Моторные масла, их состав и свойства

Содержание

Введение

1. Основа масла

2. Основные физико-химические свойства масел

3. Присадки. Общие сведения и назначение

4. Классификации моторных масел по составу

Заключение

Список литературы

Введение

Современный автомобильный рынок - огромное разнообразие сортов моторных и трансмиссионных масел, тормозных жидкостей, смазок, антифризов и т.д. Основная задача - правильно сориентироваться в выборе таких материалов, которые благотворно повлияют на здоровье мотора.

Работа ДВС сопровождается трением контактирующих и перемещающихся друг относительно друга поверхностей деталей двигателя. На определение сил трения частично расходуется мощность, развиваемая двигателем.

Процесс трения сопровождается износом трущихся поверхностей, причем работа сил трения превращается в теплоту, которую необходимо отвести от поверхности трущихся деталей смазочным материалом. Повышение температуры при этом отрицательно влияет на эффективность работы и моторесурс двигателя.

Наличие сил трения, износ поверхностей деталей и тепловыделение на них отрицательно влияют на угар масла и испарение моторного масла с зеркала цилиндра.

1. Основа масла

Моторное масло состоит из основы (базового масла) и присадок, которые призваны разнообразить его качество и свойства. По роду исходного сырья основы могут быть либо нефтяными (минеральными), либо синтетическими.

Химический состав минеральных основ зависит от качества нефти, пределов выкипания отбираемых масляных фракций, а также методов и степени их очистки.

При прямой перегонке мазута из него выделяются масляные фракции с низкой вязкостью - такие минеральные основы называются дистиллятными. Основы же повышенной вязкости получают из того, что остается после перегонки, - гудрона и полугудрона, эти масла так и называются остаточными. Для получения базового масла с заданным уровнем вязкости дистиллятные и остаточные основы смешивают в определенных пропорциях.

В 50-60-х годах назрела необходимость создания новых смазочных материалов, способных, с одной стороны, успешно работать в экстремальных условиях, с другой - удовлетворять постоянно ужесточающимся требованиям к двигателям по экономичности и экологии. Улучшение качества традиционных масел на минеральной основе, конечно, дает свои плоды, однако предел возможностей, видимо, уже не за горами - современные двигатели требуют масел с такими свойствами, которые существующая технология "простой" нефтепереработки обеспечить не может. Поэтому все большее распространение получают масла на синтетической основе - диэфирные, полиалкиленгликолевые, фторуглеродные, силиконовые и другие. Они выполняют те же функции, что и минеральные, но делают это на более высоком качественном уровне. Синтетические масла обладают исключительно удачными вязкостно-температурными характеристиками. Это, во-первых, гораздо более низкая, чем у минеральных, температура застывания (-50°, -60°C) и очень высокий индекс вязкости, то есть относительно небольшое изменение вязкости в зависимости от изменений температуры, что очень облегчает запуск двигателя в морозную погоду. Во-вторых, они имеют более высокую вязкость при рабочих температурах свыше 100°C - благодаря этому масляная пленка, разделяющая поверхности трения, не разрушается в экстремальных тепловых режимах.

К прочим достоинствам синтетических масел можно отнести высокую термоокислительную стабильность, то есть малую склонность к образованию нагаров и лаков (лаками называют откладывающиеся на горячих поверхностях прозрачные, очень прочные, практически ничем не растворимые пленки, состоящие из продуктов окисления), а также небольшие по сравнению с минеральными маслами испаряемость и расход на угар. Немаловажно и то, что синтетика требует введения минимального количества загущающих присадок, а особо высококлассные ее сорта не требуют таких присадок вообще, следовательно, эти масла очень стойкие - ведь разрушаются в первую очередь именно присадки.

Все эти свойства синтетических масел способствуют снижению общих механических потерь в двигателе и уменьшению износа деталей. Кроме того, их ресурс превышает ресурс минеральных в 5 и более раз - есть синтетика, которую можно менять через 50 тыс. км пробега.

