Производители масел для авто: Рейтинг лучших моторных масел 5w30 2020 года (ТОП 14)

Моторное масло или моторное масло — масло, используемое для смазки различных двигателей внутреннего сгорания. Основная функция — смазка движущихся частей; он также очищает, препятствует коррозии, улучшает герметичность и охлаждает двигатель, отводя тепло от движущихся частей. ^[1]

Моторные масла производятся из химических соединений на нефтяной основе и не синтезированных на ее основе.Сегодня моторные масла в основном смешиваются с использованием базовых масел, состоящих из углеводородов, полиальфаолефинов (PAO) и поливнутренних олефинов ^[2] (PIO), то есть органических соединений, полностью состоящих из углерода и водорода. Базовые масла некоторых высокоэффективных моторных масел содержат до 20 мас.% Сложных эфиров. ^[3]

Использовать

Моторное масло — смазка, используемая в двигателях внутреннего сгорания. К ним относятся моторные или дорожные транспортные средства, такие как автомобили и мотоциклы, более тяжелые транспортные средства, такие как автобусы и коммерческие автомобили, внедорожные транспортные средства, такие как картинги, снегоходы, лодки (стационарные двигатели и подвесные двигатели), газонокосилки, крупное сельскохозяйственное и строительное оборудование. , локомотивы и самолеты, а также статические двигатели, такие как электрические генераторы.В двигателях есть части, которые движутся друг относительно друга, вызывая трение, которое тратит впустую полезную мощность, преобразовывая энергию в тепло. Контакт между движущимися поверхностями также изнашивает эти части, что может привести к снижению эффективности и износу двигателя. Это увеличивает расход топлива, снижает выходную мощность и в крайних случаях может привести к отказу двигателя. Смазочное масло создает разделительную пленку между поверхностями соседних движущихся частей, чтобы минимизировать прямой контакт между ними, уменьшая тепло, вызываемое трением, и уменьшая износ, тем самым защищая двигатель.При использовании моторное масло передает тепло посредством конвекции, когда оно протекает через двигатель посредством воздушного потока над поверхностью масляного поддона, маслоохладителя и за счет накопления масляных газов, удаляемых системой принудительной вентиляции картера (PCV). В бензиновых (бензиновых) двигателях верхнее поршневое кольцо может подвергать моторное масло воздействию температур 320 ° F (160 ° C). В дизельных двигателях верхнее кольцо может подвергать масло воздействию температур выше 600 ° F (315 ° C). Моторные масла с более высоким индексом вязкости меньше растворяются при этих более высоких температурах.

Покрытие металлических деталей маслом также предохраняет их от воздействия кислорода, препятствуя окислению при повышенных рабочих температурах, предотвращая ржавчину или коррозию. В моторное масло также можно добавлять ингибиторы коррозии. Во многие моторные масла также добавлены детергенты и диспергенты, которые помогают поддерживать двигатель в чистоте и сводят к минимуму накопление масляных шламов. Масло способно улавливать сажу от горения само по себе, а не оставлять ее на внутренних поверхностях. Это комбинация этого и некоторого опаливания, которое после некоторой пробежки превращает отработанное масло в черный цвет.

При трении металлических деталей двигателя неизбежно образуются микроскопические металлические частицы в результате износа поверхностей. Такие частицы могут циркулировать в масле и задевать движущиеся части, вызывая износ. Поскольку в масле накапливаются частицы, оно обычно циркулирует через масляный фильтр для удаления вредных частиц. Масляный насос, лопастной или шестеренчатый насос, приводимый в действие двигателем, прокачивает масло по всему двигателю, включая масляный фильтр. Масляные фильтры могут быть полнопоточного типа или байпасного типа .

В картере автомобильного двигателя моторное масло смазывает вращающиеся или скользящие поверхности между опорными подшипниками коленчатого вала (коренные подшипники и подшипники шатуна) и штоками, соединяющими поршни с коленчатым валом. Масло собирается в масляном поддоне или картере в нижней части картера. В некоторых небольших двигателях, таких как двигатели газонокосилок, ковши на нижней части шатунов погружаются в масло внизу и разбрызгивают его вокруг картера по мере необходимости для смазки внутренних деталей. В современных двигателях транспортных средств масляный насос забирает масло из масляного поддона и направляет его через масляный фильтр в масляные каналы, из которых масло смазывает основные подшипники, удерживающие коленчатый вал на главных шейках, и подшипники распределительного вала, управляющие клапанами. В типичных современных транспортных средствах масло, подаваемое под давлением из масляных каналов к коренным подшипникам, входит в отверстия в коренных шейках коленчатого вала. Из этих отверстий в коренных шейках масло движется по каналам внутри коленчатого вала к выходным отверстиям в шейках шатунов для смазки подшипников шатунов и шатунов. В некоторых более простых конструкциях эти быстро движущиеся части использовались для разбрызгивания и смазки контактирующих поверхностей между поршневыми кольцами и внутренними поверхностями цилиндров. Однако в современных конструкциях также есть проходы через штоки, которые переносят масло от подшипников штока к соединениям шток-поршень и смазывают поверхности контакта между поршневыми кольцами и внутренними поверхностями цилиндров.Эта масляная пленка также служит уплотнением между поршневыми кольцами и стенками цилиндра, отделяя камеру сгорания в головке цилиндров от картера. Затем масло стекает обратно в масляный поддон. ^{[4] [5]}

Неавтомобильные моторные масла

Примером может служить смазочное масло для 4-тактных или 4-тактных двигателей внутреннего сгорания, таких как те, которые используются в портативных электрогенераторах и газонокосилках «прогулочного» типа. Другой пример — масло для 2-тактных двигателей внутреннего сгорания, используемых в снегоочистителях, цепных пилах, моделях самолетов, садовом оборудовании, работающем на бензине, таком как кусторезы, кусторезы и культиваторы.Часто эти моторы не подвергаются такому широкому диапазону рабочих температур, как автомобили, поэтому эти масла могут быть маслами одной вязкости.

В небольших 2-тактных двигателях масло может быть предварительно смешано с бензином или топливом, часто в богатом соотношении бензин: масло 25: 1, 40: 1 или 50: 1, и сожжено при использовании вместе с бензином. . Более крупные двухтактные двигатели, используемые на лодках и мотоциклах, будут иметь более экономичную систему впрыска масла, чем масло, предварительно смешанное с бензином. Система впрыска масла не используется на небольших двигателях, используемых в таких устройствах, как снегоуборочные машины и двигатели малого хода, поскольку система впрыска масла слишком дорога для малых двигателей и займет слишком много места на оборудовании. Свойства масла будут варьироваться в зависимости от индивидуальных потребностей этих устройств. Двухтактные масла для некурящих состоят из сложных эфиров или полигликолей. Законодательство об охране окружающей среды для морских судов, особенно в Европе, расширило использование двухтактного масла на основе сложного эфира

Недвижимость

Большинство моторных масел изготовлено из более тяжелой, более густой углеводородной основы, полученной из сырой нефти, с добавками для улучшения определенных свойств. Основная часть типичного моторного масла состоит из углеводородов, содержащих от 18 до 34 атомов углерода в молекуле. ^[6] Одним из наиболее важных свойств моторного масла в поддержании смазочной пленки между движущимися частями является его вязкость. Вязкость жидкости можно рассматривать как ее «толщину» или как меру сопротивления потоку. Вязкость должна быть достаточно высокой для сохранения смазочной пленки, но достаточно низкой, чтобы масло могло обтекать детали двигателя в любых условиях. Индекс вязкости — это показатель того, насколько вязкость масла изменяется при изменении температуры. Более высокий индекс вязкости указывает на то, что вязкость меньше изменяется с температурой, чем более низкий индекс вязкости.

Моторное масло должно иметь достаточную текучесть при самой низкой ожидаемой температуре, чтобы свести к минимуму контакт металла с металлом между движущимися частями при запуске двигателя. Температура застывания сначала определила это свойство моторного масла, как определено в стандарте ASTM D97 как «… индекс самой низкой температуры его полезности …» для данного применения, ^[7] , но «холод имитатор проворачивания двигателя »(CCS, см. ASTM D5293-08) и« Мини-роторный вискозиметр »(MRV, см. ASTM D3829-02 (2007), ASTM D4684-08) сегодня являются свойствами, требуемыми спецификациями моторного масла и определяющими классификацию SAE. .

Нефть в основном состоит из углеводородов, которые могут гореть при воспламенении. Еще одним важным свойством моторного масла является его температура вспышки, самая низкая температура, при которой масло выделяет пары, которые могут воспламениться. Воспламенение и возгорание масла в двигателе опасно, поэтому желательна высокая температура воспламенения. На нефтеперерабатывающем заводе фракционная перегонка отделяет фракцию моторного масла от других фракций сырой нефти, удаляя более летучие компоненты и, следовательно, увеличивая температуру вспышки масла (снижая его склонность к горению).

Еще одним изменяемым свойством моторного масла является его общее щелочное число (TBN), которое является мерой резервной щелочности масла, означающей его способность нейтрализовать кислоты. Полученное количество определяют как мг КОН / (грамм смазки). Аналогично, общее кислотное число (TAN) является мерой кислотности смазочного материала. Другие тесты включают содержание цинка, фосфора или серы, а также тестирование на чрезмерное пенообразование.

Испытание на летучесть NOACK (ASTM D-5800) определяет потери смазочных материалов при физическом испарении при высоких температурах.Максимальные потери при испарении 15% допустимы, чтобы соответствовать спецификациям API SL и ILSAC GF-3. Некоторые спецификации автомобильных масел требуют ниже 10%.

Марки

Общество автомобильных инженеров (SAE) установило систему числовых кодов для классификации моторных масел в соответствии с их вязкостными характеристиками. Классификация вязкости по SAE включает следующие значения вязкости от низкой до высокой: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 или 60.Цифры 0, 5, 10, 15 и 25 дополнены буквой W, обозначающей их «зимнюю» (не «вес») или вязкость при холодном пуске при более низкой температуре. Число 20 идет с буквой W или без нее, в зависимости от того, используется ли она для обозначения степени вязкости при низких или высоких температурах. В документе SAE J300 определены вискозиметрические характеристики, относящиеся к этим классам.

Кинематическая вязкость определяется путем измерения времени, которое требуется для прохождения стандартного количества масла через стандартное отверстие при стандартных температурах. Чем больше времени требуется, тем выше вязкость и, следовательно, выше код SAE.

Обратите внимание, что в SAE есть отдельная система оценки вязкости для трансмиссионных, мостовых и механических трансмиссионных масел, SAE J306, которую не следует путать с вязкостью моторного масла. Более высокие значения трансмиссионного масла (например, 75W-140) не означают, что оно имеет более высокую вязкость, чем моторное масло.

Односортный

В односортном моторном масле в соответствии с определением SAE J300 нельзя использовать полимерную присадку, улучшающую индекс вязкости (также называемую модификатором вязкости).SAE J300 установил одиннадцать классов вязкости, шесть из которых считаются зимними и имеют обозначение W. 11 классов вязкости: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20, 30, 40, 50 и 60. Эти числа часто называют «весом» моторного масла; и односортные моторные масла часто называют «прямогонными» маслами.

Для масел одного зимнего сорта динамическая вязкость измеряется при различных низких температурах, указанных в J300, в зависимости от класса вязкости, в единицах мПа · с или в эквивалентных более старых единицах, не относящихся к системе СИ, сантипуазах (сокращенно сП), с использованием двух разных методы испытаний. Это имитатор холодного запуска (ASTMD5293) и мини-роторный вискозиметр (ASTM D4684). В зависимости от самой холодной температуры, которую проходит масло, это масло классифицируется как класс вязкости по SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W или 25W. Чем ниже класс вязкости, тем ниже допустимую температуру масла. Например, если масло соответствует спецификациям для 10W и 5W, но не соответствует требованиям для 0W, тогда это масло должно иметь маркировку SAE 5W. Это масло нельзя маркировать как 0W или 10W.

Для одинарных масел не зимнего сорта кинематическая вязкость измеряется при температуре 100 ° C (212 ° F) в единицах мм² / с (миллиметр в квадрате в секунду) или в эквивалентных более старых единицах, не относящихся к системе СИ, сантистоксах (сокращенно сСт).В зависимости от диапазона вязкости масла при данной температуре, масло классифицируется как класс вязкости SAE 20, 30, 40, 50 или 60. Кроме того, для классов SAE 20, 30 и 40 измеряется минимальная вязкость. при 150 ° C (302 ° F) и высокой скорости сдвига также требуется. Чем выше вязкость, тем выше класс вязкости по SAE.

Для некоторых применений, например, когда используемые диапазоны температур не очень широки, достаточно моторного масла одного сорта; например, двигатели для газонокосилок, промышленное применение, старинные или классические автомобили.

Универсальный

Температурный диапазон, которому подвержено масло в большинстве транспортных средств, может быть широким: от низких температур зимой перед запуском автомобиля до высоких рабочих температур, когда автомобиль полностью прогрет в жаркую летнюю погоду. Определенное масло будет иметь высокую вязкость в холодном состоянии и более низкую вязкость при рабочей температуре двигателя. Разница в вязкости для большинства односортных масел слишком велика между крайними значениями температуры. Чтобы приблизить разницу в вязкостях, в масло добавляются специальные полимерные добавки, называемые присадками, улучшающими индекс вязкости, или VII.Эти присадки используются для превращения масла в всесезонное моторное масло , хотя можно получить всесезонное масло без использования VII. Идея состоит в том, чтобы придать универсальному маслу вязкость основного сорта в холодном состоянии и вязкость второго сорта в горячем состоянии. Это позволяет использовать один тип масла круглый год. Фактически, когда изначально были разработаны всесезонные масла, их часто описывали как всесезонное масло . Вязкость всесезонного масла по-прежнему изменяется логарифмически с температурой, но наклон, отражающий это изменение, уменьшается. ^[8] Этот наклон, отражающий изменение температуры, зависит от природы и количества присадок к базовому маслу.

Обозначение SAE для всесезонных масел включает два класса вязкости; например, 10W-30 обозначает обычное всесезонное масло. Два используемых числа индивидуально определены SAE J300 для односортных масел. Следовательно, масло с маркировкой 10W-30 должно соответствовать требованиям класса вязкости SAE J300 как для 10W, так и для 30, а также всем ограничениям, налагаемым на классы вязкости (например, масло 10W-30 должно не соответствовать требованиям J300 при 5W). Кроме того, если масло не содержит VII и может считаться универсальным, это масло может быть маркировано любым из двух классов вязкости по SAE. Например, очень простым всесезонным маслом, которое можно легко сделать из современных базовых масел без какого-либо VII, является 20W-20. Это масло может быть обозначено как 20W-20, 20W или 20. Обратите внимание, что если используются какие-либо VII, то это масло не может быть обозначено как отдельный сорт.

Реальная способность масла проворачиваться или перекачиваться в холодном состоянии потенциально снижается вскоре после ввода его в эксплуатацию.Марка и вязкость моторного масла, которые будут использоваться в данном транспортном средстве, указываются производителем транспортного средства (хотя некоторые современные европейские автомобили теперь не имеют требований к вязкости), но могут варьироваться от страны к стране, когда в игру вступают климатические ограничения или ограничения топливной эффективности. .

Стандарты

Американский институт нефти

Американский институт нефти (API) устанавливает минимальные стандарты эффективности для смазочных материалов. Моторное масло используется для смазки, охлаждения и очистки двигателей внутреннего сгорания.Моторное масло может состоять из базового масла смазочного материала только в случае масла, не содержащего моющих присадок, или из базового масла смазочного материала с добавками для улучшения моющих свойств масла, противозадирных характеристик и способности препятствовать коррозии деталей двигателя. Базовые масла смазочных материалов разделены API на пять групп. Базовые компоненты Группы I состоят из фракционно-дистиллированной нефти, которая дополнительно очищается с помощью процессов экстракции растворителем для улучшения определенных свойств, таких как стойкость к окислению и удаление парафина.Базовые компоненты Группы II состоят из фракционно дистиллированной нефти, подвергнутой гидрокрекингу для дальнейшей очистки и очистки. Базовые компоненты группы III имеют характеристики, аналогичные характеристикам базовых компонентов группы II, за исключением того, что базовые компоненты группы III имеют более высокий индекс вязкости. Базовые компоненты группы III получают путем дальнейшего гидрокрекинга базовых компонентов группы II или гидроизомеризованного парафина (побочный продукт процесса депарафинизации). Базовые компоненты группы IV — это полиальфаолефины (ПАО). Группа V представляет собой комплексную группу для любого базового сырья, не описанного в группах с I по IV.Примеры базовых компонентов группы V включают сложные эфиры полиолов, полиалкиленгликоли (масла PAG) и перфторполиалкиловые эфиры (PFPAE). Группы I и II обычно называют минеральными маслами, группу III обычно называют синтетическими (за исключением Германии и Японии, где они не должны называться синтетическими), а группа IV — синтетические масла. Базовые масла группы V настолько разнообразны, что не поддаются всеобъемлющему описанию.

Сервисные классы API ^[9] имеют две общие классификации: S для «служебного / искрового зажигания» (типичные легковые автомобили и легкие грузовики с бензиновыми двигателями) и C для «коммерческого зажигания / зажигания от сжатия» (типичное дизельное оборудование). Моторное масло, которое было протестировано и соответствует стандартам API, может иметь служебный символ API (также известный как «Пончик») вместе с служебным обозначением на емкостях, проданных потребителям нефти. ^[9]

В структуре классификации масел API исключена конкретная поддержка мотоциклов с мокрым сцеплением в их дескрипторах, а масла API SJ и более новые относятся к использованию в автомобилях и легких грузовиках. Соответственно, масла для мотоциклов подчиняются своим собственным уникальным стандартам.

Последний сервисный стандарт API обозначен как SN для бензиновых двигателей легковых автомобилей и легких грузовиков. Стандарт SN относится к группе лабораторных испытаний и испытаний двигателя, включая последнюю серию для контроля высокотемпературных отложений. Текущие категории услуг API включают SN, SM, SL и SJ для бензиновых двигателей. Все предыдущие сервисные обозначения устарели, хотя для мотоциклетных масел обычно используется стандарт SF / SG.

Все текущие категории бензина (включая устаревшую SH) наложили ограничения на содержание фосфора для определенных классов вязкости по SAE (xW-20, xW-30) из-за химического отравления фосфором каталитических нейтрализаторов.Фосфор является ключевым противоизносным компонентом моторного масла и обычно содержится в моторном масле в виде дитиофосфата цинка. Каждая новая категория API устанавливает последовательно более низкие пределы содержания фосфора и цинка и, таким образом, создает противоречивую проблему устаревания масел, необходимых для старых двигателей, особенно двигателей с скользящими (плоскими / расколотыми) толкателями. API и ILSAC, представляющие большинство мировых производителей автомобилей и двигателей, заявляют, что API SM / ILSAC GF-4 полностью обратно совместимы, и отмечается, что одно из испытаний двигателя, необходимых для API SM, Sequence IVA, является конструкция толкателя скольжения специально предназначена для проверки защиты кулачка от износа.Однако не все согласны с обратной совместимостью, и, кроме того, есть особые ситуации, такие как двигатели с «производительными» характеристиками или двигатели, полностью построенные для гонок, когда требования к защите двигателя превышают требования API / ILSAC. Из-за этого на рынке есть специальные масла с уровнем фосфора выше, чем разрешено API. Большинство двигателей, построенных до 1985 года, имеют конструкцию с плоскими / скругленными подшипниками, которые чувствительны к снижению содержания цинка и фосфора.Пример; в маслах с рейтингом API SG это было на уровне 1200-1300 ppm для цинка и фосфора, тогда как текущая SM ниже 600 ppm. Это снижение содержания противоизносных химикатов в масле вызвало преждевременные отказы распределительных валов и других подшипников высокого давления во многих старых автомобилях и было обвинено в преждевременном отказе привода масляного насоса / шестерни датчика положения кулачка, который находится в зацеплении с распределительным валом. передача в некоторых современных двигателях.

В настоящее время существует шесть служебных обозначений дизельных двигателей: CJ-4, CI-4, CH-4, CG-4, CF-2 и CF.Некоторые производители продолжают использовать устаревшие обозначения, такие как CC, для небольших или стационарных дизельных двигателей. Кроме того, API создал отдельное обозначение CI-4 PLUS в сочетании с CJ-4 и CI-4 для масел, отвечающих определенным дополнительным требованиям, и эта маркировка расположена в нижней части служебного символа API «Пончик».

Масло может соответствовать стандартам как для бензина, так и для дизельного топлива. Фактически, все моторные масла для дизельных двигателей имеют «соответствующую» спецификацию бензина.Например, API CJ-4 почти всегда будет указывать SL или SM, API CI-4 с SL, API CH-4 с SJ и так далее.

ILSAC

Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов (ILSAC) также имеет стандарты для моторных масел. Представленный в 2004 году, GF-4 ^[10] применяется к маслам классов вязкости SAE 0W-20, 5W-20, 0W-30, 5W-30 и 10W-30. В общем, ILSAC работает с API при создании новейшей спецификации бензинового масла, при этом ILSAC добавляет к своим спецификациям дополнительное требование проверки экономии топлива.Для GF-4 требуется последовательность испытаний на экономию топлива VIB (ASTM D6837), которая не требуется в категории услуг API SM.

Ключевым новым испытанием для GF-4, которое также требуется для API SM, является испытание Sequence IIIG, которое включает работу 3,8 л (232 дюйма ³) GM 3,8 л V-6 при 125 л.с. (93 кВт), 3600 об / мин. и температура масла 150 ° C (300 ° F) в течение 100 часов. Это гораздо более суровые условия, чем было разработано любое масло, указанное в спецификации API: автомобили, температура масла которых обычно постоянно превышает 100 ° C (212 ° F), являются наиболее двигателями с турбонаддувом, наряду с большинством двигателей европейского или японского происхождения, особенно небольшими. емкость, высокая выходная мощность.

Тест IIIG примерно на 50% сложнее ^[11] , чем предыдущий тест IIIF, который использовался в маслах GF-3 и API SL. Моторные масла, отмеченные символом API звездообразования с 2005 года, соответствуют требованиям ILSAC GF-4. ^[12]

Чтобы помочь потребителям признать, что масло соответствует требованиям ILSAC, API разработало сертификационный знак «звездообразование».

Новый набор спецификаций, GF-5, ^[13] вступил в силу в октябре 2010 года. У отрасли есть один год, чтобы перевести свои масла на GF-5, и в сентябре 2011 года ILSAC больше не будет предлагать лицензирование для GF-4 .

ACEA

Классификация характеристик / качества ACEA ( Association des Constructeurs Européens d’Automobiles ) Испытания A3 / A5, используемые в Европе, возможно, более строгие, чем стандарты API и ILSAC. CEC (Координационный Европейский Совет) — это орган по разработке испытаний топлива и смазочных материалов в Европе и за ее пределами, устанавливающий стандарты через свои европейские промышленные группы; ACEA, ATIEL, ATC и CONCAWE.

Lubrizol, поставщик присадок почти для всех компаний, производящих моторные масла, имеет инструмент Relative Performance Tool, который напрямую сравнивает характеристики производителя и отраслевые характеристики.Различия в их производительности проявляются в виде интерактивных графиков-пауков, которые могут оценить как опытные, так и новички. http://sas-origin.onstreammedia.com/origin/lubrizol/EOACEA2009/RPTOOL2010Dep/rp/pc/index.html

JASO

Японская организация по автомобильным стандартам (JASO) создала собственный набор стандартов производительности и качества для бензиновых двигателей японского производства.

Для 4-тактных бензиновых двигателей используется стандарт JASO T904, который особенно актуален для двигателей мотоциклов.Стандарты JASO T904-MA и MA2 предназначены для различения масел, одобренных для использования с мокрым сцеплением, а стандарт JASO T904-MB не подходит для использования с мокрым сцеплением.

Для 2-тактных бензиновых двигателей используется стандарт JASO M345 (FA, FB, FC), и это касается, в частности, низкой золы, смазывающей способности, моющих свойств, низкой дымности и блокировки выхлопа.

Эти стандарты, особенно JASO-MA и JASO-FC, разработаны для решения проблем, связанных с требованиями к маслу, которые не рассматриваются в категориях услуг API.

Расхождение стандартов OEM

К началу 1990-х годов многие европейские производители оригинального оборудования (OEM) отказались от тусклых требований американских стандартов API на масла, поскольку они не соответствовали потребностям моторного масла, которое будет использоваться в их двигателях, и серьезно отставали. в развитии предыдущих поколений. В результате многие ведущие европейские производители двигателей создали и разработали свои собственные стандарты масел «OEM», которые больше не были напрямую совместимы с простым API.(Обратите внимание, что класс стандартов ACEA разработан совместно со всеми европейскими производителями двигателей, чтобы лучше соответствовать законодательным и техническим требованиям, поэтому спецификация ACEA на задней этикетке полностью или почти соответствует многим спецификациям OEM.) В последние годы подобное произошло в Североамериканский рынок дизельных двигателей в сегменте высокопроизводительных двигателей с такими названиями, как Caterpillar, John Deere, Mack, Cummins, Ford, которые указаны на обратной стороне канистр в списках сертификатов. Парадоксально, что стандарт «API C» означает «коммерческий», и все же он не смог удовлетворить потребности основных производителей коммерческих двигателей.

Одними из широко используемых OEM-стандартов являются серии VW500. **, VW505. ** от Volkswagen Group и MB228. * И MB229. ** от Mercedes-Benz. Другие европейские стандарты OEM — от General Motors (dexos), стандарты Ford «WSS», стандарты BMW Special Oils и BMW Longlife, Porsche и PSA Group компаний Peugeot и Citroën. До разработки стандарта dexos компания General Motors использовала стандарт 4718M, который используется для высокопроизводительных двигателей, стандарт, который используется в Северной Америке для выбранных североамериканских двигателей, обычно с наклейкой «Use Mobil 1 only». ставил на те машины.

Фундаментальным недостатком общих стандартов всегда было то, что они служили только гарантией заданных минимальных характеристик смазочного материала. Никогда не существовало дополнительных спецификаций, которые требовали бы улучшения некоторых ключевых параметров, например, на 30%, в качестве основы для будущей спецификации. С 1973 года доступны масла, которые значительно превосходят минимальные стандарты текущего поколения, но единственное, что их отличает, — это заявление производителя.Точно так же продукт, который едва прошел сертификацию, также может претендовать на то, насколько он хорош. Пользователям никогда не давали возможности провести различие между этими двумя, кроме серьезного изучения темы (трибология, физика, химия, механика), примерно эквивалентного университетскому курсу, с последующим изучением заявленных производителем физических свойств — если производитель решает их раскрыть!

Совсем недавно появились масла с увеличенным интервалом замены, BMW longlife и аналогичные масла, в соответствии с которыми бензиновый двигатель теперь может работать до 2 лет или 30 000 км (~ 18 600 миль), а дизельный двигатель — для автомобилей Volkswagen Group. проехать до 2 лет или 50 000 км (~ 31 000 миль) — прежде чем потребуется замена масла.Volkswagen (504.00), BMW, GM, Mercedes и PSA имеют свои собственные аналогичные стандарты масла с длительным сроком службы. (В случае масел, сертифицированных MB, стандарт применяется к маслам, используемым как в грузовиках, так и в личных автомобилях, поэтому ожидалось, что каждый двигатель Mercedes будет использовать одно и то же масло, в то время как другие производители небольших автомобилей были удовлетворены общими — и, следовательно, наименее эффективными доступными смазочными материалами. и догнала их недавно, когда законодательство Европейского совета предписало им снизить расход топлива и уменьшить выбросы.Это не должно вызывать удивления, поскольку Mercedes был одним из первых, кто дифференцировал масла по сроку службы (с 1980-х по 1990-е годы). В личных транспортных средствах общий интервал замены масла, указанный в спецификации масла: 228,1 — 15000 км, 228,3 — 30000 км, 228,5 — 45000 км. (Аналогичное правило применяется к MB 229.xx) Масло, сертифицированное для самого длительного интервала замены, также имело лучшие антиоксидантные свойства и стабильность. Некоторые масла BP Vanellus, сертифицированные по стандарту MB228.5, имеют содержание сульфатной золы около 2%, что обеспечивает превосходную защиту поршневых колец в качестве побочного эффекта.Такие масла первоначально продавались для использования в тяжелых грузовых автомобилях (интервал замены 100 000 миль), и другие масла с «длительным сроком службы», вероятно, будут иметь аналогичный сорт. ^[14] Североамериканская привычка менять масло в двигателе каждые 3000 миль уходит корнями в прошлое, когда масла API SC и CB были нормой. Они обладали резервной щелочностью и буферной способностью, полученными только из основной массы свежего базового масла, и предлагали очень, очень мало с точки зрения защиты поверхности от коррозии или механического сопротивления.С появлением более качественных смазочных материалов в начале 1980-х годов в Европе более длительные интервалы обслуживания стали нормой: 10000 км при стандартном использовании автомобиля в качестве типичного значения в 1990 году. Многие специалисты по обслуживанию по-прежнему рекомендуют интервалы обслуживания 3000 или 5000 миль в консервативной Северной Америке. рынок, поскольку он подходит им как источник дохода, а также отпадает необходимость в предоставлении высококачественных смазочных материалов. Еще одна тенденция сегодняшнего дня — это midSAP (сульфатная зола <0,8 мас.%) И lowSAP (сульфатная зола <0,5 мас.-%) моторное масло (см. спецификации: MB 229.xx, MB 22x.x1, Renault RN 0720, FORD WSS-M2C934-A). Спецификации ACEA от C1 до C4 отражают потребности производителей автомобилей в midSAP и lowSAP. Причина в том, что небольшая потеря масла в течение срока службы двигателя - концы сгорают, улучшается чистота штока выпускного клапана, и гораздо меньше гипса в конечном итоге забивает катализатор и / или сажевый фильтр. Это снижает выбросы, поскольку система регулирования выбросов имеет более длительный срок службы. Гораздо более примечательным является грузовой автомобиль с прицепом, который легко может проезжать от 200000 до 400000 км в год.Кроме того, европейские стандарты ACEA требуют, чтобы в течение длительных интервалов замены 30 000 км и выше вязкость HTHS (высокая температура, высокий сдвиг) поддерживалась на уровне около 3,5 сП (3,5 мПа · с). Требуемая минимальная вязкость HTHS определяется сортностью масла SAE. Для SAE 40 требуется минимум 3,5 сСт, SAE 30 - 2,9 сСт и т. Д. Это важно при рассмотрении вопроса о замене масла в двигателе. Слишком низкая вязкость HTHS и защита поршневых колец и опорных подшипников могут быть нарушены. Таким образом, двигатели, требующие масла SAE 0W-20, делают это, потому что их рабочие температуры намного ниже, чем у двигателей, использующих масло вязкости SAE-40.Как и в API, не существует системы маркировки того, что продукт значительно превышает эту критическую спецификацию.

Из-за потребности в моторных маслах с уникальными качествами для многих современных автомобилей для европейского рынка требуется специальный стандарт масел только для OEM. В результате он может вообще не ссылаться на стандарты ACEA или API. Это касается дизельных двигателей VW pumpe-düse, поскольку производитель не может гарантировать долговечность и надежность определенных компонентов двигателя без соблюдения спецификации.Хотя может сбивать с толку тот факт, что в стандарте не указывается вязкость по SAE, это не важный параметр. Защита от износа и вязкость HTHS являются важными параметрами и не указаны в стандарте вязкости SAE. Кроме того, испытания API проводятся на двигателях, которые несут гораздо меньшие нагрузки и сдвиги. Причина текущей разработки новых стандартов OEM заключается в том, что в 1970-1980-х годах, когда SAE и API отказались разрабатывать стандарты для характеристики масел по их вязкости HTHS или их смазочным свойствам, потому что «некоторые продукты выглядели бы плохо, даже если бы полностью ОК ‘ ^[15]

Цитата из отчета ASTM по этому вопросу: «Быстрый рост неньютоновских всесезонных масел сделал кинематическую вязкость практически бесполезным параметром для характеристики« реальной »вязкости в критических зонах двигателя…. Есть те, кто разочарован тем, что двенадцатилетние усилия не привели к переопределению документа классификации вязкости моторных масел SAE J300, чтобы выразить высокотемпературную вязкость различных классов … … По мнению автора, это переопределение не произошло, потому что рынок автомобильных смазочных материалов не знает ни одного отказа на месте, однозначно связанного с недостаточной вязкостью масла HTHS ». параметры, производители двигателей были ПРИНУЖДЕНЫ разработать свои собственные стандарты и испытания, поскольку поставщики смазочных материалов НЕ производили смазочные материалы с гарантированной минимальной смазывающей способностью в реальных стрессовых условиях во время разработки двигателей, соответствующих новому законодательству.Так как новые стандарты смазочных материалов всегда вводились только после длительных разбирательств, чтобы они приходили вовремя с новым поколением двигателей, пользователи всегда оставались в неведении при сравнении различных марок масел и продуктов, которые все соответствовали одной максимальной спецификации, даже если отдельные продукты может работать намного лучше, чем другие.

Всего этого можно было предотвратить 40 лет назад, когда эксперты по смазочным материалам требовали включения стандартов HTHS в любые стандарты.

Таким образом, сегодня пользователь, который хочет долить или заменить моторное масло, должен обратить пристальное внимание на список сертификатов на этикетке масла (на обратной стороне) и понять значение обозначения конкретного производителя, которое означает бензиновый двигатель, какой дизельный двигатель.Какой номер обозначает пригодность для двигателя с турбонаддувом и т. Д.

Прочие добавки

Помимо присадок, улучшающих индекс вязкости, производители моторных масел часто включают другие присадки, такие как детергенты и диспергаторы, чтобы поддерживать двигатель в чистоте, сводя к минимуму образование отложений, ингибиторы коррозии и щелочные присадки для нейтрализации кислотных продуктов окисления масла. Большинство коммерческих масел содержат минимальное количество диалкилдитиофосфата цинка в качестве противоизносной присадки для защиты соприкасающихся металлических поверхностей с цинком и другими соединениями в случае контакта металла с металлом.Количество диалкилдитиофосфата цинка ограничено, чтобы минимизировать вредное воздействие на каталитические нейтрализаторы. Другим аспектом устройств последующей обработки является отложение масляной золы, которая увеличивает противодавление выхлопных газов и со временем снижает экономию топлива. Так называемый «химический ящик» сегодня ограничивает концентрации серы, золы и фосфора (SAP).

Существуют и другие доступные в продаже присадки, которые пользователь может добавлять в масло для получения предполагаемой дополнительной выгоды. Некоторые из этих добавок включают:

• Противозадирные присадки, такие как добавки на основе диалкилдитиофосфата цинка (ZDDP) и сульфонаты, предпочтительно сульфонаты кальция, доступны потребителям для дополнительной защиты в условиях экстремального давления или в тяжелых рабочих условиях.Добавки сульфоната кальция также добавляются для защиты моторного масла от окислительного разрушения и предотвращения образования шлама и нагара. Оба были основной базой пакетов присадок, используемых производителями смазочных материалов вплоть до 1990-х годов, когда возникла потребность в беззольных присадках. Основным преимуществом была очень низкая цена и широкая доступность (изначально сульфонаты были побочными продуктами отходов). В настоящее время существуют беззольные масляные смазки без этих присадок, которые могут соответствовать качествам предыдущего поколения только с более дорогими базовыми маслами и более дорогими органическими или металлоорганическими присадками.Некоторые новые масла не разработаны для обеспечения уровня защиты предыдущих поколений, что позволяет снизить производственные затраты. В последнее время спецификации API отражают, что
• В 1980-х и 1990-х годах были доступны добавки со взвешенными частицами ПТФЭ, например «Slick50» для потребителей для увеличения способности моторного масла покрывать и защищать металлические поверхности. Существуют разногласия относительно фактической эффективности этих продуктов, поскольку они могут коагулировать и забивать масляные фильтры. Предполагается, что он работает в условиях граничной смазки, чего в любом случае избегают хорошие конструкции двигателя.Кроме того, в отличие, например, от дисульфида молибдена, сам по себе тефлон практически не имеет способности прочно прилипать к срезанной поверхности.
• Утверждается, что некоторые присадки к смазочным маслам, содержащие дисульфид молибдена, уменьшают трение, сцепляются с металлом или обладают противоизносными свойствами. Частицы MoS2 можно сваривать сдвигом на стальную поверхность, а некоторые компоненты двигателя даже обрабатывались слоем MoS2 во время производства, а именно гильзы в двигателях. (Трабант например). ^[16] Они использовались во время Второй мировой войны в летных двигателях и стали коммерческими после Второй мировой войны до 1990-х годов.Они были коммерциализированы в 1970-х годах (молиграфит ELF ANTAR) и доступны сегодня (Liqui Moly MoS2 10 W-40, www.liqui-moly.de). Основным недостатком дисульфида молибдена является антрацитовый черный цвет, поэтому масло, обработанное им, трудно отличить от моторного масла, заполненного сажей с металлической стружкой из закрученного подшипника коленчатого вала.
• Различные другие противозадирные присадки и противоизносные присадки.
• Во многих патентах предлагается использовать перфторполимеры для уменьшения трения между металлическими частями, такие как PTFE (тефлон) или микронизированный PTFE.Однако препятствием к применению ПТФЭ является его нерастворимость в смазочных маслах. Их применение сомнительно и зависит в основном от конструкции двигателя — тот, который не может поддерживать разумные условия смазки, может выиграть, в то время как правильно спроектированный двигатель с достаточно толстой масляной пленкой не увидит никакой разницы. Другое неверное заявление о ПТФЭ — это коэффициент трения, так как он зависит от твердости материала. ПТФЭ — очень мягкий материал, поэтому его коэффициент трения становится хуже, чем у сопряженных поверхностей закаленной стали и стали при обычных нагрузках.ПТФЭ используется в составе подшипников скольжения, где он улучшает смазку при относительно небольшой нагрузке до тех пор, пока давление масла не достигнет полных гидродинамических условий смазки.

Синтетическое масло и синтетические смеси

Синтетические смазочные материалы были впервые синтезированы или созданы человеком в значительных количествах в качестве замены минеральных смазочных материалов (и топлива) немецкими учеными в конце 1930-х — начале 1940-х годов из-за отсутствия у них достаточного количества сырой нефти для их (в первую очередь военных) нужд. .Существенным фактором в его популярности была способность смазочных материалов на синтетической основе сохранять текучесть при минусовых температурах на Восточном фронте зимой, при температурах, которые заставляли смазочные материалы на нефтяной основе затвердевать из-за более высокого содержания в них парафина. Использование синтетических смазочных материалов расширилось в 1950-х и 1960-х годах благодаря свойству на другом конце температурного диапазона, способности смазывать авиационные двигатели при температурах, которые вызывали разрушение смазочных материалов на минеральной основе.В середине 1970-х синтетические моторные масла были впервые разработаны и коммерчески применены в автомобильной промышленности. Та же система SAE для обозначения вязкости моторного масла применима и к синтетическим маслам.

Синтетические масла являются производными оснований Группы III, Группы IV или некоторых оснований Группы V. Синтетика включает классы смазочных материалов, таких как синтетические сложные эфиры, а также «другие», такие как GTL (газообразный метан) (группа V) и полиальфа-олефины (группа IV). Более высокая чистота и, следовательно, лучший контроль свойств теоретически означает, что синтетическое масло имеет лучшие механические свойства при экстремальных высоких и низких температурах.Молекулы сделаны большими и достаточно «мягкими», чтобы сохранять хорошую вязкость при более высоких температурах, однако разветвленные молекулярные структуры препятствуют затвердеванию и, следовательно, позволяют течь при более низких температурах. Таким образом, хотя вязкость все еще уменьшается с повышением температуры, эти синтетические моторные масла имеют более высокий индекс вязкости по сравнению с традиционной нефтяной базой. Их специально разработанные свойства позволяют использовать более широкий температурный диапазон при более высоких и более низких температурах и часто включают более низкую температуру застывания.Благодаря улучшенному индексу вязкости синтетические масла требуют более низких уровней улучшителей индекса вязкости, которые являются компонентами масла, наиболее уязвимыми к термическому и механическому разрушению по мере старения масла, и поэтому они не разлагаются так быстро, как традиционные моторные масла. Тем не менее, они все еще заполняются твердыми частицами, хотя и с меньшей скоростью по сравнению с обычными маслами, ^{[ требуется ]} , а масляный фильтр все еще заполняется и забивается с течением времени. Таким образом, периодические замены масла и фильтров все же следует производить синтетическим маслом; но некоторые поставщики синтетического масла предполагают, что интервалы между заменами масла могут быть больше, иногда до 16 000–24 000 км (10 000–15 000 миль), в первую очередь из-за уменьшения разложения за счет окисления.

Испытания ^{[ требуется ссылка ]} показывают, что полностью синтетическое масло превосходит обычное масло в экстремальных условиях эксплуатации и может работать дольше в стандартных условиях. Но в подавляющем большинстве случаев применения в транспортных средствах смазочные материалы на основе минеральных масел, обогащенные присадками и получившие более чем столетний опыт разработки, по-прежнему являются преобладающим смазочным материалом для большинства двигателей внутреннего сгорания.

Масла на биологической основе

Масла на биологической основе существовали до разработки масел на нефтяной основе в 19 веке.Они стали предметом возобновления интереса с появлением биотоплива и продвижением экологически чистых продуктов. Разработка моторных масел на основе канолы началась в 1996 году с целью получения экологически чистых продуктов. Университет Пердью профинансировал проект по разработке и тестированию таких масел. Результаты испытаний показывают удовлетворительные характеристики протестированных масел. ^[17]

Техническое обслуживание

В двигателях неизбежно некоторое воздействие на масло продуктов внутреннего сгорания, и микроскопические частицы кокса из черной сажи накапливаются в масле во время работы.Кроме того, трение металлических деталей двигателя неизбежно приводит к образованию микроскопических металлических частиц в результате износа поверхностей. Такие частицы могут циркулировать в масле и истираться о поверхности деталей, вызывая износ. Масляный фильтр удаляет многие частицы и шлам, но со временем масляный фильтр может засориться, если его использовать в течение очень длительного времени. Моторное масло и особенно присадки также подвергаются термической и механической деградации. По этим причинам масло и масляный фильтр необходимо периодически заменять.Несмотря на то, что существует целая индустрия, посвященная регулярной замене масла и техническому обслуживанию, замена масла — довольно простая операция, которую большинство владельцев автомобилей может выполнить самостоятельно.

Некоторые производители транспортных средств могут указать, какой класс вязкости SAE следует использовать, но моторное масло другой вязкости может работать лучше в зависимости от условий эксплуатации. Многие производители предъявляют разные требования и имеют обозначения моторного масла, которое необходимо использовать. Некоторые центры быстрой замены масла рекомендуют интервалы в 5000 км (3000 миль) или каждые 3 месяца, что, по мнению многих производителей автомобилей, не является необходимым.Это привело к кампании Агентства по охране окружающей среды Калифорнии против мифа о 3000 милях, продвигая рекомендации производителя автомобилей по интервалам замены масла по сравнению с рекомендациями отрасли по замене масла.

Замена моторного масла зависит от продолжительности эксплуатации или пройденного расстояния. Фактические условия эксплуатации и количество часов работы двигателя являются более точными индикаторами того, когда следует менять моторное масло. Также важно качество используемого масла, особенно когда используется синтетика (синтетика более устойчива, чем обычные масла).Некоторые производители обращаются к этому (например, BMW и VW с их соответствующими стандартами долговечности), а другие нет. Вязкость можно регулировать в соответствии с изменением температуры окружающей среды, более густая для летней жары и более тонкая для зимнего холода. Масла с более низкой вязкостью используются во многих новых автомобилях американского рынка.

Интервалы, зависящие от времени, учитывают водителя, который совершает короткую поездку, который проезжает меньше миль, но накапливает больше загрязняющих веществ. Производители советуют не превышать время или интервал пробега при замене моторного масла.Многие современные автомобили теперь устанавливают несколько более высокие интервалы для замены масла и фильтра, с ограничением «тяжелого» обслуживания, требующего более частой замены при менее чем идеальном вождении. Это относится к коротким поездкам на расстояние менее 16 км (10 миль), когда масло не достигает полной рабочей температуры достаточно долго, чтобы сжечь конденсат, излишки топлива и другие загрязнения, которые приводят к образованию «шлама», «нагара», «кислоты». «или другие депозиты. Многие производители используют компьютерные вычисления двигателя для оценки состояния масла на основе факторов, которые его ухудшают, таких как частота вращения, температура и продолжительность поездки; и одна система добавляет оптический датчик для определения чистоты масла в двигателе.Эти системы широко известны как мониторы срока службы масла или OLM.

В 1960-е типичные автомобили использовали тяжелое масло 20W-50. ^{[требуется ссылка ]} К середине 1980-х годов рекомендованная вязкость снизилась до 10W-30, в первую очередь для повышения эффективности использования топлива. Типичным современным применением является использование Honda Motor масла с вязкостью 5W-20 на протяжении 12000 км (7500 миль) при повышении топливной эффективности. Конструкции двигателей развиваются, чтобы можно было использовать маловязкие масла без риска высокого уровня абразивного истирания металлов, особенно в кулачковом и клапанном механизме.

Будущее

Новый процесс разрушения полиэтилена, который является обычным пластиковым продуктом, который можно найти во многих потребительских контейнерах, используется для производства парафина с правильными молекулярными свойствами для преобразования в смазочный материал в обход дорогостоящего процесса Фишера-Тропша. Пластик плавится, а затем перекачивается в печь. Тепло печи превращает молекулярные цепочки полиэтилена в воск. Наконец, воск подвергается каталитическому процессу, который изменяет молекулярную структуру воска, оставляя прозрачное масло.(Миллер, и др. , 2005 г.)

Биоразлагаемые моторные масла на основе сложных эфиров или смесей углеводород-сложный эфир появились в 1990-х годах, а с 2000 года появились составы, отвечающие критериям биологической нетоксичности Европейской директивы по препаратам (EC / 1999/45). ^[18] Это означает, что они не только биоразлагаемы в соответствии с методами испытаний OECD 301x, но и токсичность для водной среды (рыба, водоросли, дафнии) превышает 100 мг / л.

Другой класс базовых масел, подходящих для моторных масел, представляет собой полиалкиленгликоли.Они обладают нулевым содержанием золы, биологической токсичностью и характеристиками сжигания обедненной смеси. ^[19]

Масло моторное вторичное рафинированное

Масло в моторном масле не разрушается и не горит, как в двигателе — оно просто загрязняется частицами и химическими веществами, которые делают его менее эффективным смазочным материалом. Повторная очистка очищает грязное масло от загрязняющих веществ и использованных присадок. Затем этот чистый «базовый компонент» смешивается с небольшим количеством первичного базового масла и новым пакетом присадок, чтобы получить готовый смазочный продукт, который может быть столь же эффективным, как и смазочные материалы, изготовленные из чистого первичного масла. ^[20] Агентство по охране окружающей среды США определяет повторно очищенные продукты как содержащие не менее 25% базовых компонентов повторного рафинирования, ^[21] , но другие стандарты значительно выше. Кодекс государственных контрактов штата Калифорния определяет повторно очищенное моторное масло как масло, которое содержит не менее 70% повторно очищенного базового масла. ^[22]

Марки и производители

Упаковка