Состав моторного масла

У силовой установки любого автомобиля практически все узлы и механизмы взаимодействуют между собой. Это взаимодействие сопровождается возникновением силы трения между движущимися частями механизмов. Причем из-за высокой нагруженности некоторых механизмов, сила трения между трущимися поверхностями довольно высокая. Чтобы по максимуму снизить силу трения между элементами двигателя применяются смазочные материалы — моторные масла.

масло в двигателеВ задачу этих материалов входит создание тонкой пленки между трущимися поверхностями для предотвращения соприкосновения металлических элементов узлов и механизмов. Особенно пленка нужна на двух основных механизмах двигателя – кривошипно-шатунном и газораспределительном. Помимо снижения трения оно еще и выполняет охлаждающую функцию, частично отводя тепло с поверхностей узлов. Также в задачу входит омывание трущихся поверхностей для удаления частиц грязи.

Но не все моторные масла, применяемые на автомобилях — одинаковы. Схож только его состав. Оно, каким бы методом не получено, включает в себя масляную основу и комплект всевозможных присадок. Далее подробнее рассмотрим все, что касается моторных масел.

Состав моторного масла, классификация

Итак, все моторные масла в первую очередь разделяют по химическому составу основы, то есть, каким методом и из чего она получена.
По данному критерию все они делятся на три категории – минеральные, синтетические и полусинтетические.

Основа, она же база, для минеральных масел берется из сырой нефти. Для получения смазочного материала нефть фильтруют методом селективной очистки, а также депарафинизируют. Эти масла были первыми, которые применялись на авто. Однако сейчас они применяются все реже, поскольку по своим свойствам уступают двум другим.

Первые синтетические основы были получены путем химического синтеза. Поскольку производство его именно химическим путем довольно сложное, стоимость его была значительно выше минерального. Суть данного метода сводится к синтезу из молекул определенных химических веществ основы масла. Сложность получения основы заключается в надобности подбора из простейших углеводородов молекул с одинаковыми параметрами и свойствами для дальнейшего синтеза из них молекул основы.

Сейчас к категории синтетических смазочных материалов также относятся и смеси, полученные из синтетической основы с добавлением минеральной составляющей, или полученной путем гидрокрекинга. Но в таком случае оно уже не является полностью синтетическим.

схема производства масла

Последняя категория – это полусинтетические масла. Данное название они получили из-за того, что включают в своем составе как минеральное, так и синтетическое масло. По сути, полусинтетик – это смесь двух масел, причем пропорции компонентов могут отличаться.

Это основные категории масел, которые приняты для общего ознакомления с составом. Вообще же у производителей основы моторных масел делятся на 6 категорий:

  • Базовое, полученное путем очистки и депарафинизации нефти;
  • Базовое, с высокой степенью очистки путем гидрообработки (минеральное улучшенной очистки);
  • Базовое, полученное методом гидрокрекинга, что обеспечивает индекс вязкости от 80 до 120;
  • Базовое, полученное методом гидрокрекинга с индексом вязкости выше 120;
  • Базовое, полученное из полиальфаолефинов (синтетические масла);
  • Базовое, не вошедшее в вышеуказанные категории (Эфиры, гликоли и т.д.);

Группы применяемых присадок

И это только классификация основы моторного масла. В состав его также входят присадки. Они обеспечивают ряд улучшенных показателей масла. Без них основа внутри силового агрегата долго не проработает, поскольку условия его работы часто меняются, что приводит к быстрому его разрушению.

Что касается присадок, то их подразделяют на три группы, каждая из которых направлена на выполнение определенных функций.

схема производства масла

Производство масла Shell

Самой обширной считается группа функциональных присадок. Присадки этой группы обеспечивают большое количество положительных свойств, к примеру, присадки этой группы обеспечивают повышенный противоизносный эффект, антиокислительный эффект, препятствуют возникновению пены, защищают от коррозии.

Вторая группа, не менее важная – вязкостные присадки. В задачу этих присадок входит увеличение индекса вязкости масла и поддержание его определенного значения при разных температурных режимах.

Третья группа присадок – повышающих текучесть.

Процентная масса присадок в моторном масле может отличаться. В некоторых видах присадки составляют 5% от общего количества, но встречаются и масла, в которых присадки составляют 25%.

Классификация SAE

Существует несколько классификаций моторных масел, причем каждая из классификаций отвечает за определенные свойства. Самой распространенной классификацией является SAE. Данная классификация разработана Ассоциацией автомобильных инженеров. Она характеризует вязкость, а также свойства «прилипания» его к поверхности детали. По сути, вязкость – это свойство масла «прилипать» к поверхности металла, при этом оставаясь текучим. Данные свойства оно должно сохранять при определенных температурных режимах.