Основным фактором, ограничивающим применение синтетических масел, является их высокая стоимость. Они в 3-5 раз дороже минеральных. В связи с этим многие фирмы производят полусинтетические масла - в минеральное масло вводят 25-50% синтетики. Компромисс этот весьма удачный: по качеству и по цене полусинтетика находится между синтетикой и минеральными маслами. Где именно - зависит от количества синтетической составляющей.

Следует учесть один важный момент. Некоторые фирмы хитрят: называют свои масла синтетическими, даже если доля синтетики в них едва превышает 35%, то есть по сути они являются полусинтетическими. Зачем? Это связано не столько со стремлением выкачать побольше денег из карманов автовладельцев (что, в общем, вполне объяснимо), сколько с желанием уйти от налогов. Есть страны, где продажа полностью синтетического масла не облагается налогом. В одних странах считают полной синтетикой 35-процентную полусинтетику, в других - все масла, где синтетики больше половины. Что интересно, налоговые службы не высказывают претензий к изготовителям. Не исключаем, что между ними существует на этот счет договоренность с согласия правительств - для создания благоприятных налоговых условий отечественным производителям.

2. Основные физико-химические свойства масел

Вязкость является одной из важнейших характеристик смазочных масел, определяющих силу сопротивления масляной пленки разрыву. Чем прочнее масляная пленка на поверхности трения, тем лучше уплотнение колец в цилиндрах, меньше расход масла на угар. В соответствии с нормативнотехнической документацией вязкостно-температурные свойства моторных масел оцениваются индексом вязкости.

Вязкость динамическая - это сила сопротивления двух слоев смазочного материала площадью 1 см2, отстоящих друг от друга на расстоянии 1 см и перемещающихся один относительно другого со скоростью 1 см/с.

Вязкость кинематическая определяется как отношение динамической вязкости к плотности жидкости.

Индекс вязкости - относительная величина, показывающая степень изменения вязкости в зависимости от температуры. Индекс вязкости рассчитывают по значениям кинематической вязкости при 40 и 100 °С или находят по таблицам. Вязкостно-температурные свойства масел оценивают также по кинематической вязкости при низкой температуре (0 и -18 °С).

Кинематическая вязкость моторных масел, используемых в смазочных системах автомобильных двигателей, равна 4 … 14 мм2/с при 100°С. С понижением температуры она быстро увеличивается, достигая при -18 °С значения 10000 мм2/с и более. Масла с кинематической вязкостью 4 … 8 мм2/с используют в зимнее время, с вязкостью 10 … 14 мм2/с - летом.

Температура застывания - это предельная температура, при которой масло теряет подвижность. Масла, имеющие температуру застывания -15 °С и выше, относятся к летним. Если же температура застывания -20 °С и ниже, то масла относятся к зимним. Температура застывания в какой-то мере характеризует предельную температуру, при которой возможен запуск охлажденного двигателя. Однако, температура запуска двигателя на холоде зависят не столько от температуры застывания масла, сколько от величины его вязкости при данной температуре.

Противоизносные свойства характеризуют способность масла уменьшать интенсивность изнашивания трущихся деталей, снижать затраты энергии на преодоление трения. Эти свойства зависят от вязкости и вязкостно-температурной характеристики, смазывающей способности и чистоты масла. Моюще-диспергирующие свойства подразделяются на моющие и диспергирующие свойства. Моющие свойства характеризуют способность масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя и противостоять лакообразованию на горячих поверхностях, а также препятствовать прилипанию углеродистых соединений. Диспергирующие свойства характеризуют способность масла препятствовать слипанию углеродистых частиц, удерживать их в состоянии устойчивой суспензии и разрушать крупные частицы продуктов окисления при их появлении.

Противоокислительные свойства определяют стабильность масла, от которой зависит срок работы масел в двигателях, характеризуют их способность сохранять первоначальные свойства и противостоять внешнему воздействию при нормальных температурах. Стойкость моторных масел к окислению повышается при введении антиокислительных присадок.

