Свойства моторных масел и их свойства и противопоказания

Моторное масло играет в двигателе сразу несколько ролей: уменьшает износ, силу трения в парах деталей двигателя, предохраняет их от коррозии, омывает, собирает продукты сгорания топлива, делает более плотным зазор между поршнем, поршневыми кольцами и цилиндром…

Производят масло не абы как, а по известной заранее рецептуре. Чтобы получить все необходимые свойства – смешивают основу (базовое масло) и точно рассчитанный пакет присадок.

Вязкость моторного масла

Моторные масла, равно как многие смазочные материалы, меняют свою вязкость исходя из своей температуры. Падает температура – повышается вязкость и наоборот. Всесезонное масло рассчитано на эксплуатационный диапазон от -35 °С (холодный пуск) до +150 °С…+180 °С (работа двигателя летом «на полную») – нетрудно сделать вывод, что его вязкость многократно изменяется.

Чтобы успешно осуществить холодный запуск зимой – вязкость не должна быть очень велика. В летнюю жару, при высокой температуре моторное масло, напротив, не должна быть на очень низком уровне.

Почему? Чтобы создавалась прочная масляная пленка между парами трения и нужное давление в системе. Чтобы обеспечить заявленную вязкость масла в полном температурном диапазоне делается следующее: производство моторных масел осуществляется из основы с малой вязкостью, которая затем обогащается модификаторами вязкости (полимерные загущающие присадки.

Таким образом, основа обеспечивает требуемые низкотемпературные характеристики. А загущающие присадки позволяют сохранить достаточный уровень вязкости при высоких температурах.

Что все это значит на практике? А то, что способность регулировать вязкость исходя из скорости – сокращает потери на внутреннее трение в моторном масле и, стало быть, мощность двигателя остается на уровне.

Например, когда поршень начинает движение, то его скорость увеличивается и наступает момент, когда масло разделяет поверхности (гидродинамический режим смазки). Загущающая присадка уменьшает вязкость масла и снижает тем самым потерю мощности двигателя.

Противоизносные свойства моторного масла

Противоизносные качества моторного масла – это умение минимизировать механический износ деталей двигателя, а также ЦПГ и колец.

Особо опасен тут механический износ для трущихся между собой элементов. Допустим, скорость невелика, но нагрузки зашкаливают – что будет тогда?

Масло не сможет эффективно выполнять свою функцию, разделять детали, облегчая ход. Детали контактируют друг с другом (это называется граничным режимом смазки). В эти моменты микроповерхности касаются друг друга и разрушаются. Так формируются выступы и задиры.

Этого допускать никак нельзя и для предотвращения разрушения поверхностей в масло заливают противоизносные присадки. Они образуют на металлической поверхности тонкую пленку, обеспечивающую скольжение.

А что делают щелочные присадки? Ответ: нейтрализуют кислоты. Они предотвращают коррозионный износ ЦПГ из-за воздействия кислот, окисления масла и сгорания топлива.

Моющие и диспергирующие свойства моторного масла

Моющие свойства масла

Это, как видно из названия, свойство масла очищать внутренние элементы двигателя от лака, нагара и пр. Такие свойства обеспечиваются вводом моющих присадок, в составе которых есть поверхностно-активные вещества (ПАВ), смывающие отложения от деталей в масло.

Диспергирующие свойства

Оставляют нерастворимые в масле вещества (нагар, продукты сгорания топлива) в активном состоянии, не позволяя им выпасть в осадок. Похоже на чудо? нет, все проще – специальные присадки-дисперсанты, облепляют загрязнения, образуя оболочку. А уж эта оболочка, поверьте, точно не позволит загрязнениям прилипнуть к стенкам двигателя.

Антиокислительные свойства моторного масла

Отвечают за рабочий срок моторного масла

Дело в том, что когда масло начинает окисляться – его качества ухудшаются и оно стареет. Можно ли отсрочить этот процесс? Да, можно, с использованием антиокислительных присадок. Они защищают масляную основу от действия кислорода, и процесс окисления замедляется.

