Моторные масла

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Залив автомасла из герметичной тары в картер двигателя

Моторные масла — масла, применяемые для смазывания поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания.

В зависимости от назначения их подразделяют на масла для дизелей, масла для бензиновых двигателей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок.

По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные. В качестве базовых масел используют дистиллятные компоненты различной вязкости, остаточные компоненты, смеси остаточного и дистиллятных компонентов, а также синтетические продукты (поли-альфа-олефины, алкилбензолы, эфиры). Большинство всесезонных масел получают путем загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.

По составу базового масла моторные масла подразделяют на синтетические, минеральные и частично синтетические («полусинтетические», смеси минерального и синтетических компонентов).

История[править | править вики-текст]

Самое первое в мире моторное масло было запатентовано в 1873 году американским доктором Джоном Эллисом. В 1866 году Эллис изучал свойства сырой нефти в медицинских целях, но обнаружил, что сырая нефть обладает хорошими смазочными свойствами. Эллис залил экспериментальную жидкость в заклинившие клапаны большого V-образного парового двигателя. В результате клапаны освободились и стали двигаться свободнее, а Джон Эллис зарегистрировал Valvoline — первый в мире бренд моторного масла[1].

Общие требования к моторным маслам[править | править вики-текст]

Моторное масло для четырёхтактных двигателей
Масло МГД-14М для двухтактных бензиновых двигателей.
Рекомендованное объёмное соотношение масло/бензин 1:50

Моторное масло — важный элемент конструкции двигателя. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей. Взаимное соответствие конструкции двигателя, условий его эксплуатации и свойств масла — одно из важнейших условий достижения высокой надежности двигателей. Современные моторные масла должны отвечать многим требованиям, главные из которых перечислены ниже:

  • высокие моющие, диспергирующе-стабилизирующие и солюбилизирующие способности по отношению к различным нерастворимым загрязнениям, обеспечивающие чистоту деталей двигателя;
  • высокие термическая и термоокислительная стабильности позволяют использовать масла для охлаждения поршней, повышать предельный нагрев масла в картере, увеличивать срок замены;
  • достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью масляной пленки, нужной вязкостью при высокой температуре и высоком градиенте скорости сдвига, способностью химически модифицировать поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты, образующиеся при окислении масла и из продуктов сгорания топлива,
  • отсутствие коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя как в процессе работы, так и при длительных перерывах;
  • стойкость к старению, способность противостоять внешним воздействиям с минимальным ухудшением свойств;
  • пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей среды;
  • совместимость с материалами уплотнений, совместимость с катализаторами системы нейтрализации отработавших газов;
  • высокая стабильность при транспортировании и хранении в регламентированных условиях;
  • малая вспениваемость при высокой и низкой температурах;
  • малая летучесть, низкий расход на угар (экологичность).

К некоторым маслам предъявляют особые, дополнительные требования. Так, масла, загущённые макрополимерными присадками, должны обладать требуемой стойкостью к механической термической деструкции; для судовых дизельных масел особенно важна влагостойкость присадок и малая эмульгируемость с водой; для энергосберегающих — антифрикционность, благоприятные реологические свойства.

Для двухтактных бензиновых двигателей применяются специально предназначенные для них масла.

Классификация по ГОСТ[править | править вики-текст]

Отечественная классификация моторных масел отражена в ГОСТ 17479.1-85

Обозначение моторных масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначается буквой М (моторное) и не зависит от состава и свойств масла; вторая - цифрами, характеризующими класс кинематической вязкости; третья прописными буквами и обозначает принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам.

В зависимости от кинематической вязкости моторные масла делят на классы. Для всесезонных классов (обозначение дробью) указывают принадлежность к одному из зимних (числитель дроби) и одному из летних (знаменатель дроби) классов.

Таблица вязкости по ГОСТ[править | править вики-текст]

Класс вязкости Кинематическая вязкость, мм2/с (сСт), при температуре
+ 100 °С - 18 °С, не более
33 Не менее 3,8 1250
43 »     »     4,1 2600
53 »       »      5,6 6000
63 »      »      5,6 10400
6 Св. 5,6 до 7,0 включ. -
8 »   

7,0 »   9,3    »

-
10 »   

9,3 »   11,5   »

-
12 »  

11,5 »   12,5 »

-
14 »  

12,5 »   14,5 »

-
16 »  

14,5 »   16,3 »

-
20 »  

16,3 »   21,9 »

-
24 »  

21,9 »   26,1 »

-
33/8 »   

7,0 »   9,3 »

1250
43/6 »   

5,6 »   7,0 »

2600
43/8 »   

7,0 »   9,3 »

2600
43/10 »   

9,3 »   11,5 »

2600
53/10 »   

9,3 »   11,5 »

6000
53/12 »  

11,5 »   12,5 »

6000
53/14 »  

12,5 »   14,5 »

6000
63/10 »   

9,3 »   11,5 »

10400
63/14 »  

12,5 »   14,5 »

10400
63/16 »  

12,5 »   14,5 »

10400

Таблица масел по эксплуатационным свойствам[править | править вики-текст]

Группа масла по эксплуатационным свойствам


Рекомендуемая область применения


А Нефорсированные бензиновые двигатели и дизели
Б Б1 Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников
Б2 Малофорсированные дизели
В В1 Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений
в2 Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к

антикоррозионным, противоизносным свойствам масел и склонности к образованию высокотемпературных отложений

Г г1 Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжёлых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию всех видов отложений, коррозии и ржавлению
г2 Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в эксплуатационных условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений
Д Д1 Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжёлых чем для масел группы Г1
Д2 Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжёлы эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений
Е Е1 Высокофорсированные бензиновые и дизельные двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжёлых, чем для масел групп Д1 и Д2. Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами
Е2

Индекс 1 присваивают маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 - для дизелей. Универсальные моторные масла, предназначенные для использования как в дизелях, так и в бензиновых двигателях одного уровня форсирования (обозначаемые одинаковой буквой, см. таблицу), индекса в обозначении не имеют. Универсальные моторные масла, принадлежащие к разным группам, должны иметь двойное обозначение, в котором первое характеризует качество масла при применении в дизелях, второе - в бензиновых двигателях.

Примеры обозначения моторных масел:[править | править вики-текст]

М-8-В1,

где М - моторное масло, 8 - класс вязкости,

В1 - масло для среднефорсированных бензиновых двигателей;

М-63/10-В,

где М - моторное масло, 63/10 - класс вязкости,

В - универсальное масло для среднефорсированных дизельных и бензиновых двигателей;

М-43/8-В2Г1,

где М - моторное масло, 43/8 - класс вязкости,

В2Г1 - масло для использования как в среднефорсированных дизелях (В2), так и в высокофорсированных бензиновых двигателях (Г1);

М-14-Д (цл20),

где М - моторное масло, 14 - класс вязкости,

Д - масло для высокофорсированных дизелей с наддувом, цл 20 - масло может быть использовано в циркуляционных и лубрикаторных системах смазки и имеет щелочность около 20 мг КОН/г;

М-43/8-Д(т),

где М - моторное масло, 43/8 - класс вязкости,

Д - масло для высокофорсированных дизелей с наддувом,

т - трансмиссионное масло.

Вязкость моторного масла по SAE[править | править вики-текст]

Одними из основных свойств моторного масла являются его вязкость и зависимость от температуры в широком диапазоне (от температуры окружающего воздуха в момент холодного пуска зимой до максимальной температуры масла в двигателе при максимальной нагрузке летом). Наиболее полное описание соответствия вязкостно-температурных свойств масел требованиям двигателей содержится в общепринятой на международном уровне классификации SAE J300. Эта классификация подразделяет моторные масла 12 классов от 0W до 60: 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 6 летних (10, 20, 30, 40, 50, 60) классов вязкости. Буква W после цифры означает, что масло приспособлено к работе при низкой температуре (Winter — зима). Для этих масел кроме минимальной вязкости при 100 °C дополнительно дается температурный предел прокачиваемости масла в холодных условиях. Предельная температура прокачиваемости означает минимальную температуру, при которой насос двигателя в состоянии подавать масло в систему смазки. Это значение температуры можно рассматривать как минимальную температуру, при которой возможен безопасный пуск двигателя. Всесезонные масла обозначаются сдвоенным номером, первый из которых указывает максимальные значения динамической вязкости масла при отрицательных температурах и гарантирует пусковые свойства, а второй — определяет характерный для соответствующего класса вязкости летнего масла диапазон кинематической вязкости при 100°С и динамической вязкости при 150°С. Методы испытаний, заложенные в оценку свойств масел по SAE J300, дают потребителю информацию о предельной температуре масла, при которой возможно проворачивание двигателя стартером и масляный насос прокачивает масло под давлением в процессе холодного пуска в режиме, недопускающем сухого трения в узлах трения. Аббревиатура HTHS расшифровывается как High Temperature High Shear Rate, то есть «высокая температура — высокая прочность на сдвиг». С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре. Большинство присутствующих сегодня на рынке моторных масел являются всесезонными, то есть удовлетворяют требованиям по вязкости как при низких, так и при высоких температурах.

Для всесезонного масла – сдвоенный номер. Первый – вязкость при отрицательной температуры. Второй – вязкость при плюсовой температуре.

Показатели низкотемпературной вязкости: 0W - используется при температуре до -35-30 град. С 5W - используется при температуре до -30-25 град. С 10W - используется при температуре до -25-20 град. С 15W - используется при температуре до -20-15 град. С 20W - используется при температуре до -15-10 град. С

Показатели высокотемпературной вязкости: 30 - используется при температуре до +20-25 град. С 40 - используется при температуре до +35-40 град. С 50 - используется при температуре до +45-50 град. С 60 - используется при температуре до +50 град. С и выше

Пример: масло 10W-30

Масло можно использовать при температуре от -20-25 до +20-25.

Таблица вязкости масла по SAE[править | править вики-текст]

Класс по SAE Вязкость низкотемпературная Вязкость высокотемпературная
Проворачивание Прокачиваемость Вязкость, мм2/с при t = 100 °C Min вязкость, мПа·с при t = 150 °C и скорости сдвига 106 с−1
Max вязкость, мПа·с, при температуре, °С Min Max
0W 6200 при −35 °С 60000 при −40 °C 3,8 - -
5W 6600 при −30 °С 60000 при −35 °С 3,8 - -
10W 7000 при −25 °С 60000 при −30 °С 4,1 - -
15W 7000 при −20 °С 60000 при −25 °С 5,6 - -
20W 9500 при −15 °С 60000 при −20 °С 5,6 - -
25W 13000 при −15 °С 60000 при −15 °С 9,3 - -
20 - - 5,6 < 9,3 2,6
30 - - 9,3 < 12,6 2,9
40 - - 12,6 < 16,3 2,9 (0W-40; 5W-40;10W-40)
45 - - 12,6 < 16,3 3,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40)
50 - - 16,3 < 21,9 3,7
60 - - 21,9 26,1 3,6

Классификация по химическому составу масел[править | править вики-текст]

Все масла разделяются по химическому составу на две большие группы - минеральные и синтетические. Но в период 1999-2003 годов смысл слова "синтетические" несколько поменялся и в настоящее время синтетическое моторное масло - масло, которое было получено либо химической обработкой минерального масла, либо синтезировано химическим путем (ранее в определении была только вторая часть). Полусинтетические масла - это смесь минеральных и синтетических моторных масел.

Базовое моторное масло - это моторное масло без присадок. Все базовые моторные масла делятся на следующие группы:

I - базовые масла, которые получены методом селективной очистки и депарафинизации растворителями нефти (обычные минеральные);

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

III - базовые масла с высоким индексом вязкости, полученные методом каталитического гидрокрекинга;

IV - синтетические базовые масла на основе полиальфаолефинов (ПАО);

V - другие базовые масла, не вошедшие в предыдущие группы (сложные эфиры (эстеры), гликоли и др.).

Большинство современных масел основано на смеси нескольких групп базовых масел и пакетов присадок, что позволяет сгладить недостатки отдельных групп базовых масел.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]