admin / 21.10.2019

Моторное масло

Содержание

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:

  • частичная нейтрализация образующихся кислот;
  • расщепление на как можно меньшие фракции шламовых соединений и препятствие их формированию.

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.

Изучая характеристики смазок для разнообразных двигателей, нередко нужно определять щелочное число. Без этого трудно делать какие-либо выводы о состоянии движка, в который заливается масло с присадочными элементами.

Сегодня присадки, предназначающиеся для увеличения эксплуатационного ресурса автомасла и улучшения его свойств, сразу включены в состав большей части нефтепродуктов.

Химические реакции в смазочном комплексе

В камере сгорания мотора при его функционировании происходят сложные химические реакции. Взрывной эффект создается в камере благодаря тому, что в карбюраторе формируется соединение, которое состоит из горючего и кислорода.

При этом появляется довольно агрессивная смесь. При сгорании она отрицательно влияет на моторные запчасти из металла, эксплуатационные показатели смазки. Продукты сгорания, подвергшиеся окислению, убыстряют изнашивание запчастей, увеличивают коррозийное воздействие. Ресурс моторного масла значительно снижается из-за продуктов горения топливно-воздушного соединения.

Стоит сказать, что смазочная жидкость, которая перенасыщена продуктами окисления, при соприкосновении с моторными запчастями продолжает негативно воздействовать на агрегат. Это приводит к быстрому ржавлению деталей из металла, поломке ДВС.

Производство автомобильного масла

Общеизвестно, что щелочные элементы считаются главным врагом кислотных. Кислоты, содержащиеся в масляной жидкости, нейтрализуются в картерном узле, маслоканалах, шестернях насоса. Если в смазке есть щелочь, происходит ее реакция с кислотами, нейтрализация последних.

Постепенно, в результате множества химических взаимодействий, щелочные элементы все хуже и хуже осуществляют нейтрализацию побочных продуктов сгорания. Из-за этого определенная доля данных смесей, которые не взаимодействовали с щелочными элементами, откладывается в виде сажевых и шламовых отложений на деталях, засоряет масляный комплекс. В результате ухудшается ток смазки в маслоканалах. Подобное состояние может привести к масляному голоданию распредвала, изнашиванию шеек опоры, преждевременному срабатыванию вкладышей коленвала, в загрязненных каналах которого происходит блокировка циркулирующего автомасла.

Параметр щелочности

Для установления щелочного числа моторного масла нужно узнать два ключевых показателя: вязкостный коэффициент и режим температур, при котором обеспечивается правильная работа движка на бензине/дизеле. Кроме того, к характеризующим автомасло параметрам возможно отнести щелочность. Щелочное число моторного масла характеризуется маркировкой TBN (Total Base Number).

Данный параметр немаловажен для установления свойств и эксплуатационного периода масляной жидкости. Индекс щелочности указывает на общее состояние смазки. Он зависит от наличия в нефтепродукте очищающих и диспергирующих добавок. Их задача – удерживать продукты сгорания во взвешенном положении, препятствовать отложению осадков на стенках мотора.

Смазки с высокой щелочностью располагают большой устойчивостью к окислению. Добавки-щелочи содержат в себе натриевые, бариевые, магниевые, кальциевые элементы. Измеряется щелочность в мгKOH/г.

Как говорилось ранее, щелочность напрямую зависит от числа кислот, которые способно нейтрализовать автомасло. Следовательно, добавки, которые задают щелочной уровень, выбираются при учете особенностей функционирования определенного движка.

К примеру, движки на бензине с карбюратором не очень требовательны к объему щелочей, которые содержатся в смазочной жидкости. Для двигателей, в которых применяется горючее с высокой концентрацией серных элементов, нужно использовать расходник с наибольшим TBN.

Определение щелочности автомобильного масла

В настоящее время не существует общепринятого способа, позволяющего осуществить определение щелочного числа. Разные эксперты используют различные методы решения данной задачи.

Один из способов, часто использующихся сегодня, заключается в определении щелочности посредством умножения удельной массы серных элементов, имеющихся в горючем, на двадцать. Ввиду того что концентрация серы в горючем не может превышать пять десятых процента, в результате произведения получается щелочность, равняющаяся десяти.

Подобный пример реалистично показывает индекс щелочности для дизельных моторов. Нужно сказать, что в этом и заключается отличие дизельных движков от ДВС на бензине. Концентрация серных элементов в дизеле намного выше, чем в бензине. Описанный тут способ не дает гарантии стопроцентно точного результата, ввиду этого его стоит использовать осторожно. Отечественным автовладельцам рекомендуется опираться на официальные паспорта авто и эксплуатационные руководства.

Нужно помнить, что при заливке в машину низкокачественного горючего щелочные добавки достаточно быстро выжигаются. Из-за этого свойства автомасла сильно ухудшаются, его ресурс эксплуатации значительно уменьшается.

Перед тем, как лить автомасло из канистры в движок вашего транспортного средства, требуется ознакомиться с его показателями, например, заглянуть в таблицу характеристик. В противном случае движок может поломаться. Не старайтесь собственноручно повысить характеристики смазки. Это практически нереально.