Согласно этой классификации масла подразделяются на летние, зимние и всесезонные. Причем летние и зимние виды подразделены на несколько видов, а вот всесезонные по такому принципу не подразделяются.

Всего согласно этой классификации производятся 6 видов зимнего и 6 видов летнего масла. Что касается зимнего, то его обозначение состоит из буквенно-цифрового индекса, а для обозначения летнего применяется только цифровой индекс.

таблица вязкости масел Градация зимнего масла начинается от 0 и до 25, при этом обозначение последующего вида ведется через 5 единиц, то есть, 0, 5, 10 и так до 25. Дополнительным обозначением у зимнего масла выступает буква W – Winter. Чем меньше цифровое обозначение, тем вязкость его ниже при низких температурах. Так, зимнее масло 0W обеспечит запуск силовой установки даже при температуре ниже -30 С, поскольку вязкость даже при такой температуре будет не очень высокой. А вот масло 25W можно использовать при температуре не ниже -10 С.

Летнее же действует наоборот. Градация летнего масла ведется от значения 10 и до 60, причем значение последующего вида на 10 единиц больше, а буквенного обозначения не используется.

Так, масло с обозначением 20 сохранит вязкость при температуре до +20, а обозначение 50 указывает на сохранение вязкости при температуре до +50 и выше.

Но у нас распространение отдельно зимние и летние масла не получили из-за довольно широкого температурного диапазона в течение года. Смена сезонов привела бы как минимум к двукратной смене его в году.

Большее распространение у нас получили всесезонные виды масла. Этого вида вязкость указывается как для низких, так и высоких температур, и в обозначении их фигурирует и зимнее и летнее обозначение вязкости, к примеру, 5W-40. Но при этом показатели вязкости у 5W-40 могут отличаться от показателей, отдельно взятых зимнего 5W и летнего 40 масел.

Зато как таковых видов всесезонных масел нет, выпускаются они с обозначениями от 0W-50, до 25W-20.

классификация сае

Следует учитывать, что температурный показатель применения того или иного масла является приблизительным и производителями только рекомендуется. Реальные же температурные показатели зависят от многих факторов, в том числе и конструктивных особенностей двигателя.

Зачастую автовладельцы останавливаются только на этой классификации, считая, что знание температурного режима и вязкости вполне достаточно.

Классификация АСЕА

Однако есть и другие, не менее важные классификации. Имеется еще и классификация, разработанная ассоциацией европейских производителей автомобилей. Данная классификация имеет обозначение АСЕА.

обозначение масла

Сводится эта классификация к возможности применения масел на тех или иных двигателях. Всего она включает 4 класса: А – для бензиновых силовых установок, В – для дизелей, применяемых на легковых авто, а также грузовых, с малой грузоподъемностью. Есть еще один класс – Е, к которому относятся дизели высокой мощности, устанавливаемые на большие грузовые авто.

Стоит отметить, что данная классификация также учитывает выпускаемые энергосберегающие масла. Особенностью их является сниженная вязкость при высоких температурах работы двигателя, чем у стандартных. За счет этого снижается и сопротивление скольжению между элементами двигателя, это положительно сказывается на потерях мощности из-за трения в силовом агрегате при работе. Однако повышенная текучесть этого масла приводит к тому, что пленка на поверхности тоньше, чем при использовании стандартного масла, соответственно скорость износа элементов двигателя выше, поэтому не всем агрегатам оно подходит.

Чтобы обозначить стандартное и энергосберегающее масло, кроме буквенного индекса применяется еще и цифровой. Всего цифровых индексов пять – от 1 до 5.

Энергосберегающие смазочные материалы в этой классификации получили индексы 1 и 5, а индексы 2,3 и 4 обозначают стандартные масла. При этом данные индексы применимы и к бензиновым и к дизельным моторам. А энергосберегающие материалы по АСЕА обозначаются А1, А5, а также В1 и В5. Все остальные обозначения относятся к стандартным материалам. Для класса Е такого обозначения вида нет.

Классификация API

Примерно такая же классификация, но более обширная есть и у американцев. Разработанная классификация Американским институтом нефтепродуктов, ее инициалы API.

классификация масла API подразделяет масла по общим эксплуатационным свойствам. Суть этой классификации сводится к применяемости его на двигателях разных годов производства. Эта классификация была введена только потому, что со временем силовые установки совершенствовались, требования к смазочным материалам и их присадкам возрастали. Также эта классификация учитывает конструктивные особенности двигателей.

Как и в классификации АСЕА, масла подразделяются по применяемости на двигателях – бензиновые и дизельные. Но обозначение применяемости к тому или иному двигателю другое: бензиновые – S, дизель – С.

