерживает частички сажи и загрязнений во взвеси, не давая им собирать в крупные комочки и выпадать в осадок в разных местах. В маслах, содержащих минералку редко встречается и практически бесполезен — минеральная основа сама удерживает грязь в объеме. В бензиновых двигателях, не продуцирующих сажу тоже бесполезен (если конечно двигатель не загрязнен), их продукты сгорания и загрязнения обычно легко растворимы в масле. В дизельных маслах на гидрокрекинговой и синтетической основе — крайне важный компонент, не даст сажи вывалиться из масла. Опять же, в дизелях, не склонных выбрасывать сажу в масло, не особо важный компонент. Обычное содержание 100-200ppm, но бывает как меньше, так и больше. Если у вас бензиновый двигатель — смысла смотреть на эту цифру нет вообще. Если у вас дизельный двигатель — смотрите на полусинтетические и минеральные масла, они лучше выдерживают такие нагрузки и количество загрязнений, чем чисто синтетические и гидрокрекинговые масла.
Магний, ppm
Моющие щелочные соединения магния. Встречается в основном в дизельных маслах (где ZDDP набуцкали столько, что кальцием щелочное поднять высоко без роста золы не получается) в виде сульфонатов (дающих рост содержания серы) либо салицилатов магния. В последнее время в связи с экологическими ограничениями по золе и возникновении проблемы LSPI (пока идет обсуждение, а есть ли на самом деле эта проблема) вновь обрели популярность в малозольных и среднезольных пакетах. Считается что соединения магния медленнее снижают щелочное число, однако способны нейтрализовывать не все кислоты, образующиеся при сгорании бензина, поэтому всегда входят в пакет вместе с соединениями кальция. Чисто магниевые пакеты — огромная редкость.
Кальций, ppm
Моющие щелочные соединения кальция — дают большое содержание содержание кальция, до 3000ppm и выше, но не без вреда для золы — она взлетает достаточно высоко. Чтобы не завышать золу, вписаться в стандарты, постепенно замещают на салицилаты кальция, которые дают содержание кальция в районе 2000ppm. В общем и целом — чем выше, тем выше щелочное, но в пределах группы конечно. В текущее время постоянно ограничивают на уровне 2000ppm и меньше, в связи с появлением болезни LSPI на некоторых турбодвигателях с распределенным впрыском (преждевременное воспламенение — детонация, ломающая кольца, свечи и поршни, которое вызвано якобы соединениями кальция, но до сих пор проблема не решена, проблемы нет на прямовпрысковых двигателях), что ограничивает щелочное число. Чтобы щелочно число поднять без подъема содержания кальция и золы — вводят беззольный сукцинимид бора вместе с малозольными сульфонатами и салицилатами магния (а в некоторых случаях и натрия), дающие значительно меньше золы, чем металлорганические соединения кальция, пусть и дающие меньший прирост щелочного числа.
Индекс вязкости
Безразмерная величина, показывающая стабильность масла в широком диапазоне температур. Чем меньше разница в вязкости при 100С и 40С, тем выше это число. По факту означает насколько много набуцкали в пакет полимерного загустителя, в довольно маловязкую базу. В результате чем выше индекс, тем выше Noack испаряемость, тем ниже вспышка, выше угар, тем меньше стойкость масла к нагрузкам и тем из менее вязких баз состоит масло, в пределах одной группы и одной базы. В летний период лучше выбирать масло с маленьким индексом, в зимний — наоборот, с высоким.
Дельта щелочное-кислотное
Показывает запас падения щелочного и роста кислотного. Чем больше дельта — тем больший интервал выдержит масло, без вываливания из себя загрязнений в виде шлама и противодействия коррозии металлов.
Отн.щелочное число/зола
Показывает удачность пакета и чистоту базовой основы от примесей. Означает какое щелочное число содержало бы гипотетическое масло на этой базе с этим пакетом при золе в 1%. Значение 9-10 для отличных, более 10 для выдающихся масел с самыми крутыми пакетами присадок, с соответственно крутой ценой. Косвенно можно определить что перед нами — минералка, полусинтетика или масло высокой очистки — гидрокрекинг, либо же синтезированное масло — пао\эстеры\GTL. Для минералки это число ниже 6,7, для полусинтетики (с минералкой 1й группы) в диапазоне 6,7-7,5, для гидрокрекинга и синтетики от 7,5 и выше. Если масло грузовое, либо дизельное — золу задирает так, что данный параметр для них не показателен. Некоторые полусинтетические дизельные масла с магниево-кальциевым пакетом скроют минералку в базе, которую тем не менее можно определить (а можно и не определить) по Ноаку и содержанию серы.