Характеристики автомобильных масел

Нынешний рынок автомобильных масел достаточно широк и разнообразен. На полках размещено множество канистр со смазывающей жидкостью. Ёмкости отличаются друг от друга по маркировке, рекламной этикетке, объёму, стоимости. Начинающему автомобилисту трудно сделать выбор при покупке смазок. Все они хороши, но не все рекомендованы. Не зная всех тонкостей по химическому составу, можно приобрести продукт с неподходящими характеристиками для своего автомобиля. В последующем это негативно скажется на работоспособности технического средства. Начнутся «барахления», снижение производительности, повышенный износ и прочие неполадки. Масло следует подбирать очень тщательно, исходя из технических характеристик своего транспорта. В сегодняшней статье будут приведены основные правила, которыми следует руководствоваться при выборе химических жидкостей.

Классификации характеристик в целом

Итак, правильно подобранная смазка для силового агрегата – это его долголетие, полноценная работоспособность, минимальное потребление топлива, низкий коэффициент выбросов в экологию. Этот перечень можно смело продолжать расширять и дальше. Классификация автомасел для каждого типа техники конкретно прописана в руководстве по эксплуатации. Документ поставляется в комплекте с авто. Каждый изготовитель указывает гранично-допустимый минимальный вид смазки. На усмотрение владельца, его можно повысить, но не понижать. При выборе элитных классов, таких как синтетика, следует быть крайне осторожным. Искусственные масла имеют сложный состав специфических присадок, которые не по силе каждому мотору. Нередко встречаются случаи несовместимости одного с другим.

Маркировка

Внешне она выглядит в виде хаотичного набора символов букв и цифр. На самом деле это целая система, способная поведать о стране производителе, температурном режиме, показателе вязкости, совместимости с разными видами ДВСов, уровню выбросов, дате изготовления, классификации по API. Хоть смазка не считается скоропортящимся продуктом, лучше воздержитесь от покупки такого товара.

Химическая основа

Минеральное, полусинтетическое, синтетическое. Каждый из видов имеет свои преимущества и недостатки, предназначен для конкретного транспорта.

  • минеральное, как самое простое и широкодоступное, используется в большинстве технических средств по умолчанию, с завода. В счёт не принимаются автомобили сегмента премиум, где изначально заливается синтетика или полусинтетика;
  • силовые агрегаты, оборудованные турбинами, атмосферные, высокооборотистые, все они требуют смазки высокого класса – синтетику. «Минералка» не способна предоставить требуемые качества. Отличить органический вариант от искусственного легко, достаточно увидеть надпись на рекламной этикетке «Fully Synthetic». Для получения синтетики используется сложный метод обработки химических реагентов под названием гидрокрекинг. После завершения цикла, смазка получает повышенные свойства по защите, стойкость к окислению, устойчивую вязкость и текучесть, на протяжении всего срока эксплуатации. Стоимость продукта отличается от всех аналогов, так как имеет наивысшую цену. Четырёхлитровая канистра будет не каждому по карману. Но те, кто приобретает, получают бонус в виде долголетия своего силового агрегата;
  • третий тип – полусинтетика. Из самого названия понятно, что основа состоит на половину из органического и искусственного компонента. Но, на самом деле всё не так. Процентное соотношение равно 40/60 %, соответственно. Нерадивые изготовители сознательно уменьшают первый показатель на несколько позиций в целях экономии затратных средств на выпуск продукции. В данный тип рекомендовано использовать в качестве золотой серединки между двумя иными видами. Не накладно для семейного бюджета, неплохие характеристики, доступность. Вот почему многие владельцы, которые заботятся об авто, выбирают полусинтетику.

Международная классификация по SAE

Иными словами – данные о вязкости масла. Один из главных показателей. Для полноценной работоспособности силового агрегата, необходимо чтобы вязкость сохранялась на протяжении всего срока эксплуатации, независимо от условий использования, температурных режимов, качества топлива. Вот почему, многим производителям не удаётся добиться постоянства. Которое так важно. При заливке в мотор, все масла имеют стандартную вязкость. После пробега в 1000 км. и более, начинаются распады на молекулярном уровне из-за некачественных компонентов. Неоригинальные автомасла характеристикам не соответствуют.

Разработка ведущих инженеров – технологов SAE стала мировым эталоном для всех автоконцернов. При тестировании продукции на допуск и стандартизацию, проводятся замеры на два типа вязкости: динамическую, кинематическую. Первый характеризует способность протекать через отверстие под воздействием различных температур, второй – количество жидкости, вытекшей сквозь отверстие. Итак, под воздействием внешних температур, молекулярный состав смазки также меняется, в строну сгущения или разжижения. Принято различать: летнее, зимнее, всесезонное. Очевидно, что первые два следует использовать исключительно в ту пору года, для которой они предназначены. А последнее, годится для круглогодичного. С одной стороны в этом есть как плюсы, так и минусы. Экономия денежных средств, нет проблем с выбором. Но, насколько такие масла эффективны. Преобладающее большинство нефтяных концернов отказывается от выпуска сезонных смазок и переходит на всесезонки. Потребителю усиленно промывают мозги о полезности такого продукта. Как всегда, имеем два лагеря: согласные и несогласные с таковым мнением.

