Масла

Масла и смазки. Моторные масла

Смазочные масла – это фракции нефти, содержащие углеводороды, с температурой кипения выше 350 ºС. Они легче воды (плотность при 20 ºС в пределах от 870 до 950 кг/м3) и практически в ней не растворяются.

Все масла нефтяного происхождения делятся в соответствии с ГОСТ 17479-85 на четыре типа:

  • моторные (для авиационных, газотурбинных, карбюраторных и дизельных двигателей);
  • трансмиссионные (в том числе для гидропередач, гидродинамичных и гидрообъемных приводов);
  • специальные (турбинные, компрессорные и др.);
  • различного назначения.

Для смазывания узлов автотранспортной техники в основном используются масла первых двух типов.

Основными свойствами автомобильных масел являются:

  • антифрикционные;
  • противоизносные и противозадирные;
  • противоокислительные свойства и склонность к лакоообразованию;
  • защитные и антикоррозионные.

Антифрикционные свойства характеризуют способность масел снижать затраты энергии на преодоление трения. Антифрикционные свойства масел определяются вязкостью, вязкостно-температурными свойствами, подвижностью масел при пониженных температурах.

Вязкость определяет возможность создания жидкостного трения. Чем больше вязкость, тем надежнее жидкостное трение и меньше износ. С увеличением вязкости улучшается уплотнение зазоров и уменьшается расход масла, но возрастают затраты энергии на преодоление трения внутри масляного слоя. Вязкостно-температурные свойства показывают изменение вязкости смазок и масел в зависимости от температуры. Лучшими являются те масла, у которых вязкость с понижением температуры возрастает не особенно резко. Это облегчает пуск двигателя и трогание машины с места при низких температурах.

Потеря подвижности масла происходит при его значительном охлаждении. При этом из масла выделяются высокоплавкие углеводороды, образующие пространственную структуру.

Потеря подвижности масел характеризуется температурой застывания. По температуре застывания можно судить о нижней температурной границе применения моторного масла (при холодном пуске двигателя) и о нижнем температурном пределе возможности трогания автомобиля с места без предварительного разогрева агрегатов трансмиссии (для трансмиссионного масла).

Противоизносные и противозадирные свойства масел проявляются в способности масел образовывать на поверхности трения прочную пленку, которая предохраняет трущиеся детали от непосредственного контакта, снижает их износ и противостоит возникновению задиров.

Пленка на поверхности трущихся деталей образуется в результате адсорбции поверхностно-активных веществ, входящих в состав масел, а также вследствие химического взаимодействия с металлом некоторых веществ, вносимых в масло в виде присадок. Образующаяся в последнем случае окисная пленка под давлением плавится и обеспечивает надежную смазку, что особенно важно в гипоидных передачах, в которых удельные давления достигают высоких значений.

Противоокислительные свойства и склонность масел к лакообразованию характеризуют способностью масел противостоять окислению под воздействием окружающей среды. Масляные фракции являются сложной смесью различных углеводородов, неодинаково взаимодействующих с кислородом. Скорость и глубина протекания окислительных процессов зависят от температуры реакций, поверхности соприкосновения масла с кислородом воздуха и каталитическим действием металлов.

Защитные и антикоррозийные свойства масел и смазок проявляются в защите металла от коррозии. Вместе с тем в маслах практически всегда содержатся вещества, которые сами могут корродировать металлы. К ним относятся органические кислоты и сернистые соединения, а также неорганические кислоты и щелочи. Особенно усиливается коррозионность масла в присутствии воды.

Улучшение свойств автомобильных масел достигается за счет добавления различных присадок.

1. Моторные масла

Основное назначение системы смазки двигателей внутреннего сгорания – осуществление подвода масла к трущимся деталям для уменьшения трения и износа за счёт создания на трущихся поверхностях масляной плёнки. Это позволяет снизить потери мощности двигателя на преодоление сил трения. Во время работы двигателя масло, вводимое между деталями, непрерывно циркулирует, охлаждает детали и уносит продукты износа. Тонкий же слой масла, находящийся на поршневых кольцах и цилиндрах, не только снижает их износ, но и улучшает компрессию двигателя. Поэтому от качества применяемого моторного масла зависит надежность работа двигателя.

Моторные масла

Масло должно соответствовать конструкции смазочной системы двигателя, условиям эксплуатации, качеству применяемого топлива.

В настоящее время ассортимент моторных масел значительно увеличился. Это обстоятельство связанно с тем, что действующий в настоящее время автомобильный парк состоит из старых и новых моделей автомобилей, и с появлением в большом количестве на нашем рынке зарубежных масел.

Улучшение эксплуатационных свойств моторных масел и увеличение срока их замены достигается повышением качества базовых масел, путем усложнения и ужесточения технологического процесса их производства.

1.1 Эксплуатационные свойства моторных масел

Показатели эксплуатационной надежности автомобильных двигателей во многом определяются качеством моторных масел: вязкостнотемпературными, антиокислительными и антикоррозионными свойствами. Для оценки вязкостных свойств масел при изменении температур определяются их вязкостно-температурные характеристики (ВТХ) в диапазоне температур от -18 до +100 ºС. В идеальном случае вязкость масел не должна зависеть от температур. Для “сглаживания” ВТХ масел в них вводятся загущающие присадки (загущают масло в зоне высоких температур) и депрессаторы (снижают вязкость в зоне низких температур). Загущающие присадки – полиизобутилены КП-5, КП-10, КП-20 и полиметакрилаты В-1 и В-2. Депрессорные присадки – полиметакрилат Д, А3НИИ-ЦИАТИМ-1, АФК.

Окисление моторных масел. Продуктами окисления моторных масел являются отложения – нагары, лаки и шламы. В камере сгорания двигателя масло сгорает, образуя нагар при температуре, достигающей 2000 ºС. Уменьшению нагара способствует работа двигателя с полной нагрузкой на высоком тепловом режиме, при снижении теплового режима двигателя слой нагара увеличивается.

Для повышения устойчивости масел к окислению в них добавляют антиокислительные присадки (ингибиторы окисления). Наиболее распространены присадки – ВНИИНП – 354, ДФ – 11 и ДФ – 1.

Для улучшения противокоррозионных свойств моторных масел в них вводят присадки ВНИИНП – 360, ЦИАТИМ – 239 и другие, образующие на поверхности металла защитные пленки.

Моюще-диспергирующие свойства. Под моющим эффектом понимают способность масел препятствовать прилипанию загрязняющих примесей к поверхности деталей двигателя. Диспергирующая способность – это свойство масел препятствовать укрупнению частиц загрязняющих примесей и удерживать их в состоянии устойчивой суспензии. Присадки для улучшения моюще-диспергирующих свойств масел – ПМСЯ, С – 150, ЦИАТИМ – 339, ВНИИНП – 360, ИХП – 101, БФК, АСК и др.

Способность моторного масла снижать износ трущихся поверхностей деталей ДВС и препятствовать образованию на них задиров улучшается путем введения в масла присадок – ЭФО, ЛЗ – 309/2, ДФ – 11, ЛЗ – 9/6, ЛЗ – 23К и др.

Антифрикционные свойства моторных масел повышают введением следующих присадок: дисульфит молибдена MoS2, ПАФ – 4 , “Фриктол”.

Противопенные свойства масел для двигателей. Образованию пены в масле способствуют: бурное перемешивание масла с воздухом вследствие вращения деталей КШМ двигателя, наличие в масле воды и стабилизирующих пену веществ – продуктов окисления масла. Обильное пенообразование нарушает нормальные процессы смазывания деталей. Противопенные присадки имеют способность пеногашения. Наиболее распространена присадка – полиметалсиликосан ПМС – 200А.

1.2. Классификация моторных масел

В инструкциях по эксплуатации автомобилей Отечественного автопрома обозначение моторных масел определено ГОСТ 17479.1-85 и включает в себя букву М (моторное); число, характеризующее класс вязкости; и букву, обозначающую принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам. В зависимости от кинематической вязкости установлены следующие классы вязкости (табл. 1).

Таблица 1

Классы вязкости моторных масел

Класс вязкости по ГОСТ 17.479.1Вязкость кинематическая

при температуре 100 ºС

Вязкость кинематическая при

температуре -18 ºС, мм2/с (сСт),

не более

не менеене более
1234
3,81250
4,12600
5,66000
5,610400
65,67.0
87,09,3
109,311.5
1211,512,5
1412,514,5
1614,516,3
2016,321,9
2421,926,1
3з/87,09,51250
4з/65,67,02600
4з/87,09,32600
4з/109,311,52600
5з/109,311,56000
5з/1211,512,56000
5з/1411,513,06000
6з/109,311,56000
6з/1211,512,510400
6з/1412,514,510400
6з/1614,516,310400

Соответствие масел той или иной группе устанавливается на основании результатов Комплексов методов моторных и лабораторных испытаний, утвержденных Госстандартом РФ.

Дробные обозначения указывают, что масло по вязкости при температуре -18 ºС соответствует классу, указанному в числителе; в знаменателе – кинематическая вязкость масла при 100 ºС.

В отечественной и международной маркировках моторных масел класс вязкости, соответствующий нижнему интервалу температур, соотносится к -18 ºС, что равняется нулю американской шкалы температур Фаренгейта. Соответствие шкал температур выражается соотношением:

Градус Фаренгейта = (градус Цельсия 1,8) + 32;

В зависимости от области применения моторные масла подразделяют на группы (табл. 2).

Таблица 2

Группы эксплуатационных свойств моторных масел

Обозначение группы

по ГОСТ 17.479.1

Характеристики, области применения
AНефорсированные бензиновые двигатели и дизели
ББ1Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников
Б2Малофорсированные дизели
ВВ1Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений
В2Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным и противоизносным свойствам масел, а также склонности к образованию высокотемпературных отложений
ГГ1Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений, коррозии и ржавлению
Г2Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений
ДД1Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых чем для масел группы Г1
Д2Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений
ЕЕ1Высокофорсированные бензиновые и дизельные двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Д1 и Д2
Е2Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами

Маслам для карбюраторных двигателей присваивают индекс 1, а для дизелей – 2. Универсальные масла, предназначенные для использования, как в дизелях, так и в карбюраторных двигателях одного уровня форсирования, индекса в обозначении не имеют. Масла различных групп отличаются концентрацией и эффективностью введенных присадок.

Вязкостно-температурные показатели моторных масел зарубежом регламентируют в соответствии с классификацией SAE – Обществом автомобильных инженеров США (табл. 3). Принятые нормы вязкости по классификации SAE соответствуют обозначению сезонных (зимних и летних) сортов масел. При маркировке зимних масел ставится буква W (Winter), а для летних сортов буква не ставится. Всесезонное масло сочетает в своем обозначении и зимнюю, и летнюю маркировки.

Таблица 3

Таблица перевода классификации моторных масел по SAE и ГОСТ 17479.1-85

ГОСТ 17479.1-85SAEГОСТ 17479.1-85SAE
335W33/85W-20
4310W43/610W-20
5315W43/810W-20
6320W43/1010W-30
62053/1015W-30
82053/1215W-30
103053/1415W-40
123063/1020W-30
144063/1420W-40
1640
2050

Область применения моторных масел регламентируют в соответствии с системой API (Американский нефтяной институт). В инструкциях по эксплуатации автомобилей импортного производства также могут встречаться еще несколько типов обозначения качества масла (и соотвественно области их применения): АСЕА (Ассоциация европейских конструкторов автомобилей), которая заменила с 1996 г. систему ССМС (Комитет изготовителей автомобилей Общего рынка). Но в руководствах по эксплуатации импортных автомобилей, выпуска до 1996 года может встречаться и эта система.

