|
Получение, свойства, применение и классификация
В любом, связанном с автомобильной тематикой издании регулярно встречаются публикации, посвященные свойствам моторных масел. Эта тема неисчерпаема - слишком велика её значимость.
Наше издание не исключение. Серьезный разговор о маслах мы начали в статьях, опубликованных в мартовском и июльском номерах журнала за этот год,
Побудительным мотивом для продолжения этой темы явилось знакомство со специалистами ОАО «ЛУКОЙЛ» и желание донести до читателей огромный объем информации и тот опыт, которым обладает Нефтяная Компания «ЛУКОЙЛ» в области производства и применения масел.
Так что разговор предстоит долгий и, надеемся, интересный.
«Минералка» и «синтетика».
Безусловно, любой автомобилист знаком с этими терминами, в действительности означающими - каким способом изготовлена база - основа любого готового масла. Минеральные основы извлекают из нефтяных фракций путем очистки с помощью различных физических и химических процессов. Синтетические основы - это, как следует из названия, продукты синтеза органических соединений.
В чем различие между этими способами и почему «синтетика» лучше «минералки»?
Попробуем разобраться. Из сырой нефти (смеси различных углеводородов) можно получить не более 10% очищенных фракций, пригодных для изготовления товарных моторных масел.
Но исходная нефть - слишком сложный продукт, качество и свойства которого значительно разнятся от одного месторождения к другому. Свойства же минерального базового масла, получаемого из нефти, напрямую связаны с качеством сырой нефти и «наследуют» её характеристики.
Таким образом, казалось бы, одинаковые базы, но изготовленные из нефти, добытой, к примеру, в Тюменском регионе и в жарких Арабских Эмиратах, - это «две большие разницы».
Становится понятно, что изготовление готового масла со стабильными свойствами из различных сортов нефти - задача весьма проблематичная, на практике решаемая с большими трудностями.
В связи с этим крупнейшие мировые производители товарных моторных масел предпочитают использовать базовые масла, полученные из нефти, добытой в одном регионе. Ну а наиболее стабильными свойствами обладают моторные масла, производимые на нефтеперерабатывающих заводах, принадлежащих компаниям, которые одновременно являются и нефтедобывающими. В этом случае имеется возможность отслеживать и влиять на всю технологическую цепочку, начиная от добычи нефти и заканчивая реализацией произведенного масла.
Вместе с тем процессы переработки нефти, используемые для получения базы, способны в определенной степени корректировать свойства масел.
В последние десятилетия производители научились получать базовые минеральные масла, свойства которых почти не зависят от качества добываемой нефти.
Речь идет о гидрокаталитических процессах переработки нефти, позволяющих получать базовые масла с очень стабильными заданными характеристиками. Их качество перестает зависеть от расположения месторождения нефти. Однако гидрокрекинг нефти - процесс значительно более затратный, чем ее обычная переработка, но расходы оправданы. На стадии гидропроцессов есть возможность вмешиваться в технологию создания базового масла, убирая или перестраивая нежелательные компоненты, ухудшающие параметры готовой базы.
Термин «синтетика» в расшифровке не нуждается - это основа масла, рукотворным образом собранная (синтезированная) из углеводородных молекул. Такой способ, конечно, сложнее (поэтому «синтетика» дороже «минералки»), но позволяет получать базу, с качественно улучшенными характеристиками. Причем до-стигается полная независимость от свойств сырой нефти. На стадии синтеза можно вмешиваться в процесс на «генном» уровне, отсекая все молекулы, снижающие потребительские свойства масла.
В первую очередь синтетические базы обладают недостижимыми для обычных минеральных основ индексами вязкости. Кстати, это же относится и к гидрокрекинговым базам, но в меньшей мере.
А повышение индекса вязкости позволяет значительно расширить температурный интервал применимости масла: сохраняется невысокое значение вязкости масла при низких температурах, а при высоких - этот параметр изменяется очень незначительно.