В жаркую пору года мотору необходимо чтобы смазка имела максимальную вязкость, в зимнюю – максимальную текучесть. Итак, летние жидкости имеют следующее обозначение: SAE 20, 40, 50, 60. Дифференциация происходит по градусам с дискретностью 10. Чем выше цифра, тем гуще должна быть основа.

Моторные жидкости для зимнего периода имеют иную маркировку. Цифры указываются с 0 отметки до 25. Дискретность составляет 5 единиц. Плюс ко всему, пишется латинская буква W, указывающая на отрицательную температуру. За стандарт принято считать — 40°С. От этого числа отнимается показатель, который рядом с буквой W. К примеру, для полностью синтетического масла 5W40, максимально допустимая внешняя температура использования равна минус 35°С. Ниже этих градусов, запускать мотор не рекомендовано, так как чревато заклиниванием. Да, существует и такое понятие, даже в отрицательные температуры.

Мало где об этом пишут, но необходимо знать, что наряду с вязкостью и текучестью, имеется понятие – проворачиваемость деталей. Показатель характерен для зимнего времени. Шаблоном считаются данные с отметкой 35. От этого числа отнимается число, стоящее рядом с буквой W. К примеру, 10W40, проворачиваемость равна 10 – 35 = -25. Для полусинтетики коэффициент -25.

Всесезонное имеет комбинированную маркировку, состоит из летнего и зимнего показателей. Маркировка 10W40 гласит, что запуск разрешён при температуре в -30°С, не более. В летний период – показатель термометра не должен превышать 40°С. Нарушение диапазонов рабочих температур снимает гарантийные обязательства со стороны производителя по вопросу качества продукции.

В дополнение к европейским нормам

Наряду с международным обозначением, отечественные инженеры разработали свою стандартизацию, которая выглядит так: ГОСТ 17479.1/85. Жидкости летнего типа обозначаются символами от 8 до 24, с дискретностью 2, зимнего – 4, 5, 6, и только. Всесезонный вариант – совмещают в себе комбинированный вариант, и пишется с применением косой черты.

Американский Институт нефти. Такое название мало кому известно. Классификатор по системе API – это другой вариант, знакомый каждому водителю. Различия продуктов происходит по эксплуатационным свойствами типам силовых агрегатов.

  • бензиновый: обозначение латинской буквой S. Допустимо для заливки в легковой, грузовой класс и микроавтобусы;
  • дизельный: обозначение – буква С. Силовые агрегаты массово устанавливаются на различную промышленную, строительную технику, в меньшей степени на легковой класс.

Наряду с вышеуказанным символами, на этикетках канистр присутствует буква латинского алфавита. Чем дальше она от первой, тем выше характеристики смазки. К примеру, SJ или CD, для всесезонных — смешанные аббревиатуры — SJ/CD. Бензиновый ДВС: SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL, SM. Дизельный ДВС: CB, CC, CD, CE, CF, CG-4, CH-4, CI-4, CI-4 plus.

Для знающего толк человека, надпись на этикетке Ликви Моли 2050 SM/CJ SAE 10W-40 Min. № 264567/98 25.07.2016, расскажет следующее. Всесезонное полусинтетическое от немецкого производителя Ликви Моли. Рекомендовано к использованию всеми типами силовых агрегатов круглогодично, но не ниже минус 30°С. Изготовлен продукт 25 июля 2016 года.

Маркировка для коробки передач

Абсолютно аналогичная стандартизация разработана и для трансмиссионных масел. Только температурные показатели несколько иные. Все данные указываются на канистрах или металлических бочках.

Иные классификации. Наряду с приведёнными выше, существует стандартизация разработанная ассоциацией европейских автоконцернов (ACEA). Предусматривается разделение всего транспорта на 12 классов по множеству отличий. Разница между группами настолько тонка и незначительна, что для отечественного автопрома, не приемлема и неэффективна. Япония, совместно с США, разработали свою технологию стандартов под названием ISLAC.

Интервалы замены

В каждой конкретной ситуации следует индивидуально подходить к вопросу. На изменения сроков влияют такие факторы как:

  • качество смазывающей жидкости;
  • октановое число топлива;
  • географические условия эксплуатации;
  • скоростные режимы;
  • использование автомобиля по назначению;
  • стиль и манера вождения водителя.

Для всех типов разработаны средние показатели:

  • минеральное: 15 000 – 20 000 км;
  • полусинтетика: 20 000 – 25 000 км;
  • синтетика: 30 000 – 35 000 км.

Оригинал и подделка

Актуальная тема во все времена. Наряду с оригинальными товарами, всегда находятся желающие незаконно обогатиться за счёт продажи некачественного. Не сильно разбирающийся в маркировке человек, с высокой долей вероятности, купит подделку, переплатив фактическую стоимость процентов на 30. Золотые правила при покупке:

  • требовать у продавца сертификат качества на продукцию;
  • проверять целостность пломб, защитных полосок, штрихкодов на канистрах, металлических бочках:
  • внимательно читать маркировочные символы. Вышеприведённые инструкции пригодятся вам при совершении сделок;
  • при обнаружении нового бренда, просите продавца рассказать вам о нём. Смотрите на степень владения информацией консультанта. Незнание или нежелание, говорит о некомпетентности человека;
  • для объективности оценки, спросите мнение посторонних клиентов, которые находятся рядом с вами в магазине;
  • не попадайтесь на уловки низкой стоимости или сумасшедшо скорой акции. Помните, что оригинал никогда не будет стоить дёшево.