Классификация API подразделяет масла на две категории: S – категория «сервис» и С – коммерческая категория. Масла категории S предназначены для легких транспортных средств, т.е. преимущественно для бензиновых двигателей. Масла категории С предназначены для дизельных двигателей.

В каждой категории масла в зависимости от условий работы подразделяются на классы, также имеющие буквенную маркировку. Поэтому обозначение масел в соответствии с классификацией производится двумя буквами латинского алфавита, указывающими категорию и класс масел, например SE (для карбюраторных двигателей) или CD (для дизелей). Универсальные масла, относящиеся к обеим категориям классификации API, имеют маркировку двух классов разных категорий, например SE/CD (табл. 4).

Таблица 4

Классификация эксплуатационных свойств моторных масел по стандарту API

Масла для карбюраторных двигателейМасла для дизелей
SA – двигатели, работающие в легких условияхCA – легкие условия эксплуатации.

Безнаддувные дизели при работе на бессернистом топливе

SB – двигатели, работающие при умеренных нагрузкахCB – условия работы безнаддувного дизеля при использовании малосернистого топлива
SC – двигатели, работающие с повышенными нагрузкамиCC – условия работы дизельного двигателя с малым наддувом
SD – двигатели, работающие в тяжелых условиях (модели выпуска до 1968 г.)CD – тяжелые условия работы дизеля с высоким наддувом и использовании малосернистого топлива
SE – двигатели, работающие в тя-

желых условиях (модели выпуска до 1972 г.)

CE – дизели с турбонаддувом выпуска после 1983 г.
SF – двигатели, работающие в тяжелых условиях на неэтилированном бензине (модели выпуска до 1988 г.)CF – дизели, работающие на топливе с содержанием серы до 0,5%
SG – двигатели для автомобилей выпуска до 1993 г, работающих на неэтилированном бензине с оксигентамиCF2 – двухтактные дизели
CF4, CG4 – дизели высокооборотные, магистральные выпуска после 1995 г.

Категории: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG на сегодняшний день признаны недействительными, как устаревшие и заменяются категорией SJ – данные масла с 1996 г. предназначены для всех используемых в данное время бензиновых ДВС. Однако в некоторых странах масла устаревших категорий еще выпускаются. Категория SH является условно действующей и может использоваться как дополнительная к категориям С. Например для грузового автомобиля марки DAIHATSU необходимо применять масло CF-4/SH.

Примерное соответствие классов моторных масел по различным классификациям представлено в табл. 5.

Таблица 5

Ориентировочное соответствие классов моторных масел по группам эксплуатационных свойств по ГОСТ 17479.1-85 и API

ГОСТ 14749.1-85APIГОСТ 14749.1-85API
АSBГSE/CC
БSC/CAГ1SE
Б1SCSF
Б2CASG
ВSD/CBГ2CC
В1SDДCD
В2CBЕ

Система классификации моторных масел АСЕА создана с 1996 г. и предъявляет определенные требования к качеству производимых европейских масел. Согласно АСЕА моторные масла разделяются на три класса:

А – класс масел для бензиновых двигателей;

В – класс масел для дизельных двигателей малой мощности, устанавливаемых на легковых и грузовых автомобилях малой грузоподъемности;

Е – класс масел для мощных дизельных двигателей.

Уровень качества, назначение и год утверждения в каждом классе обозначается цифрами (табл. 6).

Например: для грузового автомобиля SCANIA 93М 230 применяется моторное масло марки АСЕА Е3-96. Требования европейских стандартов к качеству моторных масел являются более строгими, чем американских, поэтому напрямую сравнить уровни требований и стандартов АСЕА и АРI невозможно.

Таблица 6

Классификация эксплуатационных свойств моторных масел по АСЕА

Категория маслаОбласть применения и свойства
А1Масла для двигателей легковых автомобилей, допускающих применение масел с небольшой высокотемпературной вязкостью в условиях высоких скоростей сдвига, что существенно уменьшает расход топлива. Высокие противоизносные свойства масла
А3Универсальные масла с очень высокими эксплуатационными свойствами для высокофорсированных бензиновых двигателей. Допускаются удлиненные интервалы замены, круглогодичное использование и применение в тяжелых условиях эксплуатации
А5Масла для высокофорсированных бензиновых двигателей. Масла стойкие к деструкции
В1Масла для дизельных двигателей, допускающих применение масел с небольшой высокотемпературной вязкостью при высоких скоростях сдвига, благодаря чему достигается большая экономия топлива. Масла имеют хорошие противоизносные свойства
В2Универсальные масла, допускаемые к применению в большинстве дизельных двигателей легковых автомобилей при нормальных интервалах замены масла. Не рекомендуются для высокофорсированных двигателей
В3Масла с высокими эксплуатационными свойствами для высокофорсированных дизельных двигателей легковых автомобилей. Допускаются удлиненные интервалы замены, круглогодичное использование, тяжелые условия эксплуатации
В4Универсальные масла для дизельных двигателей с непосредственным впрыскиванием топлива легковых автомобилей и фургонов. Имеет высокие эксплуатационные свойства
В5Масла для дизельных двигателей, долгоработающие и стойкие к деструкции
Е2Для дизельных ДВС без наддува и с турбонаддувом, работающих в средних и тяжелых условиях эксплуатации с нормальным интервалом замены масла
Е3Для дизельных двигателей выполняющие требования по выбросу токсичных веществ Евро 1, Евро 2 и работающих в тяжелых условиях. Высокие моющие свойства; масла препятствуют накоплению сажи; имеют стойкость к старению
Е4Масла очень высокого качества для мощных и высокофорсированных дизелей, выполняющие требования по выбросу токсичных веществ Евро 1, Евро 2, Евро 3. Масла имеют увеличенные интервалы замены
Е5Наиболее совершенные масла, не имеющие аналогов по качеству, для высокофорсированных дизелей, работающих в особо тяжелых условиях. Выполняют требования по выбросу токсичных веществ Евро 1, Евро 2, Евро 3. Масла имеют высокую стабильность, большой срок службы, обеспечивают чистоту двигателя и предотвращают образование отложений в турбокомпрессоре

1.3. Ассортимент моторных масел

В настоящее время в автотранспортной отрасли страны наибольшее применение имеет достаточно небольшое количество моторных масел Отечественного производства.

В первую очередь, это масло М-8В1, иногда называемое “автол”. Оно является универсальным для всех типов среднефорсированных карбюраторных двигателей, содержит комплекс присадок, обеспечивающих хорошие моющие и антиокислительные свойства.

Более высокие эксплуатационные качества имеет универсальное масло для среднефорсированных двигателей М-6з/10В. Это масло является всесезонным и “долгоработающим”, срок его службы до замены составляет 15…18 тыс. км пробега.

Для высокофорсированных карбюраторных двигателей легковых автомобилей используют масла М-8-Ги (старое масло для ВАЗа, «и» – импортный пакет присадок) и М-6з/10-Г1.

Эти масла содержат высокоэффективные композиции присадок и в основном удовлетворяют требованиям современных двигателей. Однако масло М-6з/10-Г1 имеет повышенную зольность (1,6%) и обладает недостаточно высокими противоизносными характеристиками. Это в ряде случаев ограничивает его применение в высокофорсированных двигателях из-за повышенного износа деталей и отложений золы в камере сгорания, на свечах и поршнях, инициирующих возникновение калильного зажигания.

С целью замены масла М-6з/10-Г1 с 1987 г. выпускаются новые малозользые масла марок М-5з/10-Г1 и М-6з/12-Г1.

Для среднефорсированных дизелей массовым является моторное масло М-10-В2. В качестве зимнего может быть использовано универсальное масло М-8-В.

Для дизельных двигателей КамАЗ и автобусов «Икарус» используются масла повышенного качества М-10-Г2к и М-8-Г2к. Для форсированных дизелей с наддувом применяют масла М-8-Дм и М-10-Дм.

Для современных двигателей отечественного производства нефтяные компании разработали новые марки масел.

В табл. 7 указаны новые моторные масла, допущенные к производству и применению в обслуживании автотранспортной техники.

Таблица 7

Современные марки масел отечественных производителей

Марка маслаОбозначения по SAE и API
Лада Стандарт10W-40, 15W-40, 5W-30
Лада Супер зима5W-40 (категория SG/CD)
Лада Супер плюс10W-40, 15W-40 15W-40
Лукойл-Авангард5W-40, 15W-40
Лукойл супер Норси5W-30, 5W-40, 10W-40, 15W-40
Ультра плюс20W-50, 20W-40, 20W-30
Норси Рольс Турбо15W-40
Рольс Супер5W-40, 10W-40, 15W-40
Омскойл (М-5,/12-Г)10W-30
Омскойл (М-6з/14-Г)15W-40
Спектрол Турбо Универсал10W-40
Спектрол Чемпион (М-53/14-ДМ)5W-40
Новойл Экстра 1 (М-5з/14-Д)15W-40
Сириус5W-30, 5W-40
Сатурн5W-40
Альтаир10W-30, 1 0W-40, 15W-40
Consol Титан Супер15W-40 (категория СD)
Consol Титан Транзит15W-40 (категория CF4/SG)
Consol Титан Континент15W-40 (категория CG/SJ)
Consol Титан Премиум15W-40, 20W-50(категория CH-4/S)

Руководство по эксплуатации автомобилей импортного производства обычно допускают применение масел различных фирм, объединенных общей классификацией по вязкостным и эксплуатационным свойствам (приложение 1).

Поэтому, зная требования, предъявляемые к моторному маслу, можно подобрать аналог независимо от фирмы и страны производителя.

Соответствие марок моторных масел отечественных и зарубежных фирм-производителей представлены в табл. 8.

Таблица 8

Соответствие марок моторных масел отечественных и зарубежных фирм-производителей

Марка отечественного маслаФирма-производитель импортного маслаМарка импортного масла
М-43/6В1Shell Super

Visco-static 5W20

X-100 SAE 10W20
М-53/10Г1Shell

Mobil

ВР

X-100Multigrade

Special 15W30

10W-40, 10W30

М-63/12Г1Texaco

Shell

Castrol

Mobil

BP

Ursatex 20W30

SAE 20W40

Deusol CRX

Multigrade

HD SAE 20W30.

Special 20W50

Super 15W40

Super 15W50

HD (SE)

М-8Г1BP

Shell

Mobil

HD 20W

SAE 20W

SAE 20W20

М-12Г1BP

Shell

Mobil

HD 30

SAE 30, Super Plus

SAE 30

М-8Г2Shell

Mobil

Protella TX 20W20

Delvas 1220

М-10Г2Shell

Mobil

Protella TX 30

Delvas 1230

М-8Г2кBPEnergol HD 20W
М-10Г2кBPEnergol HD 20W
М-10Г2иCastrolDeusol CRB 30
М-8ДМShell

Mobil

Rimula CT 20

Delvas 1320

М-10ДМBPVarnelus C3 30
М-8ВShell

BP

X-100 SAE 20W20

Energol HD 20W

М-6з/10ВShell

BP

X-100 SAE 20W30

Wanellus M SAE 20W30

М-63/12Г
М-53/12Г
М-63/14ГJB German Oil

Liqui Moly

Liqui Moly Motoroil

Evolution F3 HighTech

Touring High Tecft Motoroil

Motoroil Super HD

Nova Super HDMOS2

М-10Ги

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *