Вынесенным в заголовок вопросом испещерены все автомобильные интернет-форумы. Начнем с того, что ознакомимся с базовыми понятиями и терминами "масляной" темы предельно понятным, как мне кажется языком.
Итак:
Вязкость
Вязкость по SAE — общепринятый стандарт классификации вязкости моторных масел SAE J300. Так как практически все выпускаемые современные масла — всесезонные, общепринятой стала комбинированная кодировка, например: 5W(холодный запуск)40(рабочая температура). В лабораторных условиях, определяется усилие сдвига и прокачиваемости масла при низких температурах — это важно для самой возможности запустить холодный двигатель. Чем ниже цифра, тем масло более жидкое и более приспособлено к условиям холодного запуска. Второе значение — кинематическая вязкость при рабочей температуре двигателя (около 100 градусов). Масло, очевидно, не должно быть слишком жидким при рабочей температуре, которая повышается пропорционально нагрузке на двигатель и может достигать 150-180 градусов и даже выше. Например, в области поршневых колец, где масло забирает значимую часть тепла, образовавшуюся в результате сгорания топлива. Слишком тонкий слой может быть подвержен разрыву: он не создает требуемой защиты и приведет к ускоренному износу. Слишком густой — создаст постоянные излишки смазочного материала в области поршневых канавок, что постепенно приведет к коксованию (потере подвижности) поршневых колец при определенных условиях — таких, например, как низкие обороты двигателя, характерные для стояния в пробке. Кроме того, стоит обратить внимание, что высокотемпературная вязкость "40" и "60" отличается в абсолютных цифрах примерно вдвое — это значит, что значительно возрастают потери мощности, которые при прочих равных условиях, могут достигать 10%, что также приводит и к ухудшению топливной экономичности — кому же понравится, что на более густом масле автомобиль "тупой" и кушает слишком много бензина?
Какую вязкость выбрать?
В современной реальности, мы имеем дело с универсальным всесезонным маслом, с диапазонами согласно SAE 0-25W, и 20-60 — для рабочей температуры. На практике, не существует масел, перекрывающих весь температурный диапазон: масла с предельно низкой низкотемпературной вязкостью имеют средние высокотемпературные показатели — 0W40, 5W40. Густые масла, соответственно, являются достаточно густыми и при низкой температуре — 10W60, 5W50, 20W60. Очевидно, что для универсальной круглогодичной эксплуатации, при прочих равных условиях, стоит ориентироваться на средние диапазоны вязкостей, например 0W40, 5W40 и подобные — такие масла обеспечат уверенный запуск мотора при температурах типичных для средней полосы России и обеспечат должную защиту подвижных частей двигателя при эксплуатации в рабочем диапазоне оборотов обычного мотора: 600-6000 об/мин. Все это при оптимальных потерях на трение, что даст оптимум и в топливной экономичности, а также и мощности.
Маловязкие масла, типа 0W30, или даже 0W20, созданы для уменьшения внутренних потерь (экономии топлива) и для обычного двигателя могут быть рекомендованы лишь для теоретического улучшения топливной экономичности (около 2% по испытательному циклу), а также для достижения незначительного улучшения мощностных показателей при определенных условиях эксплуатации.
Масла с выраженно высокой вязкостью (в их составе содержится загуститель), обеспечивают максимальную толщину масляной пленки при высоких температурах и высоких оборотах, в обмен на высокие потери и ухудшение топливной экономичности в стандартном режиме эксплуатации. Типичные высоковязкостные диапазоны для товарных масел: "10W60", "20W60", "5W50". Действительно, такие масла могут быть рекомендованы для защиты двигателя в режиме экстремальной эксплуатации, а также и в случае специфических режимов использования: например, длительная работа мотора в режиме предельных оборотов.
Вывод: для повседневной, круглогодичной, даже крайне интенсивной эксплуатации (не гонка, не испытания и т.д.) абсолютно универсальными являются масла со средним диапазоном вязкостей типа 0w40, 5w40 и подобные. Применение маловязких, или же наоборот, слишком густых масел, с верхним дипазоном SAE 20, 30, 50 и 60 служит для решения узкого спектра задач и может привести к повышенному износу двигателя, коксованию колец, увеличению расхода топлива, снижению мощности и т.д. Думаю, читателю несложно соотнести свой режим движения с описанными выше и сделать выбор. Определенная специфика встречается также и при сильных отклонениях от климатической нормы — в холодном климате оптимальны именно маловязкие масла, в крайне жарком — густые.