Антикоррозионные свойства. Коррозионная активность моторных масел зависит, прежде всего, от содержания в них сернистых соединений, органических и неорганических кислот и других продуктов окисления. В лабораторных условиях антикоррозионные свойства моторных масел оценивают по потере массы свинцовых пластин (в расчете на 1 м2 их поверхности) за время испытания при температуре 140 °С.

Коррозионный износ деталей определяется также исходным значением щелочности и скоростью ее изменения. Чем больше проработало масло, тем ниже становится показатель щелочности. Поэтому показатель щелочности вводится в число показателей качества масла. Зольность масла позволяет судить о количестве несгораемых примесей в маслах без присадки, а в маслах с присадками - о количестве введенных зольных присадок. Зольность определяют в лабораторных условиях и выражают процентным отношением образовавшейся золы к массе пробы масла, взятой для анализа. Зольность масел, не содержащих присадок, не превышает 0,02 … 0,025 % по массе. У масел с присадками зольность не должна быть менее 0,4 %, а у высококачественных марок масел не менее 1,15 … 1,65 % по массе.

Содержание механических примесей и воды. Механических примесей в маслах без присадок не должно быть, а в маслах с присадками их значение не должно превышать 0,015 % по массе, причем механические примеси не должны оказывать абразивного действия на трущиеся поверхности. Вода в моторных маслах должна отсутствовать. Даже небольшое количество воды вызывает деструкцию присадок, происходит процесс шламообразования.

Присадки применяются для придания моторным маслам новых свойств или изменения существующих. Присадки подразделяют: на антиокислительные - повышают антиокислительную устойчивость масел; противокоррозионные - защищают металлические поверхности от коррозионного воздействия кислото- и серосодержащих продуктов; моюще-диспергирующие - способствуют снижению отложений продуктов окисления на металлических поверхностях; противоизносные, противозадирные и антифрикционные - улучшают смазочные свойства масел; депрессорные - понижают температуру застывания масел; антипенные - предотвращают вспенивание масел.

3. Присадки. Общие сведения и назначение

Базовое масло является средой-носителем специальных присадок - так называются различные добавки, вводимые в основу для того, чтобы она нормально функционировала, а также чтобы повысить качество масла и его эксплуатационные свойства.

При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.е. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались/старели в течение длительного времени.

По этой причине все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор) присадок, содержание которых суммарно может достигать более 20%.

Наиболее крупные производители присадок: Lubrizol, Infineum (контролируется Shell/Exxon), Oronite (контролируется Chevron) и Ethyl (ныне Afton). В общей сложности им принадлежит более 90% мирового рынка присадок.

На сегодняшний день в моторных маслах обычно используют несколько типов присадок:

1. Вязкостно-загущающие присадки

2. Моющие присадки (детергенты)

3. Диспергирующие присадки (дисперсанты)

4. Противоизносные присадки

5. Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)

6. Ингибиторы коррозии и ржавления

7. Антипенные присадки

8. Модификаторы трения

9. Депрессорные присадки.

Вязкостно-загущающие присадки. Для придания маслу хороших вязкостно-температурных свойств в него вводят высокомолекулярные полимеры - полиизобутилены, полиметакрилаты и другие. Механизм их действия основан на изменении формы макромолекул полимеров в зависимости от температуры. В холодном состоянии эти молекулы, будучи свернутыми в спиральки, не влияют на вязкость масла, при нагреве же они распрямляются, и масло густеет, или, точнее, не становится слишком жидким. Масла, в состав которых входят вязкостные присадки (до 10%), называют загущенными - это зимние и всесезонные сорта.

В России пока еще производится большое количество сезонных масел (в основном из-за их низкой стоимости), например, М8ДМ, М8В (SAE 20), М10Г2к, М10ДМ (SAE 30).

Тем не менее, ведущие производители сегодня в большинстве своем производятся именно всесезонные масла, применение которых позволяет эксплуатировать технику в широком температурном диапазоне, не прибегая к сезонным заменам масла.