Температурный диапазон
Суммарное число температура вспышки минус температура застывания, показывает крутость базы, присадочного пакета, продукта и производителя в замесе диапазон стабильности масла. Можно косвенно определить удачность базы масла в широком диапазоне температур. Ни на что не влияет.
Специально опустил соединения бария, вольфрама, титана, алюминия, железа, меди, калия, натрия и т.д. — для свежих масел это огромная редкость и экзотика. Кремний есть всегда — антипенные присадки, на них смотреть в свежем масле тоже бессмысленно. В отработке напротив, достаточно важные параметры, Также таблицы сделаны без учета содержания топлива, окисления, нитрирования, воды…не особо они важны.
Все любят Лукойл, рассмотрим анализ на основе нескольких его масел, имеющих анализ.
Масло можно лить во все, кому предписано W40 (в легковые дизеля тоже можно, ZDDP достаочно), кроме ДВС с непосредственным впрыском, превышение по золе в 1% небольшое, но есть.
Рекомендуется лить во все без сложных систем очистки выхлопных газов, для дизеля (высокооборотистые и сильнонагруженные, с топливом с большим содержанием серы) вообще идеально.
Отлично масло на ПАО с нормальным пакетом и высоким щелочным по приемлемой цене. Подойдет даже в некоторые легковые дизеля. Масло вязкое, в зиму — запас на разжижение топливом и соответственно хорошая защита от износа.
Лить можно во все бензиновое без непосредственного впрыска, даже туда где предписан ILSAC, зола в 1,17% им явно не навредит. Кому понравилось — лейте дальше и ничего не выдумывайте. Кому нужна дешевая «почти нулевка» на зиму заливайте смело.
Интересное масло с крепкой базой, высоким щелочным, при малой золе, но урезанным ZDDP. Лить можно в любую зажигалку даже с непосредственным впрыском. Только для ДВС требующим ILSAC!
Щелочное число моторного масла.
Тема моторного масла одна из самых холиварных, если не самая.
Поэтому я старательно обхожу эти темы, поскольку в полемику там вступают люди весьма далёкие даже от школьного курса химии и физики. Но, впрочем, куда же без него, без Полиграфа Шарикова из гаражей?
Но не смотря на это я всё-таки наброшу на вентилятор…
Сегодня речь о щелочном числе и как оно влияет свойства моторного масла.
Для примера я взял масла группы Тотал, а именно Эльф, ранее настоятельно рекомендовавшийся концерном Рено-Ниссан. Настолько настоятельно, что даже наклейки клеили на заднем стекле автомобиля и в инструкции рекомендовали исключительно Эльф. Для дизеля производитель настойчиво рекомендовал использовать масло ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W-30.
Впрочем, речь не про эльф, а про щелочное число.
И я решил сравнить близкие (на первый взгляд) по свойства масла этого производителя с уровнем свойств ACEA: С3, которое так сильно любят владельцы дизельных версий Дастера.
1. ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W-30 — щелочное число 7,4. ACEA: С4, уровень свойств С3.
2. ELF EVOLUTION FULL-TECH LLX 5W-30 — щелочное число 6,2. ACEA: С3
3. ELF EVOLUTION FULL-TECH MSX 5W-30 — щелочное число 6,2. ACEA: С3
4. ELF EVOLUTION FULL-TECH LSX 5W-40 — щелочное число 6,2. ACEA: С3
Данная величина характеризует, как долго масло может нейтрализовать вредные для него кислоты, которые вызывают коррозионный износ деталей двигателя и усиливают процессы образования различных углеродистых отложений. Для нейтрализации используется гидроксид калия — KOH. Соответственно щелочное число измеряется в мг КОН на грамм масла, [мг КОН/г]. Физически это означает, что количество гидроксида эквивалентно по своему действию пакету присадок. Так, если в документации указано, что общее щелочное число (TBN — Total Base Number) равно, например, 7,5, то это значит, что количество КОН составляет 7,5 мг на грамм масла.
Чем больше будет щелочное число — тем дольше масло сможет нейтрализовать действие кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива. То есть, им можно будет дольше пользоваться (хотя на этот показатель еще оказывают влияние другие параметры). Низкие моющие свойства — это плохо для масла, поскольку в таком случае на деталях будет образовываться несмываемый нагар.
Масла, в которых минеральная основа с низким индексом вязкости, и большим содержанием серы, но высоким TBN в неблагоприятных условиях быстро сойдет на нет. Именно поэтому такую смазывающую жидкость не рекомендуется использовать в современных моторах. (Это к слову о дешёвых аналогах качественным продуктам)
При работе масла в двигателе щелочное число неизбежно снижается, а нейтрализующие присадки срабатываются. Такое снижение имеет допустимые пределы, по достижении которых масло не сможет защищать от коррозии кислотными соединениями. Что касается оптимального значения щелочного числа, то раньше считалось, что для бензиновых двигателей оно будет равно примерно 8…9, а для дизельных — 11…14. Однако у современных смазочных составов щелочное число обычно ниже, вплоть до 7 и даже 6,1 мг КОН/г. Обратите внимание, что в современных двигателях нельзя использовать масла со щелочным числом 14 и выше.
Низкое щелочное число в современных маслах сделано искусственно в угоду действующим экологическим требованиям (ЕВРО-4 и ЕВРО-5). Так, при сжигании этих масел в двигателе образуется малое количество серы, что положительно сказывается на качестве выхлопных газов. Однако масло с низким щелочным числом зачастую недостаточно хорошо защищает детали двигателя от износа.
А значит оптимальным ЩЧ не всегда должно быть максимальное или минимальное число.
Грубо говоря, щелочное число занижается искусственно, поскольку долговечность двигателя принесены в угоду современным требованиям экологичности. К тому же, износ двигателя приводит к более частой смене машины конкретным автовладельцем на новую.
Теперь немного поподробнее про щелочное число.
1. Химический смысл щелочного числа
Щелочное число моторного масла (в англоязычной литературе обозначается аббревиатурой TBN) – это величина, указывающая на количество гидроксидов калия в одном грамме моторного масла. Единица измерения – мгКОН/г.
Как известно, щёлочь является некой противоположностью кислот. Большинство кислот, вне зависимости от химических элементов, их образующих, при взаимодействии со щелочами нейтрализуются. То есть теряют свою способность отдавать катион водорода и преобразовываются в менее активные химические соединения.
Гидроксид калия обладает одним из сильнейших свойств нейтрализации кислот. Одновременно с этим раствор КОН имеет мощные расщепляющие, растворяющие и моющие свойства. Это соединение, например, широко применяется при производстве промышленных моющих составов. Поэтому для моторных масел при подсчёте щелочного числа за базовый компонент взят именно гидроксид калия.
2. Практическое значение
Моторное масло работает в сложных условиях. Давление, высокие температуры, проникающее через кольца топливо, раскалённые газы и сажа – всё это ведёт к неизбежным химическим преобразованиям как базы, так и присадочных компонентов масла.
Под воздействием высоких температур и в присутствии кислорода происходит окисление моторного масла. Несмотря на то, что базовый состав, особенно синтетических моторных масел, имеет высокую химическую стабильность, при высокой температуре неизбежно формируются окислы.
Что плохого в окислах? По большому счёту, окисление моторного масла – это его выгорание. Ведь сам процесс горения – это с химической точки зрения реакция окисления с выделением тепла. А продукты такой реакции, то есть окислы, в большинстве своём представляют собой бесполезный балласт из химически нейтральных или малоактивных соединений.
3. Продукты износа масла и их влияние на мотор.
Для краткого описания совокупности большинства подобных окислов существует даже особый термин – шлам. Продукты термического разложения масла, то есть шлам, оседают на поверхностях двигателя, что приводит к его загрязнению. Загрязнение мотора чревато перегревом. Также частицы шлама зачастую содержат и сверхтвёрдые окислы, которые работают как абразивы.
Часть окислов обладает химической активностью. Некоторые из них способны инициировать коррозионные процессы или локально разрушать неметаллические детали мотора (в основном резиновые уплотнители).
Гидроксид калия работает в двух направлениях:
частичная нейтрализация образующихся кислот;
расщепление на как можно меньшие фракции шламовых соединений и препятствие их формированию.
Оценка щелочного числа моторного масла;
Щелочное число почти всегда указывается на канистре с маслом на тыльной стороне этикетки. В настоящее время этот показатель варьируется в пределах от 5 (для самых простых и дешёвых смазочных материалов) до 14 мгКОН/г. (для самых дорогих).
Теперь о дизелях и работе масла в этих моторах.
При прочих равных в дизельных моторах образуется больше окислов. Во-первых, это связано с составом топлива. Содержание серы в дизельном топливе значительно выше, чем в бензине. А сера склонна формировать различные оксиды при воздействии высоких температур.
Во-вторых, условия работы дизельного двигателя более суровые. Выше давление, выше температура в камере сгорания. Как следствие, активнее идёт процесс выгорания масла.
Поэтому для чисто дизельных масел нормальным считается щелочное число от 9 мгКОН/г и выше. У бензиновых моторов требования несколько занижены. Для нефорсированных двигателей, работающих на бензине, достаточным будет 7-8 мгКОН/г.
Однако есть масла, в которых щелочное число ещё ниже. Это вовсе не означает, что масло плохое, и лучше избегать его использования. Нужно понимать, что моющие свойства у таких масел будут ниже. А это означает, что ближе к замене (когда и так изначально невысокое количество щёлочи снизится) ускорится процесс образования шлама. Поэтому масла с низким щелочным числом рекомендуется менять чаще!
Обратной стороной медали выступает и то, что с усилением пакета присадок снижается и щелочное число. То есть в теории, особенно для недорогих масел, как раз таки высокое щелочное число может указывать на обеднённый состав других важных присадок.
Но кроме улучшений они имеют и обратные свойства. В частности, оседают в виде нагара в двигателе или попадают в катализатор, где накапливаются. Например, для дизелей с DPF, SCR и накопительных нейтрализаторов сера — враг, а для окислительных нейтрализаторов враг — фосфор. А вот моющие присадки (детергенты) Ca и Mg при сгорании образуют золу.
Поэтому, чем меньше присадок находится в масле, тем стабильнее и предсказуемее эффект их воздействия. Поскольку они будут мешать друг другу получить четкий сбалансированный результат, не раскрыв весь заложенный в них потенциал, а также давать более отрицательный побочный эффект.
Защитные свойства присадок зависят от способов изготовления и качества сырья, поэтому их количество не всегда показатель лучшей защиты и качества. Поэтому у каждого автопроизводителя для применения в конкретном моторе есть свои ограничения.
На основании выше изложенного, коллеги, можно сделать вывод, что различия масел только по одному показателю уже достаточно существенно.
И одной только надписи на этикетке «АСЕА С3» ещё не достаточно для того, чтобы сделать вывод о том, что этот продукт подходит мотору вашего автомобиля.
Выбор того или иного моторного масла должен основываться не только на показаниях вязкости и допусках автопроизводителей. Кроме этого, существует еще три обязательных параметра, которые нужно учитывать:
— свойства смазочного материала;
— условия эксплуатации масла (режим работы двигателя);
— конструкционные особенности двигателя.
На первый пункт во многом зависит то, какого типа масло — синтетика, полусинтетика или полностью минеральное. Желательно, чтобы смазывающая жидкость обладала такими эксплуатационными характеристиками:
— Высокими моющими диспергирующе-стабилизирующими и солюбилизирующими свойствами по отношению к нерастворимым элементам, находящимся в масле. Упомянутые характеристики позволяют быстро и просто очищать поверхность рабочих деталей двигателя от различных загрязнений. Кроме того, благодаря им детали проще очищать от грязи при их демонтаже.
— Способность нейтрализовать воздействие кислот, тем самым предотвращая чрезмерный износ деталей двигателя и увеличивая его общий ресурс.
— Высокие термические и термоокислительные свойства. Они нужны для того, чтобы эффективно охлаждать поршневые кольца и поршни.
— Невысокая летучесть, а также низкий расход масла на угар.
— Отсутствие свойства образовывать пену в любом состоянии, хоть в холодном, хоть в горячем.
— Полная совместимость с материалами, из которых выполнены уплотнители (обычно маслостойкая резина), используемые в системе нейтрализации газов, а также в других системах двигателя.
— Качественное смазывание деталей двигателя в любых, даже критических, условиях (при морозе или перегреве).
— Способность без проблем прокачиваться через элементы системы смазки. Это не только обеспечивает надежную защиту элементов двигателя, но и облегчает запуск двигателя в мороз.
— Не вступление в химические реакции с металлическими и резиновыми элементами двигателя при его долгом простое без работы.
Перечисленные показатели качества моторного масла зачастую являются критическими, и если их значения будут ниже нормы, то это чревато недостаточным смазыванием отдельных деталей двигателя, их чрезмерным износом, перегреванием, а это, как правило, приводит к снижению ресурса как отдельных частей, так и двигателя в целом.
Есть ещё один очень важный показатель масла, это температура вспышки.
Это самая низкая температура, при которой пары нагреваемого моторного масла при определенных условиях образуют смесь с воздухом, взрывающуюся при поднесении пламени (первая вспышка). При температуре вспышки моторное масло еще не воспламеняется. Температуру вспышки определяют при нагревании моторного масла в открытом или закрытом тигле.
Это показатель наличия в масле легкокипящих фракций, что определяет способность состава образовывать нагар и сгорать при соприкосновении с горячими деталями двигателя. У качественного и хорошего масла значение температуры вспышки должно быть как можно выше. У современных моторных масел температура вспышки превышает +200°C, обычно она равна +210…230°C и выше…
Но об этом в другой раз, может быть.
Замечу лишь, что у большинства аналогов пресловутого эльфа (того самого который фулл теч фе и дорогущего как чугунный мост) температура вспышки не превышает 210°C со всеми вытекающими последствиями.
Температура вспышки у ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W-30 = 240°C.
На этом всё, коллеги.
Для любителей не только прочитать но и увидеть ссылка на короткий познавательный ролик.
Всем удачи на дорогах, зима наступила, будьте осторожны.