Для чего и какое масло нужно ДВС?

Для чего и какое масло нужно ДВС?

И все же, зачем автомобилю нужно моторное масло? Объяснить его наличие очень просто. Оно защищает силовой агрегат, создавая на поверхности деталей защитную плёнку. Это помогает уменьшить трение и предотвратить быстрый износ. Кроме того, масляная пленка может защищать детали в моторе от грязи, коррозии и вредных примесей. Поэтому среди основных функций моторного масла в автомобиле можно выделить следующие:

• защита двигателя;

• защита всех элементов двигателя от быстрого износ;

• предотвращение коррозии;

• защита от перегрев;

• выведение продуктов износа из мотора - металлическая стружка, которая остаётся после трения;

• выведение сажи, нагара и прочих продуктов сгорания горючего.

Из чего состоит моторное масло?

Любое масло для двигателя изготавливается из базового масла и присадок. Одни отвечают за сохранение текучести масла зимой и вязкости жарким летом, другие делают его особо скользким, третьи расщепляют и удаляют нагар и отложения. Словом, присадки как раз и обеспечивают важные функции, о которых мы рассказали выше.

Первые паровые машины поначалу смазывались животными или растительными жирами. Среди вторых хорошие результаты показало касторовое масло, которое применяли и на заре развития двигателей внутреннего сгорания: оно почти не высыхает и не образует пленку. Некоторое время для смазки ДВС использовали просто хорошо очищенное минеральное масло — продукт переработки нефти — автол.

Но простое масло было капризным: оно подгорало, образуя трудноудаляемые отложения, меняло свойства с перепадом температур и недолго служило. Уже с начала 1930-х в масло начали добавлять первые присадки.

Базовую основу для моторного масла отдельные крупные производители делают сами — их бренды часто совпадают с именами известных нефтедобывающих компаний. Но есть марки, которые, хоть и покупают базовое масло на стороне, обладают уникальными рецептами присадок.

Основные характеристики моторных масел

Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел. Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Индекс вязкости — показатель, который характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах – это просто число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150. У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости может достигать 200.

Температура вспышки. Этот показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации. У хороших масел температура вспышки должна быть выше 225°С. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстро испаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению его низкотемпературных свойств.

Температура застывания — это температура, при которой масло практически полностью теряет текучесть (подвижность). Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Щелочное число (TBN). Показывает общую щелочность масла, включая вносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладают щелочными свойствами. TBN характеризует способность масла нейтрализовывать вредные кислоты, поступающие в него в процессе работы двигателя и противодействовать отложениям. Чем ниже TBN, тем меньше активных присадок осталось в масле. TBN большинства масел для бензиновых двигателей обычно имеет значения в пределах 8-9 единиц, а для дизельных двигателей около 11-14. При работе моторного масла общее щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Значительное падение числа TBN приводит к кислотной коррозии, а также загрязнению внутренних частей двигателя.

Кислотное число (TAN). Кислотное число является показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс. Повышение числа TAN служит показателем окисления масла, вызванного длительным временем использования и/или рабочей температурой. Общее кислотное число определяется для анализа состояния моторных масел, как показателя степени окисления масла и накопления кислых продуктов сгорания топлива.

Базовые масла

Моторное масло состоит из основы (базового масла) и присадок. Свойства масла определяются прежде всего химическим составом основы, присадки же предназначены для корректировки и улучшения этих характеристик. С помощью присадок можно значительно повысить эксплуатационные свойства моторных масел, даже изготовленных из не самых лучших базовых масел. Но при длительной эксплуатации и особенно при высоких нагрузках присадки разрушаются, и конечное качество моторного масла, проработавшего в двигателе более половины положенного срока, определяется качеством базового масла. Основы масла бывают минеральные (т.е. полученные путём очистки соответствующей фракции нефти) и синтетические (т.е. полученым путём каталитического синтеза из газов). Комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового масла, называется полусинтетической базой.