Также эта классификация предусматривает буквенное обозначение классов характеристик и свойств смазочного материала.

Классификация API для бензиновых двигателей включает в себя 12 классов смазочных материалов, разделенных по применяемости в двигателях. Краткие характеристики этих классов указаны в таблице:

Классификация API масел для бензиновых моторов
SA Для силовых агрегатов, используемых без особых нагрузок
SB Для силовых установок, используемых со средними нагрузками
SC Для двигателей, используемых с повышенными нагрузками (применяется на авто до 67 г.в.)
SD Для моторов средней форсировки, используемых с высокими нагрузками (применяется на авто до 71 г.в.)
SE Для силовых агрегатов высокой форсировки, используемых с высокими нагрузками (применяется на авто до 79 г.в.)
SF Для силовых установок высокой форсировки, используемых с высокими нагрузками с применением неэтилированного бензина, без применения турбонаддува (применяется на авто до 88 г.в.)
SG Для двигателей высокой форсировки, с применением неэтилированного бензина, с использованием турбонаддува (применяется на авто до 93 г.в.)
SH Для моторов высокой форсировки, с использованием турбонаддува (применяется на авто до 96 г.в.)
SJ Для всех силовых установок (применяется на авто до 96 г.в.). Является заменой всех вышеперечисленных классов.
SL Для всех силовых агрегатов (применяется на авто до 2004 г.в.)
SM Для всех двигателей (применяется на авто, выпускаемых в настоящее время)
EC Энергосберегающие смазочные материалы

Примерно такая же таблица есть и для дизелей, она тоже состоит из 12 классов:

Классификация API масел для дизелей
CB Для силовых установок, используемых на повышенных нагрузках, среднего форсирования, без использования турбонаддува (применяется на авто до 60 г.в.)
CC Для силовых агрегатов, используемых на повышенных нагрузках, высокого форсирования, без использования турбонаддува, а также с ним (применяется на авто с 61 г.в.)
CD Для двигателей, используемых на повышенных нагрузках, высокого форсирования, без использования турбонаддува, а также с ним (применяется на авто с 55 г.в.)
CD+ Класс для японских авто, с улучшенными параметрами
CD-II Для двухтактных силовых агрегатов (применяется на технике с 87 г.в.)
CE Для моторов, используемых на повышенных нагрузках, высокого форсирования, без использования турбонаддува, а также с ним (введена на замену CC и CD классов. Применяется на технике с 87 г.в.)
CF Для двигателей внедорожной техники, оснащенной распределенным впрыском (Применяется на технике с 94 г.в.)
CF-2 Для двухтактных силовых агрегатов (введено на замену CD-II класса)
CF-4 Для высокооборотистых двигателей, с использованием турбонаддува (применяется на авто с 90 г.в.)
CG-4 Для моторов, применяемых в тяжелых условиях (введено на замену CD, CE, CF-4 классов. Применяется на авто с 95 г.в.)
CH-4 Для высокооборотистых силовых агрегатов (применяется на авто с 98 г.в.)
CI-4 Для высокооборотистых силовых установок (применяется на авто с 2002 г.в.)

Следует отметить, что производятся некоторые виды масел, которые могут применяться одинаково как на бензиновом моторе, так и на дизеле. В таких смазочных материалах обозначение классификации API включает двойное обозначение, к примеру, API SL/ CH-4.

Также ассоциация разработала отдельную классификацию API для смазочных материалов, предназначенных для двухтактных силовых установок, а также классификацию трансмиссионных масел.

Также существуют и другие спецификации:

  • ILSAC «Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов» — это японская ассоциация издающая собственные стандарты масел (GF1, GF2, GF3), применяемых в бензиновых двигателяхклассификация ILSAC
  • OEM — это спецификация от производителей автомобилей, они предъявляют более высокие требования и проводят собственные испытания, этим занимаются все крупные компании (BMW, MB, Toyota, Honda, MAN, Volvo, Ford и другие).

Альтернативный метод получения масла

Следует отметить, что разработки в создании новых моторных масел ведутся постоянно. Перспективным на данный момент является получение масла, а точнее основы для него, из природного газа. Эта технология сейчас активно разрабатывается компанией Shell.

схема получения масла из газа

Для получения основы, природный газ (метан) проходит несколько этапов. Вначале производится смешивание его с кислородом для получения синтез-газа, состоящего из водорода и монооксида углерода.

Затем из этого синтез-газа при помощи катализаторов выделяют углеводороды, но уже в жидком состоянии. Полученная жидкость подвергается гидрокрекингу, для разделения ее фракции. Одной из этих фракций и является масляная основа.

Для получения готового продукта остается только добавить необходимый пакет присадок.

Поделиться: