Какое масло лучше для двигателя за рулем

7 вопросов про моторное масло: все, что вы хотели знать

Публикации, посвященные выбору оптимального моторного масла (ЗР, № 4 и 7, 2018), неизменно пользуются большой популярностью. Подтверждение тому — поток вопросов на нашем сайте www.zr.ru с просьбами подробнее разъяснить те или иные технические нюансы «масляной» темы. Мы выбрали наиболее актуальные вопросы и попросили специалистов‑масленщиков дать ответы.

1. Повышенный расход масла наблюдается в первую очередь у моторов, которые подолгу работают на холостых оборотах. Вероятно, при этом образуется сажа, забивающая канавки поршневых колец и лишающая их подвижности. Так ли это?

Расход моторного масла изначально заложен в конструкцию поршневого двигателя. Абсолютная величина расхода зависит от типа смазочного материала, манеры эксплуатации, конструкции мотора и его технического состояния. Даже если мотор работоспособен, масло может расходоваться при попадании в камеру сгорания из-за неэффективной работы маслосъемных колец, разрушения маслосъемных колпачков, неисправности системы вентиляции картерных газов.

При работе на минимальных оборотах холостого хода может образовываться избыток продуктов сгорания топлива, в том числе и упомянутой сажи. При этом топливо попадает в систему смазки, из-за чего снижается вязкость масла, уменьшается несущая способность масляной пленки и в результате ускоряется износ трущихся деталей. Кроме того, длительная работа мотора на холостых приведет к снижению эффективности антиокислительных и моюще-диспергирующих присадок, что негативно скажется на состоянии цилиндропоршневой группы мотора. Поэтому масло будет быстрее не только расходоваться, но и терять свои свойства.

2. Действительно ли нужно выбирать масло с учетом своих приоритетов: хочешь снизить до минимума расход бензина и токсичность выхлопа — используй одно масло, стремишься к наибольшему ресурсу двигателя — другое?

Первое требование при выборе масла — наличие одобрения автопроизводителя. В общем случае производитель допускает применение нескольких вариантов моторных масел, из которых и следует выбирать масло для конкретного двигателя с учетом условий эксплуатации. Пример: Mercedes-Benz MB-Approval 229.5 устанавливает требования к высокозольным моторным маслам (ACEA A3/B3, A3/B4) в каждом из четырех классов вязкости: SAE 0W‑30, 0W‑40, 5W‑30 и 5W‑40. Таким образом, владелец автомобиля может выбрать любой из четырех вариантов. Например, если требуется максимальная несущая способность масляной пленки (читай: ресурс двигателя), лучше предпочесть вязкие масла 5W‑40 или 0W‑40. Хотите сделать упор на топливную экономичность — выбирайте 5W‑30 или 0W‑30. В условиях Крайнего Севера логично выбрать масло с лучшими низкотемпературными свойствами — SAE 0W‑30 или 0W‑40. А вот выходить за рамки указанных требований, заливая, например, менее вязкое SAE, не следует: это может привести к отказу двигателя.

3. Какие масла относятся к «долгоиграющим», «лонг-лайф»? Часто высказывается мнение, что таковыми являются все современные масла без исключения…

В ассортименте многих компаний есть продукты, в название которых входит термин LongLife (Long Life, Longlife). Однако это не означает, что эти масла можно менять реже. Такая надпись в совокупности с соответствующим допуском автопроизводителей (например, MB-Approval 229.51, BMW Longlife‑01, VW 504 00/507 00 и т. п.) говорит о том, что данное масло следует применять в рекомендуемых автопроизводителями программах гибких межсервисных интервалов. Иными словами, если к качеству топлива и условиям движения нет претензий, то бортовой компьютер такого автомобиля, оценив число холодных пусков, длительность работы на минимальных оборотах холостого хода, среднюю скорость, может «разрешить» проездить на таком масле 30–40 тысяч километров. Но может и потребовать сократить интервал замены масла, если ему что-то не понравится.

4. В руководстве по эксплуатации описаны тяжелые условия работы моторных масел, сокращающие интервал их замены. А каковы особо легкие условия, позволяющие менять масло реже?

Любой двигатель имеет так называемый номинальный режим работы. Для мотора легкового автомобиля это, как правило, режим постоянных оборотов коленвала в диапазоне от первой до второй трети, то есть длительное движение на высоких передачах с постоянной скоростью. В таком режиме эффективно работает система охлаждения, минимизируется расход топлива (следовательно, меньше продуктов горения попадает в систему смазки), а также уменьшается наработка в моточасах, что благоприятно сказывается на ресурсе масла. Все эти факторы способствуют увеличению межсервисных интервалов. Именно на основе этих данных система самодиагностики современных автомобилей рассчитывает остаточный ресурс смазочного материала (так называемый Longlife или Flex service). Условно можно считать, что если средняя скорость движения автомобиля составляет 30–45 км/ч, то условия эксплуатации нормальные, если ниже 30 км/ч — сложные, а от 45 до 60 км/ч — легкие. Скорости выше 60 км/ч не рассматриваем, поскольку они почти всегда связаны с нарушением ПДД.

Если автомобиль эксплуатируется преимущественно в легких условиях, можно менять масло реже. Однако необходимо регулярно контролировать его состояние — хотя бы по капельным пробам, а по-хорошему нужен стандартный мониторинг масла. Общих же рекомендаций на все случаи жизни не существует.

5. Зависит ли ресурс масла от конструкции двигателя? Или же на него влияет только режим эксплуатации автомобиля?

Безусловно, ресурс масла зависит от типа двигателя. К примеру, чем меньше заправочный объем системы смазки, тем быстрее истощается пакет присадок. Высокие температуры в зоне турбокомпрессора способствуют ускоренному окислению масла. В даунсайзинговых моторах из-за более высокого давления в местах, где реализуется граничный режим трения (например, кулачок распредвала — толкатель клапана), ускоряется старение противоизносных присадок и модификаторов трения. Чем меньше геометрические размеры деталей, тем выше давление при той же мощности.

Система непосредственного впрыска топлива в режимах пуска, минимальных оборотов холостого хода и переходных режимах подает в картер сравнительно большое количество топлива (иногда в десять раз больше, чем распределенный впрыск), а это приводит к повышенному расходу масла, снижению несущей способности масляной пленки и повышению кислотности среды внутри мотора. Отсюда следует, что даунсайзинг предъявляет более высокие требования к маслам. Именно поэтому европейские производители разрабатывают собственные системы сертификации, учитывающие особенности эксплуатации масел в таких двигателях.

6. Срок годности купленного масла — пять лет. Если перелить масло в двигатель и ни разу его не заводить, то почему оно должно испортиться за год?

Хранение масла в заводской ненарушенной упаковке отличается от хранения в двигателе — в первую очередь количеством кислорода, с которым контактирует масло. В канистре или бочке он занимает не более 5% объема, в системе смазки мотора его во много раз больше, ведь двигатель «дышит» через систему вентиляции картера. Контакт с кислородом и влагой, содержащимися в воздухе, ведет к окислению и старению смазочного материала. Кроме того, в отличие от металлической бочки, имеющей специальное внутреннее покрытие, в двигателе масло контактирует с различными сплавами металлов, что способствует протеканию нежелательных химических реакций и ведет к изменению свойств масла. Безусловно, никто не утверждает, что через 365 дней нахождения в двигателе оно гарантированно «испортится», но и сохранения всех его исходных свойств обещать нельзя. Поэтому рекомендуют при замене масла ориентироваться не только на пробег, но и на длительность эксплуатации.

7. Зависит ли частота замены масла от самогó масла — например, синтетика обычная или с двойными эстерами? Как повлияет перепробег автомобиля на рабочие характеристики этих масел?

Нельзя утверждать, что какое-то отдельно взятое базовое масло гарантирует увеличение ресурса конечного продукта. Его свойства оценивают только в совокупности с пакетом присадок. Если говорить конкретно о базовых маслах пятой группы, в которую входят эстеровые масла, то зачастую их в существенных объемах вводят в состав специальных продуктов, ресурс которых обычно соответствует длине гоночной дистанции. Подобные масла помогают изменять коэффициент трения в пятне контакта, что может быть использовано и для повышения топливной экономичности, и для улучшения противоизносных свойств.

Обычные товарные масла, в которых заявлено присутствие базовых масел пятой группы, выпускают, как правило, на основе так называемой обычной синтетики — третьей, реже четвертой группы (по спецификации API) с умеренным (3–10%) добавлением масел пятой группы. Такая добавка серьезного влияния на увеличение «ходимости» масла не оказывает.

Редакция благодарит руководителя технического отдела компании Castrol Сергея Гордеева за помощь в подготовке материала.

Двигатель — сердце машины! Строго соблюдая регламент по обслуживанию автомобиля, можно дополнительно помочь мотору — добавить присадку для легкового автомобиля и грузового авто.

Экспертиза моторных масел: губительный застой

Масло предписано менять согласно циферкам на одометре — через десять, пятнадцать, эн тысяч километров. Как ему живется в моторе, мы выясняли неоднократно ( ЗР, 2012, № 10 ; 2012, № 12 ). Машина едет, километры наматываются, мотор работает — масло стареет. Но это в идеале…

А на деле? Возьмем современную городскую езду (а порой и трассу типа Москва — Питер) — значительную, если не бóльшую, часть времени мы не едем, а торчим в пробках. Километраж смешной, а вот моточасы вполне серьезные. За сезон такой езды набегает всего две-три тысячи километров, хотя суммарное время пребывания за рулем исчисляется сотнями часов. Но ведь вместе с мотором все это время работает и масло! Как же скорректировать интервал его замены при гламурно-столичном режиме эксплуатации?

СТАРЫЕ ПЕСНИ НА НОВЫЙ ЛАД

Разобраться поможет долгий и трудоемкий эксперимент. На стенде повторим программу наших длительных ресурсных испытаний моторных масел, но крутить мотор будем на минимальных оборотах холостого хода (800 об/мин) и с нулевой нагрузкой. Назовем этот цикл словом «пробки», в отличие от прежнего — «трасса». Кроме того, уберем обдув двигателя на стенде, имитирующий охлаждение набегающим потоком воздуха. Теперь всё как в пробке: оборотов — минимум, нагрузки — ноль, масло греется в поддоне.

Остается через заданные интервалы времени отбирать пробы масла, замерять его основные физико-химические параметры и анализировать динамику их изменения. Через 120 моточасов разберем мотор и посмотрим, что с ним сделали наши истязания. А заодно проверим досужие мнения о вреде-пользе работы мотора без нагрузки. Почему именно через 120? Потому, что так предписано методикой ресурсных испытаний: это аналог 10 000 км пробега в режиме «трасса». Тут — то же время, только не едем, а толкаемся в пробках. И было важно оставить те же моменты отбора масла, что были в «километровом» пробеге.

ВСЁ ТЕ ЖЕ ЛИЦА…

Из предыдущего опыта хорошо известно, что все масла — очень разные, каждое по-своему ведет себя в процессе длительных испытаний. Поэтому возьмем восемь синтетик класса 5W-40, большинство которых каталось «от Лиссабона до Владивостока» («Элита в цилиндрах», ЗР, 2012, № 12 ). Почти для всех цикл «трасса» уже накатан и исследован. Итак, на старт выходят масла Shell Helix, Esso Ultron, ZIC XQ, BP Visco, Mobil 1, Elf Excellium, Total Quartz, а также французский Motul 8100 X-cess.

Сравнительный расход масла.

ЧТО КОНТРОЛИРУЕМ?

О здоровье пациента будем судить по изменению базовых физико-химических параметров. Это динамика изменения вязкости масла при разных температурах, щелочного и кислотного чисел, а также температуры вспышки. Шкала двухуровневая, типа «жив — мертв». К примеру, мертвым считаем то масло, вязкость которого выходит за пределы, предписанные классом SAE. В нашем случае допустимый диапазон вязкости берем 12,5…16,3 сСт. Падение щелочного числа более чем в два раза от исходной величины — это общепринятый браковочный параметр, его также примем условным критерием смерти масла. Другой критерий (по нему мы еще ни одно масло не отбраковали) — так называемое выпадение пакета присадок, говорящее о полной непригодности масла. Оно характеризуется резким (минимум тройным) снижением концентрации в масле активных элементов — цинка, бария, фосфора — по отношению к исходному количеству.

Как обычно, проверим уровень отложений, которые дает масло в процессе работы. Для этого оценим их количество и цвет на боковых поверхностях поршней (так называемый аналог метода ПЗВ). Совсем белый поршень — ноль баллов, весь черный — шесть баллов. Промежуточные градации имеют в этом интервале свои баллы. Все это относится к так называемым высокотемпературным отложениям. А низкотемпературные оценим количественно, взвесив до и после испытаний главные грязесборники — приемный грибок масляного насоса, а также сетку маслоотделителя из клапанной крышки. Увеличение массы деталей покажет «степень неаккуратности» работы масла.

Оценить изменения защитных функций масла при работе в циклах «трасса» и «пробки» помогут параметры изношенности двигателя после цикла испытаний. Их можно определить по содержанию основных продуктов износа в масле (для нас индикатором было наличие в нем железа), проводя точное взвешивание поршневых колец и вкладышей подшипников коленчатого вала до и после испытаний.

Величина низкотемпературных отложений.

НЕОЖИДАННОСТИ

Испытания длились почти полгода. Поверьте, нам есть что предъявить: сводные таблицы получились настолько огромными, что больше подошли бы для диссертации, нежели для журнальной статьи. Потому результаты разнесли по каждому образцу в отдельности. Но сравнивать масла и раздавать места не станем — не в этом цель испытаний. А вот некоторые общие выводы бросаются в глаза сразу.

Итак, явление первое. Вязкость всех масел при длительной работе в режиме холостого хода до определенного момента существенно меньше, чем при «трассовом заезде». Почему? Мы полагаем, что при работе мотора вхолостую (а это не такой стабильный режим, как при рабочих, более высоких оборотах) увеличивается пропуск отработавших газов в картер, а вместе с ними — несгоревшего топлива, смешивающегося с маслом. Подтверждением служит то, что одновременно падает температура вспышки, а это один из главных признаков присутствия топлива в масле.

Падение вязкости составляет 0,4…0,6 сСт. Много это или мало? Для основной массы масел это не означает перехода нижней границы вязкости класса и составляет около 5…6% среднего уровня. А вот с «двадцатками» процент будет значительнее. Впрочем, эти предположения попробуем проверить в ходе следующих экспертиз.

Дальше — интереснее. Начиная с определенного времени работы в режиме холостого хода (70…100 моточасов) вязкость начинает резко возрастать, опережая показатель цикла «трасса», — масло стареет на глазах. Почему? Скорее всего, вследствие длительного контакта с продуктами неполного сгорания, имеющими определенную кислотность. Вот вам результат езды по пробкам! На холостом ходу сказываются плохая вентиляция камеры сгорания из-за прикрытой дроссельной заслонки, малая турбулизация топливовоздушной смеси из-за относительно медленного движения поршня. Отсюда — никудышная скорость сгорания. Зато пропуск газов в картер, как уже говорили выше, максимален.

Эта динамика неодинакова для разных масел. Менее выражена она для ZIC XQ, Shell Helix, Motul X-cess и значительно более заметна у Esso Ultron и BP Visco. Смотрим результаты предыдущего теста — и на «трассе» картина изменения вязкости для тех же масел была похожей.

Кстати, как нам кажется, ситуация усугубляется повышенными температурами масла в поддоне в режиме холостого хода. О вреде объемного перегрева мы тоже писали раньше ( ЗР, 2013 № 3 ), а здесь видим новые подтверждения этой гипотезы. До полной полимеризации мы не дошли ни в одном опыте, однако для некоторых масел динамика роста вязкости была довольно неприятной.

Чаще проверяйте состояние масла!

ГРЯЗНО? ЧИСТО!

Одна из известных страшилок о режиме холостого хода — зарастание мотора грязью. Так ли это? Вскрытие показало — да, но лишь отчасти. Хотя камера сгорания была черной-пречерной от топливных отложений, на боковых поверхностях поршней мы особой грязи не нашли. Уровень высокотемпературных отложений после цикла «пробки» был существенно ниже, чем после «трассы».

Поразмыслив, поняли — всё правильно. Ведь отложения потому и названы высокотемпературными, что образуются на поверхностях горячих деталей. А на холостом ходу температура поршня невысока — вот и загрязнения оказались сравнительно небольшими. Прослеживается корреляция с результатами предыдущего теста. Меньше всего отложений наблюдалось у Mobil 1, Shell Helix, Motul X-сess и ZIC XQ. Порадовало и BP Visco: если в цикле «трасса» отложений было больше, чем у других масел, то в «пробках» их уровень упал в два раза.

