Масла, применяемые для двигателей, их основные свойства

Масла, применяемые для смазывания поршневых двигателей внутреннего сгорания, называют моторными.

В зависимости от назначения моторные масла 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. (СЛАЙД № 22)

По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные.

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

Требования к маслам: (СЛАЙД № 22)

— маслянистость (способность удерживаться на поверхности);

— отсутствие кислот (чистота);

— отсутствие механических примесей.

Марки масел по ГОСТ 17479.1-85 М-8Б₁ (АС-8); М-10Б₁ (АС-10); М-8Б₁; М-6_З/10В₁. В скобках указаны марки масел по старой классификации. Расшифровка марок:

— 8,10 — кинематическая вязкость масла в мм 2 /с или в сСт (сантистоксах) при 100 0 С;

— Б,В,Г,Д -группы масла по эксплуатационным свойствам (отличается количеством присадок и их эффективностью) соответственно для: мало-, средне-, высоко- и высокофорсированных двигателей с турбонаддувом;

— цифровой индекс 1,2 — соответственно для карбюраторных и дизельных двигателей, без индекса — универсальные;

— 6_з: -6 — класс вязкости при t= -18 0 С не менее 2600 и не более 10400 сСт; — з — загущающие присадки (используются в качестве зимнего масла или всесезонного).

Определение качества масла:

— по цвету (прозрачности) — на измерительном стержне, масло требует замены если не видно рисок на стержне;

— по масляному пятну на бумаге (фильтровальной или писчей), если сердцевина пятна черного цвета — масло заменить;

— по запаху — масло не должно содержать топлива;

— на ощупь — взять каплю масла между пальцами, оно должно иметь определенную маслянистость, т.е. быть «липким» и тянуться.

Одним из показателей качества масла является его вязкость (сила внутреннего трения). От ее значения зависят техническое состояние двигателя, расход топлива и масла. По вязкостным показателям подбирается масло для определенного двигателя в зависимости от кон­струкции, технического состояния, условий эксплуатации, сезонности и других факторов. Значение вязкости масла входит в его маркировку в виде цифрового индекса, например, M-8B-I, М-10Г2 где цифры 8 и 10 обозначают значение кинематической вязкости в мм2/с при 100°С. Ис­пользование маловязких масел (тем более загущенных — всесезонных) позволяет экономить топливо. Но, с другой стороны, использование ма­ловязкого масла может стать причиной повышенного износа деталей, в том числе абразивного, увеличения расхода масла на угар. Например, расход масла М-5з/12Г1 на угар больше по сравнению с расходом на угар масла М-12Г1. Но применение масел с повышенной вязкостью свя­зано с увеличением механических потерь, ухудшением пуска двигателя, увеличением пусковых износов. Масла подбирают такой вязкости, кото­рая обеспечивала бы надежную смазку, небольшой расход на угар, легкий пуск двигателя, отвод теплоты и др. Оптимальное значение вяз­кости масла в каждом конкретном случае обеспечивает минимальный износ деталей двигателя, достаточную скорость подачи масла к цилиндрам, максимальный отвод теплоты (масло отводит 1,5. 4,5% теплоты, выделяемой при сгорании топлива), уплотнение зазоров (это, в свою очередь, обеспечивает минимальный прорыв отработавших газов в масляный картер и расход масла на угар). Масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом — к повы­шенному износу двигателя, ‘увеличению расхода масла на угар.

От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота. Это обес­печивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изно­шенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более высокой вязкостью.

Моторное масло — это 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. Моторные масла для двигателей внутреннего сгорания автомобилей согласно эксплуатационных свойств подразделяют на шесть групп: А, Б, В, Г, Д, Е. Масла групп А, Б, В, Г используются в нефорсированных (А), малофорсированных (Б), среднефорсированных (В) и высокофорсированных (Г) карбюраторных и дизельных двигателях. Масла группы Д предназначены для использо­вания в высокофорсированных дизелях, работающих в тяжелых условиях. Масла группы Е — в высокофорсированных малооборотных судовых дизелях и работающих на тяжелом топливе. Для карбюраторных двигателей в маркировку масла вводится цифра 1, для дизелей — 2. Пример обозначения масел: М-8Г1 М-10В2. Буква М обозначает, что масло моторное; цифры 8 и 10 — значение кинематической вязкости в мм2/с при 100°С. При отсутствии масла необходимой марки его можно заменить равновязким по качеству группой выше, но никогда не следует за­менять маслами худшего качества. Например, при отсутствии масла M-8B-I следует заливать масло М-8Г1(зимой), М-12Г1(летом) или всесезонное масло М-5з/10Г1 и другие этого типа. Нельзя смешивать масла разных групп (из-за несовместимости присадок), т.е. при понижении уровня масла в картере доливать масло другой группы. Например, долив масла группы Г1 в масло M-8B1 приводит к резкому ухудшению качества (ниже M-8B1), хотя доливалось более высококачественное масло.