С минеральными и синтетическими маслами вроде бы все понятно. На этом «базовые вопросы» можно было бы и закрыть, если бы не «полусинтетика». Этот термин появился в обиходе недавно, и до сих пор есть трудности с его толкованием. После появления «синтетики» сложилось мнение, что такие масла нужно применять для высоконагруженных двигателей, а «старички» обойдутся и простой «минералкой». Но и подержанный двигатель хотел бы чего-нибудь «повкуснее». Так вот «полусинтетика» - это рациональное решение, причем, в отличие от «минералки», действительно на все сезоны. В ее основе смесь синтетической и лучших образцов минеральных баз. Это высококачественный продукт, свойства которого чуть похуже, чем чистой «синтетики», но цена находится в интервале между стоимостью «минералки» и «синтетики».
Конструирование масла и его классификация
Почему мы так подробно рассказали о строении моторных масел и способах их получения?
Цель проста: показать, что современное моторное масло отнюдь не товар рутинной производственно-технологической цепочки. Даже база масла - это высокоинтеллектуальный продукт, свойства которого напрямую зависят от компетентности его разработчиков, можно сказать конструкторов. Разработка такого продукта под силу только мощной корпорации, имеющей научно-технические подразделения с современным оснащением и способной привлечь первоклассный интеллектуальный потенциал. Именно такой компанией является ОАО «ЛУКОЙЛ».
Но одной базой не обойтись. Современное моторное масло только на 80% состоит из основы. Оставшиеся 20% - это пакет присадок, собственно и превращающих базу в полноценное моторное масло. Тут пределов для конструкторской мысли просто не существует, и в краткой вводной статье мы даже не будем затрагивать этот вопрос. Подробный рассказ о присадках еще впереди, а сейчас кратко коснемся современной классификации моторных масел.
Но сначала небольшой экскурс в историю. Еще не так давно производители автомобилей рекомендовали применять в теплую погоду летние масла, а при отрицательных температурах, соответственно, зимние. Такая рекомендация была, как говорится, не от хорошей жизни - изменение температуры крайне сильно влияло на вязкость масел, производившихся в те времена. Не будем вспоминать о грустном и о безнадежно устаревшей маркировке масел тех лет.
Но сам термин «класс вязкости», определяющий в первую очередь климатические условия эксплуатации автомобиля, возьмем на заметку.
В настоящее время доминирующее положение заняли всесезонные масла. Само название говорит о том, что их можно использовать зимой и летом. Это целиком и полностью заслуга разработчиков масел, сумевших сконструировать продукт, вязкость которого крайне мало зависит от температурных условий.
Раз уж разговор зашел о вязкости масел, то необходимо напомнить, что моторные масла классифицируются всего по двум группам параметров: первая группа - это разделение по классам вязкости, вторая - по эксплуатационным свойствам. Об этом чуть ниже.
Итак, как покупателю подобрать масло по классу вязкости? Ответ дают всего два существующих в мире классификатора: российский ГОСТ 17479.1 и требования документа SAE J 300. Аббревиатура SAE обозначает, что стандарт принят Инженерной ассоциацией наземного, морского, воздушного и космического транспорта (Тhe engineering Society for advancing nobility land, sea, air and space).
Ассоциация, о которой идет речь, - это авторитетный международный орган. Как следует из названия, документы SAE принимают (и одобряют) все, кто производит и эксплуатирует любую технику. Одним словом, отношение к стандартам SAE во всем мире более чем уважительное.
Классификация по ГОСТу, оставшемуся еще с советских времен, безнадежно устарела, поэтому современные отечественные производители масел обозначают свойства своей продукции в соответствии с требованиями, принятыми в мире, т.е. по стандартам SAE. Основное отличие этих стандартов в том, что все нормируемые показатели определяются экспериментально соответствующими приборами.
Методики измерений параметров масел по SAE J 300 также нормированы, так что никаких разночтений в зависимости от того, кто, где и когда определял характеристики масла по этому стандарту, быть не может.
По требованиям же ГОСТа допускается объективное измерение всего одного параметра производимого масла - его кинематической вязкости. Все остальные, в том числе и такие важные, как свойства масла при низких температурах, рассчитываются. Тут открываются широкие «перспективы для творчества» некоторых производителей в плане представления своей продукции в лучшем свете. Помните: «сколько надо, столько и сосчитаем».
Сравнивая документы SAE и ГОСТ, для наглядности хотелось бы привести такой бытовой пример. Во время разработки ГОСТа 17479.1 в нашей стране, конечно, производилась различная бытовая техника, причем по своим параметрам она также удовлетворяла соответствующим ГОСТам. Однако уже в те времена население всеми правдами и неправдами стремилось обзавестись импортной техникой того же назначения, выпущенной в соответствии с «ихними» стандартами.
Тем не менее ГОСТ 17479.1 пока никто не отменял, и ряд производителей масел классифицируют свою продукцию в соответствии с этим документом. Ну а ведущие отечественные изготовители масел (естественно, ОАО «ЛУКОЙЛ» в их числе) перешли на маркировку своей продукции, как предписывает стандарт SAE. Это подразумевает выпуск более качественной продукции и лишнюю «головную боль» для производителя. Необходимо проводить дополнительные объективные определения свойств масел и ужесточать требования к их низкотемпературным свойствам.
Однако иначе нельзя, с нашим ГОСТом на международный рынок не выйдешь, да и отечественный потребитель имеет право объективно оценивать характеристики продукции.
Вязкость масла, а следовательно, и климатические условия его применения в соответствии с документами SAE J 300 подразделяются на 6 зимних (OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и пять летних (20, 30. 40, 50, 60) классов.
Всесезонные масла обозначают сдвоенным индексом. Пример: 10W-30 - где 10W регламентирует вязкость при отрицательной температуре, а 30 нормирует кинематическую вязкость при 100oС, определяющую соответствующий класс вязкости летнего масла.
Уже упоминалось, что современные автопроизводители рекомендуют всесезонные масла, что снижает эксплуатационные расходы, упраздняет сезонную смену масел и дает экономию топлива в сравнении с эксплуатацией автомобиля на летних и зимних маслах. Кстати, даже наш ВАЗ уже рекомендует применение всесезонных масел. Таким образом, сами понятия «летние» и «зимние» масла скоро станут анахронизмом.
Температура окружающей среды - не единственный фактор, влияющий на выбор масла по классу вязкости. Многое зависит от конструктивных особенностей двигателя, в первую очередь - от степени его форсирования. Эти требования регламентируются производителем автомобиля.
Но есть и третий фактор, который необходимо учитывать. Речь идет о степени изношенности двигателя.
Общие рекомендации для большинства двигателей очень просты - чем больше пробег, тем выше рекомендуемая кинематическая вязкость (вторая цифра в обозначении всесезонного масла).
Таким образом «молодой» двигатель с удовольствием потребляет масла SAE 5W-30 или SAE 10W-30, а «старому» надо более вязкое, к примеру, 5W-40 или даже 5W-50. Такие масла обеспечивают лучшее уплотнение зазоров в изношенных сопряженных деталях.
Вместо заключения хотелось бы отметить, что ведущие производители выпускают синтетические масла, успешно работающие при температурах ниже -40oС (SAE OW-30) и выше +50oС (SAE 10W-60).
Вот краткое описание классификации масел по классам их вязкости, к которой мы в дальнейшем будем неоднократно возвращаться. Однако для правильного выбора масла этой классификации мало. Важны стандарты, определяющие уровень эксплуатационных свойств моторных масел.
Таких стандартов, отражающих физико-химические свойства масел и регламентирующих их применение в зависимости от типа двигателя, значительно больше двух, и мы расскажем о них в следующей статье этого цикла.
|