Но, масло работает в двигателе в сложных условиях, так что полностью избавиться от окисления нельзя. Потому что после ввода антиокислительных присадок вязкость масла увеличивается, также растет коррозионная активность, склонность к отложениям и пр.

Антикоррозионные свойства моторного масла

Само название раскрывает суть. Имеется в виду способность масла сопротивляться коррозии, особенно на элементах двигателя, изготовленных из цветных металлов. Антикоррозионные присадки формируют прочные защитные пленки, препятствующие непосредственному контакту с моторным маслом, которое при нагревании оказывается сильной агрессивной средой для цветмета.

Энергосберегающие свойства моторного масла

Загущающие присадки вместе с модификаторами трения – это ингредиенты для получения энергосберегающих масел с маловязкой основой. Такие масла экономят топливо.

В зависимости от класса масла и рабочего режима автомобиля экономия топлива может составлять от 1,5-2 до 5,5-6%.

Модификаторы трения могут быть:

• Твердые – вещества диспергированные (измельченные) в масле. Хорошая адгезия дает возможность соприкосновения с поверхностями трения и уменьшения его величины при граничном режиме смазки
• Жидкие – вещества с высокой адсорбцией к металлу и образующие на поверхности “ворс”, снижающий силу трения

Рекомендации про выбор моторного масла

Как добиться того, чтобы двигатель работал долго и надежно, без перебоев:

• При выборе моторного масла лучше ориентироваться на перечень масел, одобренных автопроизводителем. Такие смазочные материалы успешно прошли испытания, обладают соответствующим набором качеств и допуск к применению
• Замена масла должна осуществляться в сроки, указанные в инструкции. При эксплуатации в городе, по бездорожью и т. д. движение проходит, как правило, на низких передачах и двигатель совершает больше оборотов на 1000 км пробега, чем при движении на трассе. Посему в таких рабочих условиях менять моторное масло необходимо в 1,5-2 раза чаще, чем установлено в инструкции
• Если у автомобиля большой пробег, то замену масла следует проводить чаще, из-за того, что его рабочие условия гораздо более суровы (износ двигателя, доступ раскаленных газов в картер)
• Замену масляного фильтра проводить параллельно с заменой масла. При применении некачественного топлива и большом пробеге по запыленной местности – соответственно, заменять его чаще, чем масло (в разумном пределе). Слишком много продуктов неполного сгорания топлива и пыли может привести к выходу фильтра из строя задолго до срока
• Не следует смешивать минеральные и синтетические масла, и доливать минеральное в полусинтетическое! Причина кроется в различной растворимости присадок в минеральной и синтетической основе. Итог смешивания может быть невеселым – превращение присадок в осадок – доливать нужно тот же сорт масла, который уже был залит в двигатель.
• Масла от разных фирм-производителей имеют разные пакеты присадок, и никто вам не гарантирует, что они несовместимы
• Промывание двигателя не обязательно, если вы своевременно меняли масло и уверены в его качестве
• Вы купили б/у автомобиль и не знаете, какое масло использовал прежний владелец? Тогда проведите замену масла, а перед этим промойте систему смазки специальным промывочным маслом. Иначе свежее качественное масло может отмыть много отложений, а это ведет к скорому засорению фильтра системы смазки
• Не увлекайтесь введением в моторное масло разного рода препаратов! Это может улучшить некоторые его свойства, но повлиять негативно на другие. Состояние двигателя пострадает в этом случае. Не верите? Дело в том, что в фирменном, качественном масле набор присадок точно определен и рассчитан, а возможное добавление в него какого-то средства может нарушить этот баланс
• Не смотрите на цвет масла при выборе. Многие, вводимые в него присадки, затемняют его
• Если двигатель не прогрет до рабочей температуры, то в масле щелочные присадки не могут нейтрализовать кислоты, получающиеся из продуктов неполного сгорания топлива. А это, увы, ведет к увеличенному коррозионному износу поршней, поршневых колец и цилиндров. А при движении автомобиля – двигатель получает нагрузку и прогревается скорее. Отсюда правило: в зимнее время прогрев двигателя на месте не должен превышать 3-5 мин