Поэтому не следует смешивать одинаковые по назначению, но разной маркировки масла, например, не смешивать масла М-53/10Г1, М-63/1ОГ1 и М-63/12Г1, так как в состав этих масел входят различные при­садки.

В бензиновые двигатели не следует заливать дизельные масла. При производстве масел учитываются конкретные условия их эксплуатации: температура, давление, металлы, с которыми контактирует масло, качество топлива, охлаждение двигателя и другие. В соответствии с этим подбираются масляная основа определенного ка­чества и соответствующие присадки. Для масел бензиновых двигателей нужны более термостойкие присадки (температура горящей рабочей смеси в бензиновых двигателях на 300. 400°С выше, чем в дизелях), а для дизельных масел —механостойкие. Кроме того, учитывается качес­тво топлива. Содержание серы в дизельном топливе в 5. 10 раз больше, чем в бензине. При сгорании сернистые соединения превращаются в оксиды, которые со временем вызывают не только жидкостную (кислот­ную) коррозию при соединении с водой, но и газовую. Поэтому масла для дизелей должны иметь более высокие нейтрализующие свойства для предотвращения коррозии — в первую очередь вкладышей подшипников — продуктами сгорания топлива и окисления масла. Но, к сожалению, улучшение нейтрализующих свойств сопряжено с повы­шением зольности. Особенно это ощущается, когда дизельное масло используется в бензиновых двигателях, при попадании в камеру сго­рания (расход масла на угар). В этих случаях масляная основа и присадки более интенсивно, чем в дизелях, образуют нагары, вызывают калильное зажигание (двигатель продолжает работать при выключенном зажигании). Калильное зажигание может сопровождаться детонацией (возникновением металлического стука при работе двигателя), так как образующиеся нагары «уменьшают» объем камеры сгорания, т.е. увеличивают степень сжатия двигателя.

Поэтому существует классификация моторных масел для карбюра­торных и дизельных двигателей, высокофорсированных, высоко­форсированных с турбонаддуврм и т.д.

Всё про моторные масла для автомобилей

Надёжная и долговечная работа двигателя автомобиля связана, прежде всего, с тем, какое моторное масло используется при его эксплуатации. Выбор масел огромен и не всегда автовладельцы правильно ориентируются в этом многообразии. Иногда качественным и дорогим, но не соответствующим типу двигателя продуктом можно серьёзно навредить мотору.

Разобраться в многочисленных стандартах, видах и характеристиках моторных масел действительно не просто. К тому же на рынке этот продукт представлен множеством производителей, каждый из которых борется за своего клиента. И простая формула «цена – качество» справедлива только для определённых видов и характеристик масел с оговоркой, что их производитель имеет на рынке устойчивую репутацию.

• Какие бывают виды автомобильных моторных масел?
• ГОСТ, SAE, API, ILSAC, ACEA – что это такое?
• Как расшифровать маркировку на моторном масле?
• Какие популярные марки и производители масел лучше?
• Как правильно подобрать моторное масло для автомобиля?

Подробно остановиться на этих вопросах необходимо для того, чтобы помочь автолюбителям сделать правильный выбор этого важнейшего расходного материала для обслуживания своего автомобиля.

Виды моторных масел: классификация, назначение, расшифровка маркировки

Масло для смазывания деталей двигателей было запатентовано в Америке еще в 19 веке: хорошие смазывающие свойства сырой нефти выявились случайно при попадании на заклинившие клапана парового двигателя. С той поры ведёт свою историю первый в мире бренд моторного масла – Valvoline (дословно – масло для клапанов).

Состав современных моторных масел формируется по принципу добавления в их основу (иногда ее называют базовым маслом) определённого набора присадок. Основа может быть получена:

1. В процессе переработки нефти (из масляных фракций) и тогда масла носят название минеральных.
2. Из искусственно синтезированных органических соединений – в этом случае масла называют синтетическими.
3. Смеси минеральной и синтетической основ – полусинтетические масла.

Решение, казалось бы, простой задачи (смазывания трущихся в процессе эксплуатации деталей) существенно осложняется факторами, влияющими на этот процесс:

• высокие температуры и сложные переходные термические процессы;
• процессы износа трущихся деталей и попадание продуктов износа в смазку;
• попадание в смазку продуктов сгорания;
• склонность металлов к коррозии;
• наличие в конструкции двигателя деталей, изготовленных из чувствительных к химическому составу смазки материалов (прежде всего резиновых уплотнений);
• работа двигателя в достаточно широком диапазоне изменения температуры окружающей среды.

Перечисленные факторы и определяют основные требования к моторным маслам:

1. Стабильность физико-химических характеристик при высокотемпературных воздействиях.
2. Обеспечение противоизносных свойств, позволяющих положительно влиять на поверхности трения в приграничных слоях.
3. Нейтрализация кислотной среды (результата взаимодействия масла и продуктов сгорания).
4. Хорошие моющие свойства, позволяющие выводить из зон трения загрязнения, образующиеся за счёт продуктов износа и сгорания.
5. Стойкость к вспениванию.
6. Неспособность формирования коррозионно-агрессивной среды.
7. Обеспечение пологой формы графика соотношения вязкости и температуры масла в достаточно широком диапазоне температур окружающей среды (облегчает запуск двигателя при отрицательных температурах).
8. Низкий расход на угар.
9. Совместимость с материалами уплотнений.
10. Стойкость к процессам старения (ухудшения физико-химических свойств со временем).

Обеспечивают необходимые требования к моторным маслам их характеристики, важнейшими из которых являются вязкость, и назначение и эксплуатационные свойства. Именно по этим параметрам и классифицируются масла по российскому стандарту – ГОСТ 17479.1-85.

Классификация моторных масел по ГОСТ

В соответствии с ГОСТ 17479.1-85 моторные масла делятся на 3 класса: летние, зимние и всесезонные. При этом для летнего класса вязкость нормируется при 100 о С, а для зимнего и всесезонного дополнительно при -18 о С.

В общем виде зависимость вязкости всех трёх видов масел приведена на рисунке ниже.

При этом под максимальной вязкостью подразумевается значение вязкости, при котором ещё обеспечивается запуск двигателя при отрицательных температурах (холодный пуск).

При отрицательных температурах летние масла не обеспечивают холодный пуск и могут явиться причиной «масляного голодания» (позднее поступление к деталям из-за повышенной вязкости), а зимние (с малой вязкостью) не обеспечивают требуемых режимов смазки летом. По этим причинам на практике используются в основном всесезонные масла.

Ниже в таблицах 1 и 2 приведены данные по вязкости, и назначению и эксплуатационным свойствам моторных масел по ГОСТ.

Таблица 1 – Классы вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85

Буква «з» в маркировке обозначает «загущенное» (относится к зимним и всесезонным маслам), а дробь означает, что масло всесезонное (в числителе дроби указан зимний класс, а летний – в знаменателе).

Таблица 2 – Группы моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.1-85)

Если в маркировке присутствует индекс 1, то оно используется для бензиновых двигателей, а если индекс 2 – для дизельных. Отсутствие индекса означает, что масло универсальное.

Используя данные таблицы, можно подробно расшифровать классификацию масла по ГОСТ. Например, маркировка М-6з/10В означает: масло моторное (М) всесезонное универсальное (6з/10) для среднефорсированных дизелей и бензиновых двигателей (В).

Помимо ГОСТа, в России широкое распространение получили классификации смазочных материалов в соответствии с зарубежными стандартами.

Классификация моторных масел по SAE

Стандарт общества автомобильных инженеров Америки SAE (Society of Automotive Engineers) один из самых распространённых в мире. Классификация масел по SAE построена по общему принципу соответствия вязкости свойствам масел в эксплуатации, и так же делит масла на три группы: зимние, летние и всесезонные. Отличается от классификаций по другим стандартам маркировкой:

1. Зимние – содержат в маркировке букву W (зима) и 6 уровней вязкости: от 0W до 25W;
2. Летние – маркируются только по числу, характеризующему вязкость. Здесь 5 уровней вязкости: от 20 до 60;
3. Всесезонные – как и по ГОСТ, обозначают двойным символом, например SAE 15W-30.

Примерное соответствие масел по стандартам SAE и ГОСТ приведено в таблице 3.

Таблица 3 – Примерное соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и SAE J-300

Классификация моторных масел по API

Стандарт Американского института нефти API (American Petroleum Institute) также широко распространён в мировой практике. Классификация API разделяет масла на 2 большие категории:

1. Категория S (Service) – для легковой и лёгкой коммерческой техники, оборудованной четырёхтактными бензиновыми двигателями;
2. Категория C (Commercial) – для грузовой коммерческой техники, сельскохозяйственной техники, дорожно-строительных машин, оборудованных дизельными двигателями.

К первой категории S относится 10 классов, обозначаемых буквами латинского алфавита. Чем ближе к концу алфавита расположена эта буква, тем выше требования к качеству. Наиболее совершенное масло для бензиновых многоклапанных двигателей с турбонаддувом – класса SL.

Во второй категории С алгоритм обозначения 11 классов такой же (чем дальше по алфавиту буква, тем выше качество), только в обозначении иногда присутствуют цифры, устанавливающие тип двигателя: 2-х или 4-тактный. Высшее по качеству в категории С – масло класса CI-4 для высокооборотистых дизелей.

Для обозначения универсальных масел по API используется двойная маркировка через знак дроби, например SG/CD.

Необходимо отметить, что наличие на упаковке отметки о классификации по API ещё не означает, что качество масла соответствует этому стандарту. Реальное соответствие стандарту API подтверждается только действующим сертификатом.

Классификация моторных масел по ILSAC

Международный комитет ILSAC (International Lubricants Standardization and Approval Committee) был создан Ассоциациями автопроизводителей Америки и Японии и разрабатываемые им стандарты ориентированы в основном на рынки этих стран. По классификации ILSAC моторные масла разбиты на 5 классов с буквенным индексом GF и цифрой от 1 до 5, GF-5 при этом – самый современный класс (ведутся разработки по классу GF-6).

Отличительные особенности масел, удовлетворяющих стандартам ILSAC:

• энергосберегающие свойства;
• улучшенные противоизносные свойства и обеспечение высокой степени защиты от образования отложений;
• повышение совместимости с системой снижения токсичности выхлопов.

Классификация моторных масел по ACEA

Стандарт Ассоциации европейских автопроизводителей ACEA (французское название – Association des Constracteurs Europeens des Automobiles, английское – European Automobile Manufacturers Association) был разработан вначале для стран Европы, но впоследствии стал применяться и на мировом рынке автомобильных смазочных материалов. Стандарт вводит три основные категории масел:

1. Класс A/B – для дизельных и бензиновых двигателей легкового и лёгкого коммерческого транспорта;
2. Класс С – для бензиновых и дизельных двигателей, соответствующие современным требованиям по экологии;
3. Класс E – для дизельных двигателей грузовых машин, работающих в условиях повышенных нагрузок.

Маркировка масел по этому стандарту содержит буквенный код категории (в случае первой категории – две буквы через знак дроби) и цифру рядом с буквой. Чем больше значение цифры, тем выше требования к качеству масла. Далее через дефис указываются две последние цифры года принятия категории.

Пример маркировки класса из первой категории: А3/B4 – 04. Общие указания по использованию масел, стандартизованных по ACEA, носят всё же характер рекомендаций и при подборе к конкретному автомобилю требуют уточнений.

Популярные марки и рейтинг производителей моторных масел

Первые пять наиболее популярные в России брендов производителей моторных масел, по отзывам автовладельцев выглядят следующим образом:

1. Mobil – американский бренд корпорации Exxon с филиалами производства по всему миру, самая узнаваемая торговая марка. Используется ведущими автопроизводителями как для автомобилей массового производства, так и для спортивных машин. Продукция Mobil совместима с большинством сертифицированных моторных масел.
2. Shell – интернациональная англо-голландская корпорация с мировой репутацией, продукция которой уступает американской Exxon Mobil , разве что, только в цене. В России моторное масло носит марку Shell Helix.
3. LiquiMoly – бренд немецкой корпорации, постоянно присутствующий в мировых рейтингах топ 3 лучших моторных масел. Популярен, прежде всего, у любителей спортивной техники и владельцев престижных автомобилей.
4. Castrol – бренд принадлежит концерну British Petrolium. Эти моторные масла очень популярны в России прежде всего по соотношению критериев «цена –качество».
5. Лукойл – единственный российский бренд, продукция которого сертифицирована по стандартам API. При том, что качество удовлетворяет международным стандартам, масла Лукойл имеют существенные преимущества перед зарубежными аналогами в цене.

Перечисляя популярных в России производителей моторных масел, нельзя не упомянуть ещё о двух брендах: французском Total и южнокорейском ZIC. И если Total уже давно пользуется заслуженным уважением автовладельцев (из недостатков – несколько завышенный расход на угар), то корейский производитель не набрал должной популярности из-за сравнительно недолгого присутствия на российском рынке.

За рубежом водители также отдают предпочтение известным производителям и в первой тройке лучших брендов неизменно фигурируют Mobil, Shell и Castrol. При этом в США такие бренды, как Rotella и Pennzoil, связанные с Shell выступают как самостоятельные марки. Ещё два бренда постоянно входят в число ведущих западных производителей моторных масел: старейший в мире Valvoline и относительно молодой (основан в 1986 году) американский Royal Purple.

Отзывы автолюбителей о моторных маслах носят всё же качественный характер. Гораздо более объективную информацию дают испытания масел как на стендах в лабораторных условиях (сравнительные стендовые испытания), так и в реальных условиях (эксплуатационные испытания).

Наиболее авторитетное российское массовое автомобильное издание – журнал «За рулём» периодически заказывает такие испытания в профильных организациях или проводит их самостоятельно и практически ежегодно публикует результаты. Из последних исследований издания – эксплуатационные испытания одного из самых «ходовых» классов синтетического масла 5W40 восьми известных брендов. Основными параметрами, за которыми следили в ходе испытаний, были:

• изменение вязкости выше допустимых классом масла пределов;
• ухудшение моющих свойств и сопротивляемости образованию кислот;
• живучесть до состояния расслоения (выпадение присадок вследствие уменьшения в масле активных компонентов).

Сюрпризов испытания не преподнесли: гранды производителей моторных масел Mobil, Shell и Castrol подтвердили свою репутацию. А вот корейский ZIC по многим параметрам даже опередил мировых лидеров, что позволяет рекомендовать его продукцию к использованию.

Как правильно подобрать моторное масло для автомобиля

Классический пример, как очень дорогим моторным маслом для спортивной машины (например, класса 0W60) можно непоправимо навредить серийному двигателю автомобиля массового спроса, основан на простом факте: не рекомендованная производителем вязкость смазочного материала неизбежно приведёт к необратимым изменениям в процессе эксплуатации.

Поэтому начинать выбор моторного масла необходимо с изучения допусков на параметры, которые производитель рекомендует для конкретной модели двигателя (а вовсе не марки, потому, что линейка двигателей марки, и даже модели автомобиля может иметь разные требования к смазочным материалам). Больше информации по этой теме смотрите в статье: Какое масло заливать в двигатель.

Многие производители масел сертифицируют свою продукцию по согласованию с автопроизводителями применительно к конкретным маркам и моделям автомобилей. В таких ситуациях при выборе моторного масла недостаточно соблюдать лишь общие критерии соответствия по классификационным стандартам SAE, API , ILSAC или ACEA. Подобные требования можно встретить, например, у Mercedes, Audi или VW, и для сохранения заводской гарантии на двигатель их необходимо соблюдать. Приобрести рекомендуемую продукцию для этих авто можно у официальных представителей либо дилеров автомобильного бренда, и стоить она будет не дёшево.

В случаях, когда автопроизводитель в рекомендациях указывает лишь общие требования по классификации смазочных материалов, (например, SAE) у автовладельцев появляется больше вариантов для экономии. Возможен баланс между более частой заменой недорогого отечественного масла от проверенного производителя (к примеру, Лукойл) и более дорогой продукцией всемирно известных брендов, но с повышенным межсервисным интервалом.

Кстати, именно такие лабораторные испытания провел журнал «За рулём», и результаты подтвердили экономическую целесообразность использования российских масел (с более частой заменой) без негативных последствий для двигателя.

И, конечно же, при выборе моторного масла следует остерегаться подделок, наводнивших рынки. Единого рецепта здесь быть не может, но репутация магазина и наличие сертификатов лишними не будут. И в этом смысле преимущество, пожалуй, на стороне российских брендов: подделывать имеет смысл более дорогую продукцию.

Видео-ликбез по моторным маслам