Колонка тех.эксперта

Моторное масло, применяемое в двигателях

Функции моторного масла

Моторное масло выполняет следующие функции:

• Смазывание подвижных соединений (снижение трения и уменьшение износа)
• Охлаждение трущихся поверхностей, уплотнение зазоров ЦПГ (цилиндро-поршневой группы) – создание «масляного клина»
• Вынос продуктов износа и сгорания из зон трения деталей
• Подавление лако- и нагароотложений, окисления и коррозии
• Консервация

Эксплуатационные требования к моторным маслам

Для выполнения этих функций моторные масла должны удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:

• Обладать оптимальными вязкостными свойствами, обеспечивающими надежную и экономичную работу двигателей на всех эксплуатационных режимах;
• Иметь хорошую смазывающую способность для предотвращения интенсивного изнашивания трущихся поверхностей деталей;
• Обладать достаточной химической стойкостью, обеспечивающей минимальное изменение свойств смазочного материала в процессе применения, а также небольшое образование коррозионно-активных продуктов и вредных отложений, что позволяет увеличить продолжительность работы смазочных материалов при минимальном коррозионно-механическом изнашивании сопряжений двигателя;
• Обладать устойчивостью к испарению, вспениванию и образованию эмульсий, а также к выпадению присадок;
• Надежно защищать трущиеся поверхности и другие металлические детали от атмосферной коррозии.

Важнейшими эксплуатационными свойствами моторных масел являются: вязкостно-температурные (вязкость, индекс вязкости, температура застывания), противоизносные, антиокислительные, диспергирующие (моющие), антикоррозионные.

• Вязкостью называется свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении ее слоев под действием внешней силы. Это свойство является следствием трения, возникающего между молекулами жидкости.
• Вязкость существенно меняется с изменением температуры. С понижением температуры взаимодействие между молекулами усиливается, и вязкость масла увеличивается.
• Вязкость – одно из важнейших свойств масла, имеющее многостороннее эксплуатационное значение. От вязкости в значительной степени зависит режим смазки пар трения, отвод тепла от рабочих поверхностей и уплотнение зазоров, энергетические потери в двигателе, его эксплуатационные свойства. Быстрота пуска двигателя, прокачивание масла по системе смазки, охлаждение трущихся поверхностей деталей и их очистка от загрязнений также зависят от вязкостно-температурных свойств масла.

Масла повышенной вязкости используются для высоконагруженных, низкооборотных или работающих в условиях напряженного теплового режима двигателей. При этом, чем выше вязкость масла в работающем двигателе, тем надежнее уплотнения, меньше вероятность прорыва газов, ниже угар масла. Поэтому масла с большой вязкостью применяют в случаях, когда двигатель изношен, зазоры увеличены или условия эксплуатации характеризуются высокой запыленностью, повышенной температурой, изменяющимися в больших пределах нагрузками.

Масла с меньшей вязкостью применяют для легконагруженных высокооборотных двигателей. Они облегчают пуск двигателя, лучше прокачиваются по системе смазки и очищаются от механических примесей, обеспечивают хороший отвод тепла от рабочих поверхностей деталей.

Зависимость вязкости масла от температуры называется вязкост­но-температурной характеристикой (ВТХ).
При введении в базовое масло депрессорной и загущающей присадок вяз­костно-температурная характеристика (ВТХ) изменяется в лучшую сторону, ста­новясь более пологой. За счет депрессорной присадки масло при отрицательных температурах остается достаточно жидким, что обеспечивает его хорошую прокачиваемость через систему смазки. За счет загущающей присадки при увели­чении температуры вязкость масла снижается менее интенсивно, что обеспечи­вает лучшую несущую способность масляной пленки и большее давление в сис­теме смазки двигателя при высоких температурах.

Виды моторного масла:

В зависимости от вида базового масла (основы) моторные масла делятся на:

• Минеральные (полученные в процессе переработки нефти)
• Синтетические (полученные путем химических реакций, направленных на образование однотипных молекул органических веществ с заданными свойствами) (Fully Synthetic, Voll Synthetic, 100% synthetic)
• Частично синтетические (полусинтетические), состоящие из смесей минеральных и синтетических базовых масел. (Semi-Synthetic, Teil Synthetic, Synthetic, Synthetic Based, Synthetic Blend)

Конструктивная структура моторного масла

Моторное масло – 100% (товарное) состоит из следующих компонент:

1. Базовое масло – 80-90% . Виды базового масла по составу:
   • Минеральное
   • Сложная смесь углеводородов, полученных из нефти
   • Синтетическое
   • Органические соединения, продукт целенаправленных химических реакций. Это могут быть полиальфолеины, алкилбензолы или эфиры
   • Полусинтетическое
     Смесь минерального и синтетического базового масла​
2. Пакет присадок – 10-20% (100% синтетические)
   • Моющие (детергенты) – уменьшают и предотвращают образование высокотемпературных отложений
   • Диспергирующие (дисперсанты) – расщепляют загрязнение и удерживают его во взвешенном состоянии (80-85%)
   • Антиокислительные - повышают окислительную устойчивость масел
   • Противозадирные, притивоизносные и антифрикционные – присадки, улучшающие смазочные свойства масла
   • Антипенные - предотвращают вспенивание масла
   • Антикорозионные или ингибиторы коррозии – предотвращают коррозию черных металлов (7-12%)
   • Вязкостные или загущающие – уменьшают степень изменения вязкости масла с изменением температуры
   • Депрессорные – понижают температуру застывания масла

Синтетические моторные масла обладают более благоприятной ВТХ по сравнению с минеральными. Температура потери подвижности синтетических моторных масел может быть существенно ниже (до -65°С), чем у минеральных. Вязкость при температурах 25°-30°С у синтетических масел в 2-3 раза выше, чем у минеральных равновязких им при 100°С.

Синтетические масла имеют лучшую термическую стабильность, низкую испа­ряемость и малую склонность к образованию высокотемпературных отложений, они превосходят минеральные масла по антиокислительным свойствам, диспергирую­щей и механической стабильности, обладают равными или лучшими противозадирными и противоизносными свойствами. Поэтому синтетические масла с успехом применяются в высокофорсированных теплонапряженных ДВС.

Благодаря своим свойствам синтетические масла имеют срок службы 20 000 километров пробега и более без смены. Расход синтетических моторных масел на угар на 30-40 % меньше по сравнению с минеральными.