Смазочные масла являются наиболее популярным видом жидких смазок для узлов трения машин и механизмов, выполняют функции рабочего тела в гидравлических приводах и амортизаторах, используются в качестве СОЖ при металлообработке, охлаждающей и изолирующей жидкости в масляных трансформаторах.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Виды по составу и характеристики
2. Классификация по назначению
3. Область применения
4. Особенности выбора
5. Отечественное или импортное?

Виды смазочных масел по химическому составу и их характеристики

По химическому составу смазочные масла делятся на следующие виды: минеральные (нефтяные), органические (животного и растительного происхождения), синтетические, полусинтетические.

Органические масла обладают отличными смазывающими свойствами и экологически безопасны, но работают в очень узком диапазоне температур. Кроме того, они дорого стоят, поэтому в чистом виде используются крайне редко.

Минеральные масла, которые производят из мазута (Рис.1), имеют самое выгодное соотношение цены и эксплуатационных характеристик для промышленного применения. В зависимости от способа получения, они разделяются на дистиллятные (продукты вакумной перегонки мазута) и остаточные (получают путем деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков, образующихся при дистилляции мазута).

Дистиллятные масла превосходят остаточные по термостабильности и вязкостно-температурным свойствам, но существенно уступают им по смазывающей способности. Смешивая их в определенных пропорциях, получают товарные масла – компаундированные смазки с требуемыми техническими характеристиками.

С целью улучшения эксплуатационных свойств в состав минеральных смазочных масел вводят антифрикционные, противозадирные, антипенные, моющие и прочие присадки.

   Синтетические масла – это продукты химической переработки нефти или природного газа, в результате которой синтезируются смазочн

ые жидкости с заданными техническими характеристиками (особо высоким индексом вязкости (Рис.2), малой склонностью к пенообразованию, низкой летучестью и т.д.). Стоят они в 2 – 3 раза дороже минеральных, но окупаются тем, что гарантируют легкий пуск и устойчивую работу механизмов в широчайшем диапазоне рабочих температур, обеспечивают экономию энергии за счет меньших потерь мощности на трение, гораздо дольше служат. 

Полусинтетические смазочные материалы, в состав которых входит 50%-70% минералки и 30%-50% синтетики, объединяют в себе доступную стоимость и хорошие эксплуатационные характеристики (зависят от процентного соотношения базовой основы и пакета присадок).

Классификация смазочных масел по назначению

В соответствии с ГОСТ 4.24-84 смазочные масла делятся по основному назначению на следующие группы и подгруппы (Табл.1):

Табл.1

Классификацию основных групп смазочных масел по рекомендуемым областям назначения и применения, а также их маркировку регламентируют соответствующие ГОСТы. Например моторные масла, в зависимости от эксплуатационных свойств, согласно ГОСТ 17479.1-85 делятся на группы А, Б, В, Г, Д, Е (Табл.2):

Табл.2

Индекс 1 присваивается маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 – для дизельных. Масла, которые подходят для использования в двигателях обоих типов с одинаковым уровнем форсирования, не имеют индекса в обозначении. Если в маркировке присутствует двойное обозначение, то первое из них указывает на возможность применения в дизельных двигателях, а второе – в бензиновых.

С появлением на российском рынке импортных смазочных материалов у автомобилистов большей популярностью пользуется классификация моторных масел по международным системам – ACEA, API, SAE.