Масла — это углеводороды с определенным количеством атомов углерода. Эти атомы могут быть соединены как в длинные и прямые цепи, так и разветвленные, как крона какого-нибудь дерева. Чем более «прямыми» будут цепи, тем лучше будут свойства масла. Получаемое из нефти масло идет к «идеалу», отсеивая все ненужное более или менее изощренными способами. Если менее — это обычная «минералка», более — гидрокрекинговое масло. В процессе каталитического гидрокрекинга происходит «выпрямление» цепей — изомеризация, но строя отборных молекул таким способом не получить. Ну а синтетическое масло? Его получают из легких газов, «наращивая» длину цепи до нужного числа атомов углерода. Условия этой реакции намного лучше контролируются, поэтому можно получить практически линейные цепи заданной длины.

Условные эксплуатационные характеристики (по возрастанию качества), в % (минеральное базовое масло принято за 100 %)

• Минеральное, обычного качества- 100 %

• Гидрокрекинговое, улучшенное минеральное- 200 %

• Синтетическое, полиальфаолефиновое- 300 %

• Синтетическое, эстеровое- 500 %

По классификации Американского института нефти (API) базовые масла подразделяются на пять категорий:

• Группа I — базовые масла, которые получены методом селективной очистки и депарафинизации растворителями (обычные минеральные)

• Группа II- высокорафинированные базовые масла, с низким содержанием ароматических соединений и парафинов, с повышенной окислительной стабильностью (масла, прошедшие гидрообработку- улучшенные минеральные)

• Группа III- базовые масла с высоким индексом вязкости, полученные методом каталитического гидрокрекинга (НС-технология). В ходе специальной обработки улучшают молекулярную структуру масла, приближая по своим свойствам базовые масла группы III к синтетическим базовым маслам IV группы. Не случайно масла этой группы относят к полусинтетическим (а некоторые компании даже к синтетическим базовым маслам).

• Группа IV– синтетические базовые масла на основе полиальфаолефинов (ПАО). Полиальфаолефины, получаемые в результате химического процесса, имеют характеристики единообразной композиции, очень высокую окислительную стабильность, высокий индекс вязкости и не имеют молекул парафинов в своем составе.

• Группа V – другие базовые масла, не вошедшие в предыдущие группы. В эту группу входят другие синтетические базовые масла и базовые масла на растительной основе.

Химический состав минеральных основ зависит от качества нефти, пределов выкипания отбираемых масляных фракций, а также методов и степени их очистки. Минеральная основа – самая дешевая. Это продукт прямой перегонки нефти, состоящий из молекул разной длины и разного строения. Из-за этой неоднородности – нестабильность вязкостно – температурных свойств, высокая испаряемость, низкая стойкость к окислению. Минеральная основа – самая распространенная в мире моторных масел.

Совершенствование минеральных базовых масел проводится по двум основным направлениям. Первое, при котором масло очищается только до такой степени, чтобы в нем осталось оптимальное содержание смол, кислот, соединений серы, азота и, дополнительно, вводятся присадки для улучшения некоторых функциональных свойств. Такой метод не позволяет получить масла достаточно высокого уровня качества. Второе направление, при котором базовое масло полностью очищается от всех примесей и проводится молекулярная модификация методом гидрокрекинга. В результате получается масло, обладающее ценными свойствами для тяжелых режимов работы (высокая стойкость к деформациям сдвига при высоких скоростях, нагрузках и температурах, высокий индекс вязкости и стабильность параметров).

Гидрокрекинговые масла — это продукты перегонки и глубокой очистки нефти. Гидрокрекинг отбрасывает все «ненужное», ну а если захватывается что-то «полезное», необходимые свойства придаются с помощью присадок. Но четко отфильтровать ненужные примеси сложно — поэтому имеет место большее нагарообразование и «содействие» коррозии у гидрокрекинговых масел по сравнению «синтетикой». Гидрокрекинговое масло получается близким по качеству к «синтетике», но быстрее стареет, теряет свои свойства. Зато они обладают высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига, а от износа могут защищать даже лучше, чем синтетические. С другой стороны, «синтетика» более однородна в смысле линейности углеводородных цепей, что дает преимущества, например, в температуре замерзания. Есть еще один нюанс. Гидрокрекинг — процесс каталитический, как, впрочем, и синтез. Но если первый идет, например, на никеле, то второй — на углероде. Понятно, что углерод в этом смысле лучше, так масло будет избавлено от нежелательных примесей соединений катализаторов.

Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе от 20 до 40 процентов «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла (синтетического компонента) должно быть в готовом моторном масле — нет. Также нет никаких предписаний, какой синтетический компонент (базовое масло группы III или группы IV) использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.

Синтетические масла обладают исключительно удачными вязкостно-температурными характеристиками. Это, во-первых, гораздо более низкая, чем у минеральных, температура застывания (-50°С, -60°C) и очень высокий индекс вязкости, что существенно 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 повышенную стойкость к деформациям сдвига (благодаря однородности структруры), 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. Основным фактором, ограничивающим применение синтетических масел, является их высокая стоимость. Они в 3-5 раз дороже минеральных.

Как часто нужно менять моторное масло?

Каким бы качественным ни было моторное масло, в определенный момент оно требует замены. Когда именно это нужно делать – вопрос, который беспокоит и новичков, и опытных автомобилистов. Дело в том, что в процессе эксплуатации смазочная жидкость теряет свои эксплуатационные качества. Пропустили срок замены – повысили риск износа двигателя.

Существует несколько критериев, которые помогают определить, когда масло требует замены.

Ключевой критерий и основной ориентир – километраж пробега. Как правило, производители автомобилей рекомендуют менять смазочную жидкость через каждые 10–15 тыс. км. Но есть и дополнительное условие: не реже, чем раз в год. Индивидуальные рекомендации можно найти в техническом паспорте транспортного средства.

Однако указанные сроки не учитывают практические факторы. К ним относятся:

• агрессивный стиль вождения;

• частое передвижение по пересеченной местности;

• режим «такси»: частые пуски и остановки, простаивание в пробках, поездки на короткие дистанции и прочее;

• передвижение с грузом, например с автоприцепом;

• езда при экстремально низких или высоких температурах;

• использование топлива с высоким содержанием серы (характерно для России).

Здесь важно понимать, что подобные экстремальные факторы действительно могут сокращать рекомендуемый интервал замены масла. Но подобное, как правило, относится к смазочным жидкостям из категории масс-маркета. Такие масла минимально соответствуют требованиям и не отличаются высокой стабильностью к агрессивным нагрузкам.

Смазочные жидкости от технологических лидеров мирового рынка имеют более высокий порог сопротивления. Производители брендовых продуктов учитывают возможные экстремальные нагрузки на масло настолько, что оно гарантировано сохраняет свои защитные свойства весь установленный автопроизводителем интервал замены даже в российских условиях эксплуатации.

Кроме того, для расчета сроков замены масла можно учитывать:

• моточасы (если машина часто подолгу работает на холостых без движения) – в этом случае интервалы замены определяют с помощью специальных счетчиков, которые подключают к двигателю;

• расход топлива – замену масло производят после каждой тысячи литров;

• качество топлива – после вынужденной заправки на неизвестной АЗС, особенно загородом, рекомендуется поменять масло;

• качество масла – топовая оригинальная смазочная жидкость дольше сохраняет стабильность, чем продукт масс-маркета.

Как выбрать масло для конкретного автомобиля?

Об этом уже позаботились производители автомобилей и масел, выработав конкретные рекомендации именно для вашего транспорта.

Можно пойти тремя путями. Прежде всего, узнать эту информацию на официальном сервисе, где вам могут предложить фирменное брендированное масло согласно возрасту и пробегу машины. Как правило, его изготавливают известные крупные концерны, и некоторые ставят свой логотип рядом с маркой автопроизводителя, а кто-то себя не афиширует. Важно, что все параметры масла специально согласованы с разработчиками автомобиля.

Конкретные рекомендации есть и в инструкции к автомобилю. Однако чаще там указывается гарантийный период, когда машина еще относительно новая и исправная, а это подразумевает, что вы будете посещать официальный сервис, и возвращает нас к первому пункту.

Наконец, на официальных сайтах крупных производителей масел (включая некоторые отечественные) есть электронный сервис подбора для автомобилей конкретной модели с определенным двигателем и годом выпуска. И этот вариант можно считать корректным.

Опытный мастер в автосервисе может дать более точные рекомендации с учетом пробега и износа автомобиля.

С уществуют ли «чудодейственные» присадки?