А вот для низкотемпературных отложений картина обратная. Их количество в «пробках» куда выше, чем в цикле «трасса»: не нравится мотору холостой ход.

Содержание продуктов износа.

ВРЕДНА ЛИ ХОЛОСТАЯ ЖИЗНЬ?

Казалось бы, в режиме холостого хода износа быть не должно. Нагрузки (и газовые, и инерционные) низкие, служить бы мотору вечно. Как бы не так! Почти у всех масел, кроме Total Quartz, содержание продуктов износа после цикла «пробки» выросло по сравнению с «трассой» — у одних в меньшей степени, у других в большей.

Почему? Чтобы износа не было, надо разделить поверхности контактирующих деталей слоем масла. А тут что? Представьте себе спортсмена на водных лыжах. На солидной скорости он лихо скользит по поверхности воды, но, если скорость буксировщика упадет до пешеходной, купание неизбежно. Так и здесь. В режиме «пробки» скорость поршня-«буксировщика» чуть не в три раза ниже, чем на «трассе». Да еще масло греется из-за отсутствия обдува. В таких условиях даже мизерные нагрузки способны просадить хилый масляный слой. Итог — железо оседает в масле. Вместе с алюминием, хромом и прочим — см. таблицу Менделеева.

Чем дольше стоите в пробках, тем быстрее портится масло в моторе.

ТЕСТ НА УГАР: СГОРЕЛО НА РАБОТЕ

Еще один важный и информативный параметр — расход на угар. В цикле «трасса» маслá разделились на две группы: одни показали весьма умеренный расход, других еле-еле хватило на заезд, а одно даже пришлось подливать. В «пробочном» цикле картина несколько изменилась — потери масел Motul X-сess и ZIC XQ остались небольшими, BP Visco показало невысокий угар в обоих циклах, а вот Shell Helix, Elf Excellium, Total Quartz дали резкое улучшение.

О природе угара мы писали ранее ( ЗР, 2012, № 7 ). В данном же случае объяснение кроется в изменении вязкости и температуры вспышки, характеризующей летучесть масла. Смотрим в таблицы и на гистограммы: действительно, угар растет там, где старение более выражено. Запускается цепной механизм: чем меньше масла в поддоне, тем быстрее оно стареет. Чем старее масло, тем оно гуще, а значит, растет толщина слоя, оставляемого кольцами в цилиндре, увеличивается угар.

Высокотемпературные отложения.

ТАКОЕ РАЗНОЕ МАСЛО

Внимательно изучив результаты, мы еще раз убедились в необоснованности расхожего мнения — «все масла из одной бочки». Очень даже разные «бочки» получились. Лучшие ресурсные результаты при любых условиях эксплуатации выдали Shell Helix HX-8, ZIC XQ и Motul X-cess. Так и назовем эту группу — «Большой ресурс». Темп старения, вполне достаточный для обоснования заявленного производителем срока замены в 15 000 км, показали «французы» — Elf Excellium и Total Quartz. Чуть уступили им в этой гонке BP Vicso и Mobil 1. Следуя нашей терминологии, их можно назвать среднересурсными. А вот Esso Ultron, поработав в пробках, попросило более ранней замены. Кстати, и на «трассе» оно дожило лишь до «середины Сибири».

Конечно, такая терминология условна и относится к синтетикам. Ведь даже не самый лучший результат, показанный Esso Ultron, явно недостижим для полусинтетик и — тем более — минералок.

Подолгу торчите в заторах — меняйте масло в полтора-два раза чаще.

ТАК КОГДА ЖЕ МЕНЯТЬ

Как же учесть время торчания в пробках при определении межсервисного интервала? Интерполяции и экстраполяции оставим, опять-таки, для чьей-нибудь диссертации. Кстати, тема классная: если на каждом цикле построить графики изменения вязкости и щелочного числа и продлить их до величин браковочных параметров, можно получить конкретный ресурс каждого масла в двух циклах — «пробки» и «трасса». Останется взять статистику эксплуатации конкретного автомобиля и с ее учетом посчитать реальный пробег между сменами. Теоретически — понятно и возможно, но…

Но сейчас мы просто возьмем некое усредненное масло и усредненный цикл. И вывод сделаем очень простой и вполне запоминаемый. Итак,

для сложных условий эксплуатации (езда в пробках к ним вполне относится) сократите межсервисный срок замены масла в полтора-два раза.