Всего хорошего. До скорых встреч. Будьте бдительны. Не позволяйте мошенникам отнимать у вас деньги.

Максименко Игорь

Характеристики моторных масел

Характеристики моторных масел показывают, как ведет себя масло в разных температурных и нагрузочных режимах, и тем самым помогают автовладельцу правильно подобрать смазывающую жидкость для двигателя. Так, при выборе полезно обращать внимание не только на маркировку (в частности, вязкость и допуски автопроизводителей), но и технические характеристики моторных масел, таких как кинематическая и динамическая вязкости, щелочное число, сульфатная зольность, испаряемость и прочие. Для большинства автовладельцев эти показатели не говорят совершенно ничего. А на самом деле в них скрыто качество масла, его поведение при нагрузках и другие эксплуатационные данные.

Так, вы подробно узнаете о следующих параметрах:

  • Кинематическая вязкость;
  • Динамическая вязкость;
  • Индекс вязкости;
  • Испаряемость;
  • Коксуемость;
  • Сульфатная зольность;
  • Щелочное число;
  • Плотность;
  • Температура вспышки;
  • Температура застывания;
  • Присадки;
  • Срок службы.

Основные характеристики моторных масел

Теперь перейдем непосредственно к физическим и химическим параметрам, которые характеризуют все моторные масла.

Вязкость — основное свойство, за счет которого определяется возможность использовать продукт в двигателях разных типов. Она может быть выражена в единицах вязкости кинематической, динамической, условной и удельной. Степень тягучести моторного материала определяется двумя показателями — кинематической и динамической вязкостями. Эти параметры наряду из сульфатной зольностью, щелочным числом и индексом вязкости составляют основные показатели качества моторных масел.

Кинематическая вязкость

График зависимость вязкости от температуры моторного масла

Кинематическая вязкость (высокотемпературная) — основной эксплуатационный параметр для всех видов масел. Это отношение динамической вязкости к плотности жидкости при той же температуре. Кинематическая вязкость не влияет на состояние масла, она определяет характеристики температурных данных. Данный показатель характеризует внутреннее трение состава или его сопротивление собственному течению. Описывает показатели текучести масла при рабочей температуре +100°С и +40°С. Единицы измерения — мм²/с (сантиСтокс, сСт).

Простыми словами, этот показатель показывает вязкость масла от температуры и позволяет оценить, насколько быстро оно будет густеть при снижении температуры. Ведь чем меньше масло меняет свою вязкость при изменении температуры тем выше качество масла.

Динамическая вязкость

Динамическая вязкость масла (абсолютная) показывает силу сопротивления масляной жидкости, возникающий во время движения двух слоев масла, удаленных друг от друга на расстоянии 1 см движущихся со скоростью 1 см/с. Динамическая вязкость — произведение кинематической вязкости масла на его плотность. Единицы измерения данной величины — Паскаль-секунды.

Проще говоря, она показывает влияние низкой температуры на сопротивление пуску двигателя. А чем меньше динамическая и кинематическая вязкость при низких температурах, тем легче будет смазочной системе прокачивать масло в мороз, а стартеру крутить маховик двигателя при холодном запуске. Большое значение также имеет индекс вязкости моторного масла.

Индекс вязкости

Скорость падения кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется индексом вязкости масла. По индексу вязкости оценивают пригодность масел для данных условий работы. Чтобы определить индекс вязкости сопоставляют вязкость масла при различных температурах. Чем он выше, тем меньше вязкость зависит от температуры, а значит и лучше его качество. Если говорить в двух словах, то индекс вязкости показывает «степень разжижения» масла. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах — это просто цифра.

Чем ниже индекс вязкости моторного масла, тем сильнее масло разжижается, т.е. толщина масляной пленки становится очень маленькой (из-за чего возникает повышенный износ). Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем меньше масло разжижается, т.е. обеспечивается необходимая для защиты трущихся поверхностей толщина масляной пленки.

При реальной работе моторного масла в двигателе, низкий индекс вязкости означает плохой запуск двигателя при низких температурах или плохая его защита от износа при высоких температурах.

Масла с высоким индексом обеспечивает работоспособность двигателя в более широком температурном диапазоне (окружающей среды). Следовательно обеспечивается более легкий пуск двигателя при низких температурах и достаточная толщина масляной пленки (а значит и защита двигателя от износа) при высоких температурах.

Высококачественные минеральные моторные масла обычно имеют индекс вязкости — 120-140, полусинтетические 130-150, синтетические 140-170. Это значение зависит от применения в составе углеводородов и очистной глубине фракций.

Тут нужен баланс, и при выборе стоит учитывать требования производителя мотора и состояние силового агрегата. Однако чем выше индекс вязкости — тем в более широком температурном диапазоне можно использовать масло.