Щелочное число TBN
Величина прямо характеризующая запас моющих свойств у масла. Связана с количеством активных элементов в составе моющих и грязеудерживающих присадок. Больше — лучше. С появлением т.н. "малозольных" масел (с определенно низким TBN), активно насаждается мнение, что TBN не является критерием, однозначно определяющим запас моющих свойств, что отчасти верно — важна динамика снижения, а также, как в рекламе — "кислотно-щелочной баланс". Однако, в любом случае, никакой иной методики, кроме как контроль снижения щелочности и роста кислотности (непосредственно связанных с контролем щелочного числа) никто пока не предлагает.
Окисление
Величина, прямо связанная с температурной деградацией — помутнением основы и утратой свойств пакетом присадок.
Нитрование
Параметр связанный с лако- и нагарообразованием в результате проникновения в масло соединений азота.
Присадки
В составе современных моторных масел содержится порядка 10-15% присадок. Присадки предотвращают преждевременный износ, коррозию, отмывают и удерживают в себе отложения. По сути, это соединения на основе следующих металлов:
Ca, Mg (кальций и магний) — моющие и удерживающие отложения присадки. От 2 до 3,3% суммарного массового содержания.
Zn, P (цинк, фосфор) — противоизносные присадки. До 2% суммарного массового содержания.
Mo, B (Молибден, Бор) — чаще всего, присадки для снижения трения, до 2% массового содержания, присутствуют, как правило, исключительно в дорогих высокотехнологичных маслах.
Классификация базовых основ
Долгое время, масла для машин и механизмов были минеральными, или даже являлись смесью с растительными маслами. Например, старейшая торговая марка Castrol, как известно, это акроним образованный от "Castor oil" — касторовое масло: в базовую минеральную основу производитель добавлял растительное масло, получая тем самым гибрид из свойств обоих. Главные недостатки таких масел — быстрое окисление и старение, подверженность угару, слишком высокая вязкость при низкой температуре или слишком низкая при высокой, рабочей. Такие масла сложно было назвать "всесезонными". Пробег между заменами, к тому же, составлял всего-то около 2-5 тысяч километров. Причина таких свойств — происхождение смазочного материала. В результате отделения от нефти легких фракций образуется своеобразный коктейль из молекул разных типов и длин. Минеральное масло — разнородное, "непричесанное" по молекулярному составу масло. Для стабилизации свойств, со временем, в него стали добавлять разнообразные присадки в объеме до 20-30%, но удовлетворительного результата с такой основой все равно достичь не получалось.
Решением стало появление синтетических масел (чаще всего — ПАО) — продуктов целенаправленного синтеза молекул с заданными свойствами, получаемых чаще всего из децена — углеводородного сырья, напоминающего сжиженный газ. Такое базовое масло имеет высокий (более 120) индекс вязкости (точку застывания около -50 и ниже), хорошо противостоит окислению, практически не содержит серы, имеет низкую летучесть. На этом достоинства заканчиваются. Недостатков у такого сырья также хватает: слабые смазывающие свойства, сравнительная агрессивность к резиновым уплотнениям, высокая стойкость высокотемпературных отложений, что становится важным, например, при попадании масла в камеру сгорания.
На сегодняшний момент, действует следующая классификация базовых основ масла предложенная американским институтом нефти:
Группа 1 — высокосернистые минеральные масла с низким индексом вязкости.
Группа 2 — малосернистые минеральные масла с низким индексом вязкости.
Группа 4 — чисто синтетические базовые масла группы полиальфаолефинов (ПАО).
Куда подевалась третья группа?
Альтернативой рассмотренным выше 4 группе, стала технология гидроочистки базовых минеральных масел, т.н. "гидрокрекинг". Не вдаваясь в излишние подробности, процесс представляет собой своеобразную ломку молекул разной длины для придания продукту однородности и требуемых свойств. По основным свойствам (стабильность вязкости), такие продукты приблизились, или даже превзошли ПАО, образовав третью группу — масел гидрокрекинга. Крайне важной является и невысокая относительная стоимость данной технологии — такие масла производить выгодно. Эта технология набрала популярность не более 10 лет назад.
Итак, группа 3 — продукты гидрокрекинга.
Все остальные виды базовых масел, не вошедшее в эти группы, расположилось в группе номер 5. Наиболее известные представители этой группы — т.н. "эстеры" — сложные эфиры — продукты взаимодействия спиртов и кислот. Такие базовые масла отличаются полярными свойствами — адгезией (прилипают) к металлам, что позволяет производителям масел заявлять о большем ресурсе и лучшей защите масел на полиэфирной основе. По своим свойствам, эфиры превосходят конкурентов — они стабильны, имеют отличные смазывающие способности, экологичны и т.д. Главный недостаток — цена. Преимущественно применяются небольшими производителями в премиум-сегменте. Крупные нефтеперерабатывающие компании больше нацелены на продукты гидрокрекинга — базой для него служит добываемая ими нефть.
Допуски и одобрения
Существует целый ряд организаций, выдвигающих требования к смазочным материалам, в т.ч. и моторным маслам. Американский институт нефти — API, Европейская ассоциация производителей автомобилей — ACEA, Международный комитет стандартизации и одобрения смазочных материалов — ILSAC и другие… Все эти организации определяют и утверждают требования к смазочным материалам. Если разобраться детально — требования практически одинаковые. На их базе, ведущие производители автомобилей, в свою очередь, разрабатывают свои требования к автомаслам, зачастую просто дублирующие стандарты мировых организаций. Удобно и наглядно было бы рассмотреть эти требования на примере допусков от BMW, появившихся в 98 году.
Итак,
BMW Special oil — масло включенное в перечень масел вообще рекомендуемых для моторов BMW старого поколения — иными словами, практически любое масло. Де-факто — дублер ACEA A3/B3.
LongLife `98 — первое "экологическое" масло — включено требование на увеличенный интервал замены масла — всесезонное масло со стабильными во времени характеристиками. Еще один дублер ACEA A3/B3. При ближайшем рассмотрении — "обычное масло".
LongLife `01 — тоже самое, с улучшенными характеристиками. По некоторым источникам — обязательно наличие компонентов ПАО.
LongLife `01FE — тоже самое, с низкой высокотемпературной вязкостью для топливной экономии (например, 0W30).
LongLife`04 — масло на основе стандарта ACEA "C3" — C — "catalyst" — катализатор. Масло с пониженным содержанием сульфатной золы, фосфора, серы. Т.н. группа MidSAPS и LowSAPS масел. (Использование масел Longlife-04 в бензиновых двигателях допускается только в странах Европы (ЕС плюс Швейцария, Норвегия и Лихтенштейн). За пределами этого региона их использование запрещено из-за зачастую сомнительного качества топлива. — прим.ред. TIS)
То есть, эволюция масел нацелена на четкие экологические требования: меняем масло как можно реже, используем масло как можно жиже (экономия топлива), а теперь еще используем масла с низким содержанием активных элементов пакета присадок — LL-04, чтобы не навредить катализатору.
В том или ином сочетании, совершенно аналогичная ситуация прослеживается и у других производителей.
Маловязкое масло с усеченным на треть пакетом моющих присадок — еще тот подарок для мотора. Впрочем, неизбежное ограничение моющих способностей масла не несет угрозы в "идеальных" условиях эксплуатации без воздействия агрессивных факторов — например пробок, которых в крупных городах хватает. Аналогичным образом, наличие полноценного пакета присадок не представляет опасности для катализатора, если мотор исправен и в основе масла лежит качественная база — масло не угорает и вообще не проникает в камеру сгорания. В то же время, если масло по любой причине попадает в катализатор, никакие MidSAPS и LowSAPS допуски катализатор не спасут. Если вам суждено захлебнуться, то совсем неважно, сделаете ли вы это водопроводной водой или дистиллированной.
Катализатор отравит то самое трудноразлагаемое базовое масло, а совсем не жалкие лишние % сульфатной золы.
Допуск LongLife `04 (а по большому счету — все масла с допуском "ACEA C3" и выше) не рекомендованы BMW для использования за пределами Европейского сообщества.
Любопытная ситуация — создан целый класс "катализаторофильных" масел, в которых идет борьба за жалкие проценты содержания сульфатной золы, что снижает разом моющие свойства примерно на 30% и уж точно не продляет маслу жизнь, в то же время, в исправном двигателе, масло в катализатор просто не попадает. А если и попадает, то по причине неисправности поршневых колец, или же течи сальников клапанов, что вызывает, разумеется, не пакет присадок, а агрессивная и склонная к коксованию, при условии высокой температуры, масляная основа. И вот если попадает — никакие экологические пакеты катализатор не спасут — нормой для нового двигателя производители положили аж 0,7 л на 1000 км, это "норма" для газонокосилки, в которой масло специально заправляется в бензобак в пропорции от 50:1 до 25:1, а не для современного двигателя.
bmwservice.livejournal
Автор
Тема: Выбор вязкости масла ДВС + интервала его замены. Том 5 (Прочитано 315340 раз)