Это один из наиболее частых вопросов, порожденных навязчивой рекламой всевозможных добавок, которые обещают сделать двигатель чистым как после конвейера, создать невероятно скользкий слой, позволяющий проехать хоть сотню километров после полной утечки масла, и «нарастить» истертые детали до состояния новых. Этот вопрос автор на технических семинарах не раз переадресовывал представителям известных производителей масел, и ответы были примерно одинаковыми.

С войства присадок должны быть оптимально сбалансированы, где одно качество не мешает другому. Действительно, можно добавить стороннюю «сверхскользкую» присадку, но губительно повлиять на характеристики вязкости или, скажем, моющие свойства состава. Цель химиков — не насыпать «всего и побольше», а обеспечить необходимый баланс характеристик для конкретного мотора и синергию компонентов масла. Словом, в качественном масле от известного производителя все необходимое и так уже есть.

Как самостоятельно проверить качество масла?

Масляный щуп

Следить за работоспособностью масла можно и самостоятельно «на глаз». Однако более квалифицированную оценку смазочной жидкости могут дать только в специальной лаборатории

Есть распространенное заблуждение – если масло почернело, значит, его пора менять. Однако это совершенно неверный ориентир. Более того, он работает наоборот: качественное моторное масло обладает моющей и диспергирующей способностью. Оно очищает двигатель от продуктов сгорания и грязи, и удерживает этот мусор в собственном объеме в мелкодисперсном состоянии, предотвращая появление закупорок в масляной системе. Если вы проехали 1–2 тысячи километров, а масло остается чистым – это тревожный сигнал.

Непочерневшее масло – признак того, что смазочная жидкость не выполняет моющих функций. Грязь скапливается на деталях двигателя, образует пробки в масляных каналах, что в итоге приводит к износу и поломке мотора.

Кроме того, масло может загустевать или, наоборот, становиться слишком жидким. В первом случае вам приходится постоянно беспокоится, заведется ли машина холодным утром и менять аккумуляторы, во втором – доливать масло из-за повышенного угара. Если масло слишком быстро теряет стабильность, причина кроется в некачественных ингредиентах – базовых маслах и присадках. Выход здесь только один – выбрать более качественную смазочную жидкость от надежного бренда, с уверенностью в оригинальности продукта.

Самый верный способ получить профессиональное заключение о качестве используемого вами масла – обратиться в специализированную лабораторию. Однако опытные водители знают несколько лайфхаков, как проверить работоспособность смазочной жидкости самостоятельно:

• Осмотреть масляный щуп и маслозаливную крышу. Появление темных сгустков в масле – сигнал к срочной его замене.

• Обратить внимание на цвет масла. Если оно не темнеет при эксплуатации – присадки не справляются с очисткой двигателя от грязи.

• Осмотреть крышку и внутреннюю часть маслозаливной горловины на наличие пены – это признак того, что в смазочную жидкость попадает антифриз.

• Обратить внимание на консистенцию масла – если заметны густые отложения, похожие на солидол, необходимо принимать срочные меры.

Любой из этих признаков – веское основание не только для замены масла, но и для диагностики состояния ДВС на профессиональной СТО.

Основные ошибки при эксплуатации моторных масел

Чтобы использовать масло положенный срок без срочных обращений в автосервис, важно избегать распространенных ошибок:

Нарушение интервала замены. Это приводит к износу узлов двигателя.

Перелив или недолив масла. В первом случае масло будет создавать излишнее давление на уплотнители и может начать сочиться наружу, во втором – может возникнуть масляное голодание.

Неполная замена масла. В оставшейся смазочной жидкости остается грязь и кислотная среда, которая снизит эффективность свежезалитого масла.

Неправильный подбор масла. Если залить смазочную жидкость, игнорируя требования автопроизводителей, оно попросту не будет выполнять предписанные функции. Например, масляная пленка будет недостаточной для надежной защиты двигателя.

Смешивание масел. Допускается при экстренной доливке, но в долгосрочной перспективе снизит эффективность защиты двигателя.

Использование отработавшего свой срок масляного фильтра. На этой детали скапливаются металлические фракции, вода и сажа, которые загрязнят свежее масло, а в итоге забьют фильтр для такой степени, что масло подходить через него не будет, что приведёт к полному выходу ДВС из строя.