Испаряемость

Испаряемость (еще может называться летучесть или угар) характеризует количество массы смазывающей жидкости, которая испарилась в течение одного часа при ее температуре +245,2°С и рабочем давлении 20 мм. рт. ст. (± 0,2). Соответствует стандарту ACEA. Измеряется в процентах от общей массы, . Проводится с помощью специального аппарата Ноака по ASTM D5800; DIN 51581.

Чем выше вязкость масла, тем ниже у него показатель испаряемости по Ноак. Конкретные значения испаряемости зависят от типа базового масла, то есть, устанавливается производителем. Считается, что неплохая испаряемость находится в диапазоне до 14%, хотя встречаются в продаже и масла, испаряемость которых достигает 20%. У синтетических масел это значение, как правило, не превышает 8%.

В целом можно сказать, что чем ниже значение испаряемости по Ноак — тем меньше угар масла. Даже небольшая разница – в 2,5 … 3,5 единицы – способна отразиться на расходе масла. Более вязкий продукт угорает меньше. Особенно это актуально для минеральных масел.

Коксуемость

Простыми словами понятие коксуемость — это способность масла образовывать в своем объеме смолы и нагары, которые, как известно, являются вредными примесями в смазывающей жидкости. Коксуемость напрямую зависит от степени ее очистки. В том числе на это влияет, какое базовое масло было использовано изначально для создания готового продукта, а также технология производства.

Оптимальным показателем для масел с высоким уровнем вязкости является значение 0,7%. Если же масло имеет низкую вязкость, то соответствующее значение может находиться в пределах 0,1…0,15%.

Сульфатная зольность

Сульфатная зольность моторного масла (sulphate ash) — показатель наличия присадок в масле, которые включают органические соединения металлов. При эксплуатации смазки все присадки и добавки вырабатываются, — выгорают, образуя ту самую золу (шлаки и нагар), которая оседает на поршнях, клапанах, кольцах.

Сульфатная зольность масла ограничивает способность масла накапливать зольные соединения. Данное значение указывает, какое количество неорганических солей (золы), которые остаются после сгорания (испарения) масла. Это могут быть не только сульфаты (ими “пугают” автовладельцев, машины имеющие двигатели из алюминия, который “боится” серной кислоты). Измеряется зольность в процентах от общей массы состава, .

В целом же, зольные отложения забивают сажевые фильтры и дизельных машин и катализаторы у бензиновых. Однако это справедливо в случае, если имеет место значительный расход масла двигателем. Стоит отметить, что наличие серной кислоты в масле гораздо критичнее, чем повышенная сульфатная зольность.

В составе полнозольных масел количество соответствующих добавок может немного превышать 1% (до 1,1%), у среднезольных — 0,6…0,9%, у малозольных — не превышать 0,5%. Соответственно, чем это значение ниже — тем лучше.

Малозольные масла, так называемые Low SAPS (имеют маркировку по ACEA C1, C2, C3 и C4). Являются лучшим вариантом для современного автотранспорта. Обычно применяют в машинах с системой нейтрализации выхлопных газов и авто работающих на природном газе (с ГБО). Критическими значениями зольности для бензиновых двигателей является значение 1,5%, для дизельных моторов — 1,8%, а для дизельных двигателей высокой мощности — 2%. Но стоит отметить, что малозольные масла не всегда являются малосеристыми, поскольку малая зольность достигается более низким щелочным числом.

Главным недостатком малозольного масла заключается в том, что даже одна заправка некачественным топливом способна «убить» все его свойства.

Полнозольные присадки, они же Full SAPA (с маркировкой ACEA A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/B5). Негативно влияют на фильтры DPF, а также имеющиеся трехступенчатые катализаторы. Такие масла не рекомендуется использовать в моторах, оборудованных экологическими системами Euro 4, Euro 5 и Euro 6.

Высокая сульфатная зольность обусловлена наличием в составе моторного масла моющих присадок, содержащих металлы. Такие компоненты необходимы для предотвращения нагаро- и лакообразования на поршнях и придания маслам способности нейтрализовывать кислоты, характеризуемой количественно щелочным числом.

Щелочное число

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, . 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.

Обратите внимание, что масла в которых минеральная основа с низким индексом вязкости, и большим содержанием серы, но высоким TBN в неблагоприятных условиях быстро сойдет на нет! Так что такую смазывающую жидкость не рекомендуется использовать в мощных современных моторах.

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.

Грубо говоря, щелочное число занижено искусственно, поскольку долговечность двигателя принесены в угоду современным требованиям экологичности (например, в Германии действуют очень строгие допуски по экологии). К тому же, износ двигателя приводит к более частой смене машины конкретным автовладельцем на новую (потребительский интерес).

А значит оптимальным ЩЧ не всегда должно быть максимальное или минимальное число.

Плотность

Под плотностью понимается густота и вязкость моторного масла. Определяется при температуре окружающей среды +20°С. Измеряется в кг/м³ (реже в г/см³). Она показывает отношение общей массы продукта к его объему и напрямую зависит от вязкости масла и коэффициента сжимаемости. Определяется базой масла и базовыми присадками, а так же сильно влияет на динамическую вязкость.