Для какого масла в полтора, для какого — в два, можно понять, проанализировав приведенные в таблицах цифры. Но куда полезнее и проще действовать по обстановке, не ленясь почаще поднимать капот. Увидели, что масло стало густеть или быстро угорать, — меняйте его. И помните: чем меньше масла в поддоне, тем быстрее оно стареет. Это закон! А потому старайтесь держать уровень чуть ниже верхней отметки на щупе.

ИТОГИ

ESSO ULTRON 5W-40

Все таблицы открываются в полный размер по клику мышки.

Долгоиграющим это масло не назовешь. Оно в обоих циклах вышло за границы браковочных параметров. Очевидно, самый большой уровень низкотемпературных отложений и износов — следствие этого.

BP VISCO 5000 5W-40

В обоих циклах показало достаточно высокий темп старения, однако браковочных параметров не превысило. Возможно, так быстро постарело из-за сравнительно большого расхода на угар?

ELF EXCELLIUM NF 5W-40

Темп старения в цикле «пробки» до определенного срока был невысоким. Но после 70 часов пытки масло сдалось и стало быстро густеть. Тем не менее в «пробках» оно практически не угорело, сохранив неплохие защитные свойства.

MOBIL 1 SUPER 3000 5W-40

Это масло любит движение. Порадовали практически чистые поршни после длительного заезда и защитные свойства во всех циклах испытаний.

TOTAL QUARTZ 9000 5W-40

Результаты очень неплохие. Стареет, конечно, но до браковочных параметров очень далеко. В «пробках» единственное из группы уменьшило уровень грязи в поддоне и на клапанном механизме. Очевидно, сработало резкое снижение расхода на угар.

MOTUL 8100 X-CESS 5W-40

Масло показало себя с лучшей стороны: со временем стареет, но очень умеренно. Показатели защиты от износа и уровня высокотемпературных отложений среди лучших.

SHELL HELIX HX8 5W-40

Ранее оценено нами как одно из лучших. Данный тест подтвердил эти выводы. Даже единственный минус «трассового» цикла — большой угар — в «пробках» был ликвидирован.

ZIC XQ 5W-40

Когда-то, в «трансконтинентальном заезде», мы были готовы отправить это масло обратно, «из Владивостока в Лиссабон», без замены. Приятно, что сейчас тест подтвердил его высокие ресурсные характеристики. Так что на обратном пути можно еще и в московских пробках потолкаться.

КОММЕНТАРИИ АВТОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

Свое мнение о сокращении интервала замены мы высказали. А что думают по этому поводу те, кто делает автомобили?

«Хёндэ»

«Современные масла прекрасно переносят городскую эксплуатацию на протяжении рекомендованного производителем межсервисного интервала (в нашем случае — 15 000 км). Обычная городская езда к тяжелым условиям не относится. Мы не считаем необходимым сокращать интервал при городской эксплуатации — в том числе и потому, что это влияет на стоимость владения».

«Пежо»

«На сегодняшний день периодичность регламентных работ для основной гаммы автомобилей следующая:

— замена масла и масляного фильтра двигателя: 10 000 км;

— полное ТО: 20 000 км или 1 год (что наступит раньше).

Таким образом, мы сегодня регламентируем операцию замены масла двигателя каждые 10 000 км, и связано это с тяжелыми климатическими и дорожными условиями эксплуатации».

«Рено»

«В сервисных книжках „Рено“ уже есть рекомендации по сокращению интервала замены моторных масел в два раза в случае использования автомобиля в особых условиях. Таковыми кроме прочих являются условия, в которых автомобиль не менее 50% времени эксплуатируется на холостом ходу (например, при частых поездках на короткие расстояния без выключения двигателя) или со средней скоростью ниже 30 км/ч. Что, по сути, полностью совпадает с режимом движения в городе, а именно — в пробках.

Как видим, счет примерно равный. Мнение «Рено» почти дословно совпало с нашими рекомендациями. «Пежо» отмечает, что рекомендованный фирмой интервал и без того небольшой. А вот корейцы никакой опасности в городской езде не видят.