Способ получения всесезонных масел достаточно прост. Благодаря введению в состав зимних масел полимерных вязкостно-загущающих присадок (иногда их называют загустителями, рис. 1) удается повысить их кинематическую вязкость при высоких (рабочих) температурах двигателя, т.е. компенсировать недостаток, присущий зимним маслам, и обеспечить такие вязкостные свойства как у летних масел (рис.2). Т.е. фактически эта присадка повышает индекс вязкости масла.

Схема работы вязкостно-загущающей присадки (рис. 3) заключается в следующем:

При низких температурах молекула полимера уменьшается в объеме/размерах и таким образом не оказывает никакого влияния на кинематическую вязкость масла, при повышении температуры масла молекула полимера начинает увеличиваться в объеме и способствует тому, что вязкость снижается в меньшей степени, чем это было бы без такой присадки.

В зависимости от количества добавленной вязкостно-загущающей присадки можно получить масла с разными вязкостями. Например, возьмем зимнее масло SAE 0W. В зависимости от количества присадки мы сможем получить масла с вязкостями соответственно 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60… Важно помнить, что чем выше изначальный индекс вязкости базового масла, тем меньше вязкостно-загущающей присадки необходимо добавлять. Например, индекс вязкости синтетического базового масла Shell XHVI может достигать 140, поэтому возможно получить моторное масло, не содержащее загустителей.

Современные тенденции в области разработки моторных масел направлены на создание моторных масел с невысокими диапазонами вязкостей: SAE 0W-20, 5W-20, 0W-30, 5W-30. Причина заключается в том, что такие масла, как правило, обеспечивают энергосберегающие свойства (т.е. позволяют экономить топливо) и содержат невысокое количество загустителя или вообще его не содержат. Чем большое количество загустителя в моторном масле опасно для двигателя? Сложность заключается в том, что в двигателе множество пар трения, где масло подвергается высоким сдвиговым нагрузкам, в результате которых происходит разрушение (деструкция) загустителя (рис. 4).

Это приводит к потере вязкости моторного масла, ухудшению функций смазывания (уменьшение толщины смазывающей пленки), а продукты деструкции загустителя являются потенциальным источником нагаров и лаковых отложений в двигателе. По этой причине лидеры в области производства моторных масел избегают производства моторных масел с вязкостями 0W-50/0W-60. Часто встречающиеся масла с вязкостями 5W-50/10W-60 ориентированы исключительно на спортивное применение и, как правило, не рассчитаны на удлиненные интервалы замены. Они предназначены только для экстремальных условий эксплуатации, в которых наиболее важны высокие вязкостные свойства, а не их стабильность с течением времени.

Моющие присадки. Моющие присадки нужны для предотвращения образования лаковых и сажевых отложений на деталях двигателя. Они, как правило, состоят из детергирующих компонентов, которые вымывают продукты окисления масла и износа деталей и несут их к фильтру, и диспергирующих, способствующих дроблению крупных частиц нагара на мелкие (не больше микрона). Диспергирующие добавки удерживают грязь в мелкодисперсном состоянии, не дают ей слипнуться в большие комки и пригореть к металлу. Естественно, грязь проходит по всей системе смазки, фильтр ее пропускает, но это гораздо меньшее зло, чем если бы она осаждалась на металле. Кстати, результаты работы моющих присадок можно наблюдать почти сразу после замены старого масла на новое. Вроде только-только залил, немного поездил - и уже черное! Не волнуйтесь. В данном случае чернота масла свидетельствует о высокой моющей способности его присадок - они смыли грязь со стенок, довели ее до безопасной консистенции, и масло гоняет ее по системе смазки. И пусть себе гоняет.

Иногда присадки-детергенты выполняют несколько функций. Но самая важная из них - поддержание чистоты деталей двигателя.

Детергенты. Как правило, используется несколько типов детергентов: сульфонаты, сульфофенаты и алкилсалицилаты. Могут использоваться как отдельные типы таких присадок, так и их комбинация.

Принцип действия этих присадок в двигателе в точности такой же, как и у моющих средств, использующихся в быту. Кроме этого, детергенты обладают щелочными свойствами, т.е. могут нейтрализовать кислоты. Кислоты образуются при сгорании серы, содержащейся в топливе, особенно дизельном и при окислении самого масла. Нейтрализуя такие кислые продукты, эффективно предотвращается коррозия деталей двигателя. Т.е. вторая важная функция таких присадок - нейтрализация кислот и антикоррозионные свойства.

Запас нейтрализующих свойств, которым характеризуется моторное масло, называется щелочное число и измеряется в мг КОН/г масла (мг гидроокиси калия на г масла). Щелочное число может изменяться в широких пределах: от 5 мгКОН/г (для газовых двигателей, где содержание серы в газе близко к нулю) до 100 мгКОН/г (для судовых двигателей, работающих на мазуте с содержанием серы выше 3.5%). Обычно моторные масла для автомобильных двигателей имеют значение щелочного числа в диапазоне 5…20 мгКОН/г. Значение ЩЧ не указывается на этикетке канистры масла и при необходимости может быть получено у представителей компании-маслопроизводителя.

Очень важно помнить (!) - в реальных условиях применения масла практическое значение имеет не начальное значение щелочного числа, а скорость его падения, т.е. ухудшения нейтрализующих свойств масла. Именно изменение щелочного числа относительно его начального значения (обычно на 50%) является одним из параметров, которые используют производители техники для определения срока замены масла, а не его абсолютное значение. Скорость падения щелочного числа прежде всего зависит от типа используемого детергента. Наилучшими показателями обладают алкилсалицилатные присадки (рис. 5).

Shell является лидером в области разработки и применения алкилсалицилатных присадок (именно эти присадки компания использует в своих моторных маслах), что обеспечивает им наилучшую стабильность и эффективность моющих свойств по сравнению с конкурентными продуктами. Чистота двигателя - одно из важных преимуществ, которое получают потребители масел Shell. Кроме этого, алкилсалицилатные присадки обладают еще рядом дополнительных свойств, и их совокупность делает салицилатную технологию Shell уникальной (рис. 6).

В процессе работы двигателя количество моющих присадок уменьшается.

Диспергирующие присадки (дисперсанты). Основная задача этих присадок - поддержание загрязнений в масле в растворенном состоянии, предотвращение их отложений на деталях двигателя, масляных каналах и др., диспергирование (растворение) крупных загрязнений (рис. 7, 8).

Диспергирующие присадки похожи по структуре на моющие, но, как правило, не содержат металла и соответственно беззольные. Кроме этого, диспергирующими свойствами также могут обладать и моющие присадки. В процессе работы в двигателе диспергирующая способность масла снижается.

Противоизносные присадки. Основная функция - предотвращение изнашивание трущихся деталей двигателя в местах, где невозможно образование масляной пленки необходимой толщины. Механизм их действия заключается в образовании защитной пленки на поверхностях трения, что предотвращает изнашивание самого металла (рис. 9).

Противоизносные присадки расходуются в процессе работы двигателя. Противоизносные и противозадирные присадки содержат хлор, фосфор и серу и могут занимать до 2% объема.

Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки). В процессе работы масло в двигателе постоянно подвергается воздействию высоких температур, кислорода воздуха и окислам азота, что вызывает его окисление и ведет к образованию кислот, отложений, лаковых образований, разрушению присадок и загущению самого масла (рис. 10). Именно с этими негативными последствиями и призваны бороться антиокислительные присадки. Благодаря им, в том числе, удалось существенно увеличить интервалы замены моторных масел. Принцип их действия заключается в химической реакции при высоких температурах с продуктами, вызывающими окисление масла. Как правило, в качестве антиокислительных присадок используются осерненные эфиры, сульфиды фенатов, ароматические амины, замещенные фенолы и диалкилдитиофосфаты цинка (которые также выполняют роль противоизносных присадок).

Противоокислительные присадки замедляют окисление масел и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков. Делятся на присадки-ингибиторы, работающие в общем объеме масла, и на термоокислительные присадки, выполняющие свои функции в рабочем слое на нагретых поверхностях. Содержание в масле - до 3%.