Если испарение масла будет высоким, то плотность будет увеличиваться. И наоборот, если масло имеет небольшую плотность, и одновременно с этим высокую температуру вспышки (то есть, низкое значение испаряемости), то можно судить о том, что масло сделано на качественном синтетическом базовом масле.

Чем выше плотность, тем хуже масло проходит по всем каналам и зазорам в двигателе, а из-за этого усложняется вращение коленчатого вала. Это приводит к его увеличенному износу, отложений, количества нагара и повышенному расходу топлива. Но и малая плотность смазки тоже плохо — из-за нее образуется тонкая и нестабильная защитная пленка, ее быстрое выгорание. Если двигатель чаще работает на холостых оборотах или в режиме старт-стоп, то лучше использовать менее плотную смазочную жидкость. А при длительном движении на больших скоростях — более плотную.

Поэтому, все производители масел придерживаются диапазона плотности выпускаемых ими масел в диапазоне 0,830….0,88 кг/м³, где только крайние диапазоны считаются высшим качеством. А вот плотность от 0,83 до 0,845 кг/м³ — это признак эстеров и ПАО в масле. А если плотность составляет 0,855… 0,88 кг/м³ — это означает, что было добавлено слишком много присадок.

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.

Температура застывания

Значение температуры по Цельсию, когда масло теряет физические свойства, характерные жидкости, то есть, застывает, становится неподвижным. Важный параметр для автолюбителей, проживающих в северных широтах, да и другим автовладельцам, кто часто запускает двигатель «на холодную».

Хотя на самом деле в практических целях значение температуры застывания не используется. Для характеристики работы масла в мороз существует другое понятие — минимальная температура прокачиваемости, то есть, минимальная температура, при которой масляный насос в состоянии прокачать масло в системе. А она будет немного выше, чем температура застывания. Поэтому в документации имеет смысл обращать внимание именно на минимальную температуру прокачиваемости.

Что касается температуры застывания, то она должна быть на 5…10 градусов ниже, чем самые низкие температуры, при которых работает двигатель. Это может быть -50°С…-40°С и так далее, в зависимости от конкретной вязкости масла.

Присадки

Кроме этих основных характеристик моторных масел также можно встретить и дополнительные результаты лабораторных анализов на количество цинка, фосфора, бора, кальция, магния, молибдена и других химических элементов. Все эти присадки улучшающие характеристики масел. Они защищают от задиров и износов двигатель, а также продлевают работу самого масла, не давая ему окислятся или лучше держать межмолекулярные связи.

Сера — имеет противозадирные свойства. Фосфор, хлор, цинк и сера — противоизносные свойства (упрочняют масляную пленку). Бор, молибден — уменьшают трение (дополнительный модификатор для максимального эффекта снижения износа, задиров и трения).

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.

Помните, что 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.

Срок службы

В большинстве автомобилей моторное масло меняется в зависимости от пробега машины. Однако на некоторых марках смазывающих жидкостей на канистрах прямо указывают срок их действия. Это обусловлено химическими реакциями, происходящими в масле в процессе его работы. Обычно выражается в количестве месяцев беспрерывной работы (12, 24 и Long Life) или количестве километров.

Таблицы параметров моторных масел

Для полноты информации приведем несколько таблиц, где приведена информация о зависимости одних параметров моторного масла от других или от внешних факторов. Начнем с группы базовых масел в соответствии со стандартом API (API — американский институт нефти). Так, масла делятся по трем показателям — индексу вязкости, содержанию серы и массовой доле нафтенопарафиновых углеводородов.

Классификация API I II III IV V
Содержание насыщенных углеводородов, % >90 >90 ПАО Эфиры
>0,03
Индекс вязкости 80…120 80…120 >120

В настоящее время на рынке представлено большое количество присадок в масло, которые определенным образом меняют его характеристики. Например, присадки, уменьшающие количество выхлопных газов и повышающие вязкость, антифрикционные присадки, очищающие или продлевающие срок службы. Для понимания их разнообразия имеет смысл собрать информацию о них в таблицу.

Группа свойств Типы присадок Назначение
Защита поверхностей деталей Детергенты (моющие) Предохраняют поверхности деталей от образования отложений на них
Дисперсанты Предотвращают осаждение продуктов износа двигателя и деструкции масла (минимизирует образование шлама)
Противоизносные и противозадирные Снижают трение и износ, предотвращают схватывание и задир
Антикоррозионные Предотвращают появление коррозии деталей двигателя
Преобразование свойств масла Депрессорные Снижают температуру застывания.
Модификаторы вязкости Расширяют температурный диапазон применения, повышают индекс вязкости
Защита масла Антипенные Препятствуют образованию пены
Антиокислители Предотвращают окисление масла

Изменение некоторых параметров моторного масла из перечисленных в предыдущем разделе напрямую влияет на работу и состояние двигателя автомобиля. Это можно отобразить в таблице.

Показатель Тенденция Причина Критический параметр На что влияет
Вязкость Увеличивается Продукты окисления Возрастание в 1,5 раза Пусковые свойства
Температура застывания Увеличивается Вода и продукты окисления Нет Пусковые свойства
Щелочное число Снижается Срабатывание моющих присадок Снижение в 2 раза Коррозия и снижение ресурса деталей
Зольность Увеличивается Щелочные присадки Нет Появление отложений, износ деталей
Механические примеси Увеличивается Продукты износа оборудования Нет Появление отложений, износ деталей

Правила подбора масла

Как указывалось выше, 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.

Каждый автолюбитель должен периодически следить за уровнем моторного масла в картере, а также за его состоянием, поскольку от этого напрямую зависит нормальная работа двигателя. Что касается выбора, то его следует выполнять, опираясь, в первую очередь, на рекомендации производителя двигателя. Ну, а приведенная выше информация о физических свойствах и параметрах масел, наверняка помогут вам сделать правильный выбор.

Hyundai Sonata 1.8i — «Делаем красоту!» ›
Бортжурнал ›
Температурные характеристики и классификация моторных масел

Несмотря на то, что стоимость синтетического масла значительно (в среднем на 20-30 %) выше, чем полусинтетического, и уж тем более минерального, применение его позволяет почувствовать существенную экономию. Большой температурный диапазон дает возможность отказаться от постоянной замены масла в начале каждого сезона, при этом обеспечивая, в случае регулярного использования, более долгую сохранность двигателя. Кроме большего широкого температурного режима синтетические аналоги имеют лучшие характеристики и по другим параметрам: лучше вязкость, они меньше испаряются и больше сопротивляются окислению. Применяя синтетическое автомасло, нужно учитывать, что его относительно быстрое потемнение не является сигналом к срочной замене, а объясняется некоторыми особенностями его состава. Что же касается класса вязкости, то при подборе зимнего автомасла следует руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя автомобиля. Однако, если этой информации в инструкции нет (автомобиль ранних годов выпуска), то ориентироваться нужно на среднюю температуру, которая наблюдается зимой в районе, где будет эксплуатироваться автомобиль. Выбрать нужный режим поможет приведенная таблица. Что касается летнего масла, то все производители рекомендуют использовать класс вязкости 40, потому что, помимо температуры на улице, следует учитывать нагрев самого двигателя. Если соблюдать приведенные выше рекомендации, можно застраховать себя и автомобиль от таких достаточно распространенных проблем, как повышенный износ и заклинивание в момент запуска. Связаны эти проблемы с использованием автомасла, не подходящего по вязкости к определенной температуре. Кроме того, именно текучесть масла определяет временной промежуток, когда автомобиль работает в режиме «масляного голодания». Чем меньше этот промежуток, тем меньше износ узлов двигателя. Поэтому зимой в идеале применять масла W0. Хранить моторное масло рекомендуется в плотно закрывающейся таре. Нужно полностью исключить контакт с воздухом и особенно с водой. При попадании в емкость с маслом даже незначительного количества воды присадки могут образовать осадок. В отличие от применения сезонных продуктов, замена которых должна осуществляться каждый сезон, всесезонные масла подлежат замене ежегодно (при небольшом пробеге). Необходимо помнить, что величина пробега, после которого требуется полная замена масла, у дизельных двигателей меньше бензиновых вдвое. Применение масел различных типов крайне нежелательно, даже при полной замене. Смешивать два разных типа нельзя! Нежелательно также применение однотипных веществ разных производителей. Если необходимо провести замену типа масла или его производителя, нужно при помощи промывочных масел выполнить промывку системы. Эту же операцию рекомендуется провести, если на деталях двигателя появились отложения, вязкие и труднорастворимые. Автолюбители присоединяйтесь!

Температурные показатели моторного масла

Температурный режим, в границах которого эксплуатируется моторное масло, влияет на качественные показатели и степень защиты силового агрегата. Рассмотрим, какую роль он играет в обеспечении корректной работы ДВС.

Кто хоть немного знаком с законами физики легко сможет представить механизм работы двигателя внутреннего сгорания. При работе агрегата внутри его создается повышенная нагрузка, происходит нагрев, и вследствие чего увеличивается давление. Для того, чтобы при эксплуатации детали и механизмы ДВС были защищены от трения и износа, моторные жидкости должны сохранять свои основные эксплуатационные свойства в условиях высоких температур.

Качество смазки характеризуется вязкостными показателями и температурой вспышки. Температура кипения масла в двигателе должна соответствовать допустимым показателям. Закипание может происходить при повышении нагрузки или при использовании некачественного смазочного материала. Это может привести к поломке силового агрегата. В определении характеристик моторных масел важны два показателя: допустимый предел повышения и температура кипения.

Коэффициент допустимости указывает на оптимальное нагревание смазочной жидкости. При этом важно, чтобы изменение вязкостных показателей смазки не отставало от повышения до рабочей температуры. Чем меньше время этого отставания, тем легче мотору справляться с нагрузкой. В таком случае даже при сильном нагреве защита двигателя от износа будет высокой. Пренебрежение этими показателями ведет к повышенному износу деталей и узлов мотора.

В каком диапазоне меняется температура

Сохранение рабочих качеств смазки напрямую зависит от температурного диапазона. Рабочий режим автомасел находится в границах от -40 до +180℃. Параметры каждого производимого продукта различны по вязкостно-температурным характеристикам. Особого подхода требуют силовые агрегаты на дизельном топливе. В эксплуатации они сильнее нагреваются.

Присадочные компоненты не позволяют моторной жидкости менять свои свойства при изменении температур, как в сторону повышения, так и понижения.

При смешивании с топливом происходит вспыхивание, концентрированные пары возгораются, и это приводит к высокой летучести масла. Насколько при этом увеличится расход смазочного материала, зависит от степени его очистки.

При тестировании в лабораторных условиях, после нагрева происходит выделение концентрированных паров нефти. Любое масло, независимо от базовой основы (синтетика, полусинтетика или минералка) после вспыхивания продолжает гореть.

В спортивных автомобилях с форсированными двигателями, испытывающих чрезхмерные нагрузки устанавливают систему охлаждения. В контуре системы дополнительно устанавливается датчик температур или давления масла.

Для корректной работы смазка не должна нагреваться выше +105℃. Эта цифра считается предельно допустимым порогом.

В ДВС существуют два основных режима транспортировки смазывающей жидкости:

  • граничный;
  • гидродинамический.

При граничном способе подачи, масло движется без давления вокруг поршневых колец. При гидродинамической подаче, смазывание коленвала происходит под давлением.

Температурный режим в процессе эксплуатации должен строго соблюдаться. ДВС на этапе конструирования разрабатываются с учетом изменений, возникающих при нагреве. И только в нормальном диапазоне все системы работают слаженно. При незначительном сдвиге термических норм в обе стороны, работа мотора становится некорректной. Особенно опасны изменения при превышении температуры масла.

Низкий показатель температуры масла в двигателе

Одной из важных характеристик является температура застывание масла. Застывая, смазка теряет эластичность и текучесть. Моторная жидкость меняет свои свойства, не способна обеспечить нормальное поступление к деталям и стабильную масляную пленку. За счет кристаллизации парафинов смазочный материал твердеет.

Резкое снижение температуры вспышки говорит о возможных проблемах силового агрегата:

  • нарушение впрыска;
  • неисправность в топливной системе;
  • поломка карбюратора.

Снижение температуры в картере приводит к тому, что между деталями не возникнет нужного зазора, а масло при этом подвергается окислению. Остывание приводит к загустению смазки, что может привести к протечкам, и всегда приводит к увеличению износа мотора.

Верхняя граница температуры масла

Повышение термических показателей выше положенной нормы сопровождается закипанием, задымлением и пузырением. Возгорание моторной жидкости возникает при повышении температуры до 250. В таком состоянии смазочный материал практически теряет вязкость, происходит его разжижение и частичное испарение. Критическим показателем является динамика повышения t — более 2℃ в минуту. Недопустимо сгорание масла одновременно с топливом, при этом снижается концентрация смазки, увеличивается ее расход, появляется характерный запах и меняется цвет выхлопа.

При сильном нагреве снижается вязкость автомасла, оно больше не способно создать стабильную пленку. Зазоры между деталями становятся слишком маленькими, что приводит к выходу из строя механизма.

Температура кипения моторного масла составляет 250 — 260℃. Жидкость безвозвратно теряет свои рабочие свойства, и становится бесполезной.

Причины чрезмерного нагрева моторного масла

Причинами нагрева становятся окислительные процессы, в результате которых происходит образование отложений. Под воздействием высоких температур ускоряются процессы образования шламов, нагара и лаков. Это приводит к быстрому старению смазки.

Кроме того, образованный нагар опасен тем, что его компоненты могут стать причиной детонационного взрыва. Смесь нагара с лаками приводит к закоксованности поршневых колец, а шламовые осадки к сбоям в работе силового агрегата.

Чем опасна высокая температура в двигателе

Температурный диапазон автомасел достаточно широк. При прогреве силового агрегата до рабочего состояния вязкость моторной жидкости демонстрирует нормальные показатели. При перегреве эти показатели начинают снижаться, смазывание ухудшается, а масляная пленка не способна удержаться на поверхности деталей.

Масло, нагретое до 125℃ начинает подаваться в обход поршневых колец, смешиваясь с топливом начинает выгорать. Происходят необратимые изменения. Смазочная жидкость активно улетучивается. Выявить это можно по увеличенному расходу материала.

Чрезмерное нагревание приводит к закипанию, что может привести к серьезным проблемам с ДВС.

Во избежание перегрева моторного масла в двигателе специалисты рекомендуют:

  • избегать длительных поездок на высокой скорости;
  • своевременно производить замену смазочных материалов;
  • серьезно относиться к выбору автомасла, исключить использование некачественных и сомнительных продуктов;
  • отслеживать температуру.

Еще одним важным условием для бесперебойной работы двигателя автомобиля является следование рекомендациям производителя по обслуживанию транспортного средства, а при выборе смазочного материала следует учитывать официальные допуски моторных масел. Отклонение от заводских рекомендаций могут привести к перегреву двигателя и преждевременному его износу.

FILED UNDER : Разное

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*