Применение смазочных материалов впервые документально зафиксировано более 3,5 тысяч лет назад. Долгое время это были жиры животного и растительного происхождения до тех пор, пока в 1859 году их место не заняли продукты переработки нефти. Развитие продолжалось и дальше, включая появление в начале 50-х годов нашего века полимерных модификаторов вязкости, позволивших сделать революционный шаг от "летнего" и "зимнего" масла к "все сезонным" композициям.
С тех пор не изменился только главным принцип и предназначение смазки - образовывать тончайшую и прочнейшую пленку на поверхности трущихся деталей и предотвращать прямой контакт их микронеровностей друг с другом.
Именно так резко снижается трение и уменьшается вероятность возникновения зазоров.
Для выполнения этих задач в двигателях и других агрегатах автомобиля масло должно обладать двумя, в принципе, противоположными свойствами:
хорошо течь - проникая через систему тончайших каналов при любых температурах, в том числе и зимой, после "ночной" стоянки при "минус" 30 или 40, когда все "текучее" стремится превратиться в "гуталин". Наличие масла в двигателе во время холодного старта жизненно необходимо, ведь после длительной стоянки оно стремиться полностью, стечь и вероятно появление разрушительных задиров в случае проворачивания двигателя "всухую".
прилипать к поверхности металла - в отличие от способности течь, сохранение этого свойства особенно важно при сверхвысоких температурах при пике нагрузок на двигатель, эксплуатируемый в летнюю жару. Разогретое до предела масло стремится перейти в самую жидкую и даже парообразную форму, теряя способность оставаться на поверхности трущихся деталей в виде микропленки.
Для выполнения первого свойства масло должно быть максимально жидким, а для выполнения второго - максимально густым. Решение проблемы заключается либо в использовании различных по свойствам "зимнего" и "летнего" масел или в применении загущающих присадок - модификаторов вязкости. Именно они позволили широко внедрить все сезонные композиции. Суть их действия заключается в том, что они "не работают" при низких температурах, сохраняя первоначальную степень текучести масла, но загущают его при повышении температур, обеспечивая желанный компромисс.
Вязкостные характеристики, таким образом, являются первыми и самыми важными элементами классификации моторных масел. Любые добавки, в том числе и модификаторы, повышают его цену, поэтому всегда необходимо выбирать правильное отношение свойств масла и условий его эксплуатации. Самой распространенной системой индексации и классификации моторных масел стала "SAE".
Классификация масел по вязкости SAE.
SAE (Society of Automotive Engineers - американское Ассоциация Автомобильных Инженеров) описывает свойства вязкости и текучести - способности течь и, одновременно, "прилипать" к поверхности металла. Стандарт SAE J300 подразделяет моторные масла на шесть зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, и 25W) и пять летних (20, 30, 40 и 50). Сдвоенный номер означает всесезонное масло (5W-30, 5W-40, 10W-50 и т.д.).
Сочетание значений вязкости летнего и зимнего сортов масла не означает арифметического сочетания свойств вязкости.
Так, например, масло 5W-30 рекомендовано к эксплуатации при температурах окружающей среды от -30 до +20 градусов. Вместе с этим летнее масло 30 может работать при температурах до 30 градусов, но только выше нуля.
В целом же термин "рекомендовано к эксплуатации" очень и очень условный. Каждый двигатель каждой марки автомобиля отличается уникальным сочетанием степени форсированности, теплонапряженности, особенностей конструкции, применяемых материалов и так далее, вплоть до качества обработки поверхностей. Таким образом, владельцу Subaru не следует слепо использовать таблицу допустимых температур Chrysler. Для автомобилей Жигули эта таблица выглядит следующим образом:
5W-30 от -30 до +20
5W-40 от -30 до +35
5W-50 от -30 до +45
10W-30 от -25 до +30
10W-40 от -25 до +35
10W-50 от -25 до +45
15W-30 от -20 до +35
15W-40 от -20 до +45
15W-50 от -20 до +45
20W-30 от -15 до +40
20W-40 от -15 до +45
Использование моторных масел при очень высоких и очень низких температурах кроме загущающих присадок обеспечивает также применение полностью или полусинтетических композиций. В отличие от минеральных масел, полученных в результате перегонки сырой нефти, синтетические моторные масла являются результатом целенаправленного органического синтеза. Сырье для их производства получают из природного газа и все это, увеличивает стоимость конечного продукта только из-за усложнения технологии в 3-4 раза.
Однако игра стоит свеч потому, что в результате получается однородная структура длинных полимерных молекул с практически заданными свойствами. Немаловажно также и то, что минеральные масла несут в себе остатки примесей, содержавшихся в первоначальном сыром продукте - серу и парафины. В синтетическом масле их практически нет.
Чистота и гарантированность свойств отходит на второй план по сравнению со способностью синтетических масел противостоять воздействию высоких и быстро меняющихся температур. Минеральные масла при этом достаточно быстро разрушаются, не только образуя нагары и шламы, но и изменяя характер действия пакетов присадок. Таким образом, быстро меняются принципиальные характеристики всего масла. Синтетическое же масло гораздо дольше сохраняет первоначальную структуру и свойства.
Пакеты присадок составляют 15-20% объема любого качественного масла и именно им мы обязаны такому разнообразию сортов и групп смазочных материалов.
Для чего нужны присадки?
Присадки изменяют свойства минеральной или синтетической основы моторных масел, а также добавляют им новые свойства.
Необходимость этого, была вызвана характером развития самих двигателей внутреннего сгорания, предъявляющих все более и более жесткие требования по выносливости масел, отличающихся друг от друга по тепловой напряженности (определяемой частотой вращения, компрессией, количеством клапанов на цилиндр), типом применяемого топлива (дизельное или бензиновое, высоко и низко-октановое) и характером эксплуатации. Интуитивно понятно, что масла для двигателя "Запорожца" и "Порше" должны отличаться как по цене, так и по характеристикам.
Пакет присадок может содержать такие, наиболее часто применяемые из них, как:
- моющие;
- загущающие;
- депрессорные;
- противопенные;
- диспергирующие;
- противоизносные;
- антикоррозионные;
- противоокислительные.
Так, например, при работе дизельного двигателя образуется повышенное количество углеродистых отложений и масло этих двигателей должно отличаться хорошими моющими и диспергирующими свойствами. Современные же турбонаддувные двигатели предъявляют повышенные требования к температурной устойчивости масла и его сопротивляемости окислению.
Для каждого автомобиля существуют одобренные его производителем сорта масла, и их следует применять в первую очередь. Также как и следовать указанным в книжке по эксплуатации межсервисным интервалам. Более дорогое импортное масло не увеличивает (как иногда рекламируют) межсервисные интервалы. Оно увеличивает срок службы двигателя.
В случае применения масел различных производителей, например, в случае перехода с неоригинального масла на оригинальное, двигатель следует промыть специальным промывочным маслом. Делать это необходимо для того, чтобы удалить остатки жидкости с имеющимися в ней присадками. Они представляют собой достаточно активные химические вещества и часто не сочетаются друг с другом. Их соединение может привести к вспениванию масла или, наоборот, образованию трудноудаляемых отложений.
Здесь мы подошли к необходимости ввести вторую основополагающую характеристику моторных масел - классификацию по совокупности эксплуатационных свойств ACEA.
ACEA (Ассоциацией европейских автопроизводителей).
О его «тонкостях» знают далеко не все профессиональные продавцы и мастера автосервиса. А зря. Ведь если не обращать внимания на классы ACEA, необходимость капремонта мотора может возникнуть гораздо раньше.
Согласно ACEA моторные масла делятся на три класса: А – масла для бензиновых двигателей; В – масла для дизельных моторов малой мощности (Light Duty), устанавливаемых на легковые и грузовые автомобили малой грузоподъемности; Е – масла для мощных дизельных двигателей (Heavy Duty).
Среди масел есть так называемые энергосберегающие. По названию нетрудно догадаться, что они предназначены для экономии топлива. За счет чего она достигается? Существует такой показатель как HT/HS (High temperature/High shear viscosity) – вязкость масла в условиях высокой температуры и большой скорости сдвига. Обычное масло при температуре 150 С остается достаточно вязким (HT/HS > 3,5 мПа•с), при этом топливо не экономится, но обеспечивается нормальная защита двигателя. Если же при этих условиях вязкость снижается больше (HT/HS от 2,9 до 3,5 мПа•с), детали мотора перемещаются легче, обеспечивая экономию горючего. Поэтому такое масло называют энергосберегающим. Но, как нетрудно догадаться, при этом одновременно снижается толщина масляной пленки, которая должна защищать детали от износа при высоких температурах.
Заведомо негативно относиться к энергосберегающим маслам не стоит. Ведь некоторые двигатели разработаны именно «под них». В основном это моторы японских автопроизводителей. Лишь эти масла могут легко поступать к узлам трения по их узким маслопроводам. Ресурс таких двигателей от этого не сократится. Энергосберегающие масла можно применять только в том случае, если они рекомендованы заводом-изготовителем автомобиля! Например, BMW и Mercedes-Benz их не рекомендуют. Нельзя их применять также в большинстве старых автомобилей любых марок, двигатели которых нуждаются в усиленной защите. Вот и получается, что экономить можно не всегда.
Рассмотрим две категории классификации АСЕА, которые имеют отношение к легковым автомобилям. Категория А – это масла для бензиновых двигателей, В – для дизельных. По принципу энергосбережения они структурированы одинаково. Классы А1, А5, В1, В5 – энергосберегающие. Остальные (А2, А3, В2, В3, В4) – стандартные. И если вы запомните этот нехитрый принцип, то уже не купите энергосберегающее масло к старенькому автомобилю, двигатель которого нуждается в усиленной защите.
Классификация масел по совокупности эксплуатационных свойств API.
Американский Институт Нефтепродуктов (API - American Petroleum Institute) и его европейский аналог - CCMC, с недавнего времени замененный ACEA разработали систему классификации, позволяющую подобрать сорт масла, соответствующий возрасту Вашего авто и типу его двигателя. Классификацию API называют классификацией по уровню качества потому, что с выходом на сцену все более совершенных, все более быстроходных и, одновременно, легких двигателей, потребовалось выпускать масла со все более совершенным пакетом присадок. Это, тем не менее, не означает, что масла для двигателей середины 80-х или начала 90-х годов вдруг стали выпускать "некачественными".
Классификация API различает масла для бензиновых и для дизельных двигателей. Первым соответствует буква S, например - SG, SH или SJ, при этом вторая буква говорит о более высоком уровне. Так, класс SJ был широко введен в широкую практику только в прошлом году, заменив господствовавший до этого SH.
Дизельные масла несут обозначения из двух букв, первая из которых всегда C: CC, CD, CF, CG. Последняя в этом ряду комбинация считается самой передовой, хотя многие все еще классифицированы как CF-2, CF-4 или CD. Большинство из мировых производителей выпускают универсальные масла, пригодные как для дизельных, так и для бензиновых двигателей. В этом случае в классификации по API у них стоит сочетание индексов, например SH/CD, SF/CC или SJ/CF.
Классификация качества SJ присуждается только самым дорогим маслам на синтетической основе. Часто их композиция получается путем усовершенствования и более жесткого тестирования предшественников класса SH. Новый класс SJ ввели еще и потому, что требования SH стали "легкими" для их преодоления слишком многими фирмами.
Дополнительной системой классификации и особой гордостью многих масляных компаний является одобрение определенных типов масел для автомобилей специфичных марок их производителями. Такое одобрение, скажем от Ford или Mercedes, обязательно помещают на самое видное место канистры.
Если все классификации не выстроились еще для Вас в стройную систему, примите факт, что масла ведущих фирм, маркированные SJ, гарантированно подходят самым современным автомобилям. Относительно дешевые масла типа SH могут уступать новейшим композициям по каким-то параметрам, но они идеально подходят для автомобилей выпуска 1994 - 1989 годов и старше. Масла SF предназначены для более ранних тихоходных и простых по конструкции двигателей.
В заключении - дизели. Все больше фирм включают в свою гамму специализированные масла для дизельных двигателей. Вследствие развития и усложнения этого класса двигателей, включая конструкции с турбонаддувом, условия работы там требуют специальных решений. Лучшие универсальные масла, безусловно, выполнят основные задачи, но композиции с маркировкой "Diesel" все-таки предпочтительней.