Ингибиторы коррозии и ржавления. Ингибиторы коррозии призваны защищать поверхность деталей двигателя от коррозии, вызываемой органическими и минеральными кислотами, образующимися при окислении масла и присадок. Механизм их действия - образование защитной пленки на поверхности деталей и нейтрализация кислот (рис. 15). Ингибиторы ржавления в основном призваны защищать стальные и чугунные стенки цилиндров, поршни и кольца. Механизм действия схожий.

Противокоррозионные присадки (до 1%) часто путают с противоокислительными. Это разные вещи. Противоокислительные, как говорилось выше, защищают от окисления само масло. Противокоррозионные же - поверхность металлических деталей. Они способствуют образованию на металле прочной масляной пленки, предохраняющей его от контакта с всегда присутствующими в объеме масла кислотами и водой.

Антипенные присадки. При сильном перемешивании масла с воздухом, что в частности наблюдается при работе двигателя, когда коленвал интенсивно взбалтывает масло в картере, возможно повышенное образование пены. Этому процессу также способствуют различные загрязнения, присутствующие в масле. Ее формирование значительно ухудшает эффективность смазывания деталей двигателя, что может привести к повышенному износу и ухудшению теплоотвода. Антипенные присадки сопротивляются вспениванию путем снижения поверхностного натяжения на разделе фаз «масло-воздух». Противопенные присадки (обычно это силиконы или полилоксаны) не растворяются в моторных маслах, а присутствуют в виде мельчайших капелек. Их действие основано на разрушении пузырьков воздуха. Обойтись без этих присадок практически невозможно, но их присутствие не должно превышать тысячных долей процента - при термическом разложении силикона образуется оксид кремния, который является сильным абразивом.

Модификаторы трения. Для современных двигателей все чаще стараются использовать масла с модификаторами трения, позволяющими снизить коэффициент трения между трущимися деталями с целью получения энергосберегающих масел. Наиболее известные модификаторы трения - графит и дисульфид молибдена. Молибденимт (молибденовый блеск) MoS2 -- мягкий свинцово-серый минерал с металлическим блеском.

Подобно графиту используется как компонент смазок, особенно для пар трения, работающих в вакууме. Наиболее важное сырье для производства молибдена. Молибденит -- полупроводник, применяемый в радиотехнике для изготовления детекторов.

В современных маслах их очень сложно использовать, поскольку эти вещества нерастворимы в масле, а могут быть только диспергированы в нем в виде маленьких частиц. Это требует введения в масло дополнительных дисперсантов и стабилизаторов дисперсии, однако это все равно не позволяет использовать такие масла в течение длительного времени. Поэтому в настоящий момент в качестве модификаторов трения обычно используют маслорастворимые эфиры жирных кислот, обладающих очень хорошим прилипанием к металлическим поверхностям, формированием на них слоя молекул, снижающих трение.

Депрессорные присадки. При сильном понижении температуры масла в нем начинают образовываться кристаллы парафинов, которые срастаясь, образуют пространственный каркас, что ведет к потере подвижности масла (оно становится похожим на желе) и в результате ухудшается низкотемпературный пуск двигателя и прокачиваемость масла по каналам. В процессе производства базовых масел часть парафинов удаляют, но полное их удаление по технологическим и экономическим причинам невозможно (сильно возрастают затраты на получение базового масла). Обычно минеральное базовое масло имеет температуру застывания около -15°С. Возможность получения минеральных моторных масел с температурами застывания -30°С …-35°С достигается путем введения в масло депрессорных присадок. Эти присадки предотвращают срастание кристаллов парафина, но не предотвращают их появление вообще (принцип действия такой же, как у дизельных антигелей). Депрессорные присадки могут занимать в объеме масла до 1% могут снизить температуру его застывания - на 20°C и более.

Пакет присадок. Получение моторных масел. Все компоненты, входящие в состав моторного масла (противоизносные присадки, антиокислительные присадки, антикоррозионные присадки, антипенные присадки, модификаторы трения, ингибиторы коррозии, моющие и диспергирующие присадки), как правило, поставляются в виде сбалансированного пакета присадок, в котором соотношение компонентов четко фиксировано, проверено на совместимость и обеспечиваются наилучшие эксплуатационные свойства для каждого типа моторного масла с заданными требованиями. Именно по этой причине большинством производителей техники и смазочных материалов категорически запрещены дополнительные присадки в масла. Разработка нового пакета присадок часто занимает не один год и стоимость его для компании может составлять несколько миллионов долларов. Пакеты присадок смешивают по четко прописанной рецептуре с базовыми маслами (смешивание еще называют блендинг) согласно схеме, приведенной на рис. 11. Каждая присадка, подобно лекарству, оказывает не только прямое действие, но дает и побочные эффекты. Некоторые присадки сильно влияют друг на друга, причем, иногда с взаимоуничтожающим результатом. Их подбор - дело исключительной тонкости. Стремясь избежать мороки с составлением "коктейлей", многие производители пытаются создать единую присадку на все случаи жизни. Это не в полной мере, но удается. Появляются и находят все большее применение многофункциональные, или комплексные присадки. Например, диалкилдитиофосфаты цинка и бария способны сочетать в себе свойства противоизносных, противоокислительных, противокоррозионных и моющих присадок. Хотя и не весь спектр тут охвачен, но - и то уже хорошо.

Для справки. Количество блендинговых заводов у компании Shell очень велико (несколько десятков). Основным источником поступления моторных масел на территорию РФ является завод в Финляндии (Lajasaalo). Часть продукции поставляется с завода в Германии (Grasbroock). Некоторые уникальные масла поставляются с заводов Канады и США. Пластичные смазки поставляются с завода в Бельгии (Ghent).

4. Классификации моторных масел по составу

Потенциал нефтяных смазок не безграничен, и он уже исчерпан по ряду параметров: термическая стабильность, антиокислительная стойкость, износостойкость и энергосберегающая способность, температурно-вязкостные свойства.

Принципиальное отличие синтетических смазок от нефтяных или, как их часто называют, минеральных, заключается в том, что в качестве основы применяются материалы, которые синтезируют химическим путем из органических компонентов, а не переработкой нефти. Синтез с использованием определенных химических соединений позволяет получать продукты с запланированными свойствами. В основном это полиальфаолефины (ПАО), или сложные эфиры, обладающие значительно более высокими по сравнении с нефтяными основами значениями названных выше параметров.

Синтетические масла.

Синтетические масла -- лучшее из того, что предлагает современная нефтехимия. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с минеральными. Они легкотекучие, следовательно, обеспечивают меньшие потери мощности на трение и, как следствие, снижение расхода топлива и имеют самые низкие температуры прокачки, т. е. позволяют работать двигателю даже при температуре ниже минус 30 С. Они имеют меньшую испаряемость при высокой температуре, повышенный срок службы. Главный недостаток, ограничивающий их повсеместное применение, это большая цена. Синтетические масла в среднем в два-пять раз дороже минеральных.

Компромиссное решение -- «коктейль» из синтетической и минеральной основ. «Полусинтетика» дешевле, но несколько уступает по качеству и сроку службы. Ее можно использовать в высокофорсированных бензиновых двигателях и дизелях, а также в двигателях с турбонаддувом.

Другой компромисс -- облагораживание минерального масла в ходе процесса гидрокрекинга: продукт получается близким по исходным свойствам, но стареет такое масло еще быстрее. Кстати, многие известные компании не утруждают себя точными формулировками, выдавая «гидрокрекинг» за «полусинтетику» и даже за «синтетику». Пример честной конкуренции: Castrol открыто называет легкотекучее масло GTX 5 Lightec продуктом гидрокрекинг-синтеза, a Carlube даже занижает достоинства серии Vectron, называя свои аналогичные масла минеральными.