От чего зависит область применения смазочных масел

Область применения смазочных масел зависит от их эксплуатационно-технических свойств, основными из которых являются:

• вязкость и плотность при самой низкой, нормальной и максимальной рабочей температуре (эти показатели влияют на легкость холодного пуска оборудования, прочность смазывающей пленки, герметичность зазоров в цилиндропоршневых группах);

• температура застывания – ее значение должно быть ниже минимальной температуры окружающей среды в предполагаемых условиях эксплуатации;

• температуры вспышки и воспламенения – чем они выше, тем меньше пожаро- и взрывоопасность машин и механизмов, технологических процессов;

• кислотное число – определяет антикоррозионные свойства;

• маслянистость (липкость) – способность создавать на трущихся поверхностях надежную смазывающую пленку.

При работе механизмов в высокотемпературном режиме следует обращать особое внимание на зольность (с ее увеличением возрастает риск ускоренного абразивного износа трущихся деталей) и коксуемость (склонность к образованию нагара) масла.

Важные нюансы при выборе смазочных масел

Каждый вид смазочного масла имеет свои преимущества и недостатки (Рис.2). 

Поэтому при подборе смазки для конкретного механизма следует учитывать:

• условия его работы (температура, влажность, степень агрессивности окружающей среды);
• эксплуатационные нагрузки (скоростной и температурный режим, удельное давление в зоне контакта);
• материалы трущихся поверхностей;
• износ контактирующих деталей (с его увеличением необходимо применять масло с большей вязкостью и плотностью).

Кроме назначения, предусмотренного ГОСТом, необходимо учитывать и стоимость смазочного масла. Так, для смазки узлов трения, работающих в щадящих условиях (при невысоких температурах и давлениях, отсутствии агрессивных сред), отлично подходит самая дешевая бесприсадочная минералка. Для механизмов, условия эксплуатации которых предъявляют повышенные требования к противоизносным, антиокислительным, противозадирным, противоскачковым, адгезионным свойствам смазочных материалов применяются более дорогие минеральные, полусинтетические или синтетические масла с соответствующими присадками.

Важнейшее значение при выборе смазочного масла имеет индекс вязкости (ИВ) — зависимость вязкости (ν) от температуры. Его можно вычислить по формулам, приведенным в ГОСТ 25371-97, или воспользоваться номограммой Виноградова (Рис.3).

Чем выше ИВ, тем шире температурный диапазон эксплуатации машин и механизмов (обеспечивается легкий холодный пуск и надежная смазка узлов трения при максимальных рабочих температурах).

Какое масло выбрать – отечественное или импортное?

В наибольшей степени этот вопрос волнует автомобилистов. Еще совсем недавно ответ на него был однозначным – импортное. Но посмотрите рейтинг лучших моторных масел 2019 года, составленный специалистами «Эксперта цен» (табл.3): оказывается, масло марки Лукойл при более низкой стоимости достойно конкурирует с передовыми мировыми брендами >LIQUI MOLY, Total, ELF, MOBIL</a> и Motul. Причем Лукойл Люкс 10W40 при вдвое меньшей стоимости переигрывает LIQUI MOLY Optimal 10W-40, а очень дешевая минералка ЛУКОЙЛ Супер SG/CD 15W-40 и вовсе не имеет конкурентов в категории «Лучшее минеральное моторное масло 15W-40»!

Табл.3

Конечно же, если ваше авто на гарантии, в двигатель нужно заливать исключительно масло, которое указано производителем. После снятия с гарантии для автомобилей, способных по паспорту «переваривать» масла SG/CD, нет смысла покупать дорогую импортную минералку – при соблюдении интервалов замены «Лукойл Супер» не доставит проблем при эксплуатации.

Не забывайте о том, что любые смазочные материалы стоит покупать только в авторизованных точках продаж и у официальных дилеров отечественных и зарубежных производителей. Это исключает риск приобрести подделку, которая может привести к некорректной работе и даже поломке дорогостоящей техники.