Минеральные масла наиболее дешевые и используются в двигателях средней напряженности. Использование этих масел на отечественных автомобилях самое оптимальное. Выигрыш в уменьшении потерь на трение и снижении расхода топлива при использовании синтетики или полусинтетики может и не покрыть значительных затрат на масло.

Минеральные масла.

Минеральные масла изготавливаются из нефти путем дистилляции и рафинирования. Для обеспечения требуемого уровня эксплуатационных характеристик такие масла обычно содержат большое количество различных присадок, которые имеют обыкновение в процессе эксплуатации довольно быстро разрушаться, вследствие чего такие масла требуют более частой замены.

Минеральные масла различаются по химическим видам, содержанию серы и по вязкости (которая может быть от 5 до 700 сСт). Используются при умеренных температурах. Известны три химических вида минеральных масел -- парафиновые, нафтеновые и ароматические. Ароматическая составляющая на практике составляет лишь незначительную компоненту парафиновых или нафтеновых масел. Существенные различия между парафиновыми и нафтеновыми маслами обусловлены разной зависимостью вязкости от температуры и давления. Кроме того, парафиновые масла стоят дороже, поскольку требуют больше циклов переработки, чем нафтеновые.

Содержание серы в масле зависит от источника сырой нефти и процесса переработки. Небольшие количества серы в масле желательны для обеспечения хорошей смазки и окислительных свойств. При содержании естественной серы от 0,1 до 1,0% обеспечивается снижение интенсивности изнашивания. Слишком много серы вредно для эксплуатационных свойств машины, так как это может коррозировать уплотнения. Излишняя сера может быть удалена из нефти при переработке, но отражается на цене нефтепродуктов. В зависимости от месторождения содержание серы в сырой нефти изменяется от 0 до 8%.

Гидрокрекинговые масла .

(leichtlauf, extra high performance, extra wigh performance)

Эти масла изготавливают из базовых минеральных масел, получаемых в процессе гидрокрекинга из нефти и комплекса присадок. Разные производители по-своему называют процесс получения масел с помощью гидрокренкинга.

Полусинтетические масла.

(Synthetic, Semi-Synthetic, Synthetic Based, Synthetic Blend)

Полусинтетические масла, как правило, содержат в базовом продукте смесь продуктов перегонки и ПАО плюс пакет функциональных присадок, причем синтетический компонент составляет 20--40%.

Они улучшают условия пуска холодного двигателя, эффективно очищают двигатель и обеспечивают хорошую защиту от износа. Типовое значение вязкости 10W40.

Синтетические масла.

(Fully Synthetic, 100% synthetic)

Синтетические масла тоже имеют нефтяную основу, но являются специально разработанной заменой минеральным маслам, производятся другими способами и обладают существенно отличающейся от предыдущих молекулярной структурой.

Заключение

Смазочные материалы являются сложными композициями моторного масла и присадок, в состав которых входят многие компоненты, обусловливающие их свойства. Неправильно выбранный смазочный материал затрудняет нормальную эксплуатацию техники, сокращает моторесурс ДВС и снижает надежность эксплуатации. Запас эксплуатационных свойств моторного масла позволяет увеличить сроки его смены на время до установленного срока технического осмотра или ремонта двигателя.

Существующее в настоящее время независимое развитие производства двигателей и масел далее продолжаться не может, поскольку качество моторного масла является одной из решающих причин увеличения моторесурса двигателя при его проектировании.

Список литературы

1. Синельников А.Ф., Балабанов В.И. « Автомобильные масла. Краткий справочник.» - М.:ООО « Книжное издательство « За рулем»,2005.- 176 с.:, табл. ISBN 5-9698-0018X

2. Синельников А.Ф., Балабанов В.И. «Автохимия. Краткий справочник.» - М.:ООО « Книжное издательство « За рулем»,2005.- 158 с.:, табл. ISBN 6-6907-422-4

3. Виппер А.Б., Караулов А.К. и др.// Нефтепереработка и нефтехимия (Москва), - 1994, № 9. Стр.276.