Состав Моторного Масла

Автор: Тимофей

Моторное масло состоит из двух основных компонентов – базовое масло и пакет присадок. Базовое масло составляет основную часть моторного масла. Присадки добавляют в базовое масло для повышения его положительных свойств или для преодоления его негативных свойств, которыми оно может обладать.
Базовое масло

Существует два основных типа базовых масел – минеральная и синтетическая.
Минеральное базовое масло - это очищенная сырая нефть. Минеральное базовое масло использовалась в качестве смазочного материала для автомобилей со времен, когда они только были изобретены.
Синтетические базовые масла, в отличие от минеральных, были синтезированы химическим путем в лаборатории специально для смазочных целей. Они разработаны из чистых компонентов, которые не содержат примесей и не нуждаются в очистке. Синтетические базовые масла известны с начала 20 века, но широко использоваться в качестве смазки для автомобилей стали совсем недавно.
Минеральное базовое масло
Как сказано выше, минеральные базовые масла получаются из очищенной сырой нефти, которая добывается из подземных природных хранилищ. С момента добычи, нефть должна пройти серию этапов очистки, для того чтобы обладать следующими важными свойствами базового масла:
1. Индекс вязкости.
Индекс вязкости (безрамерный показатель характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры. Высококачественные масло обычно имеют высокий индекс вязкости.
2. Низкотемпературная производительность
Чем большая текучесть масла при низких температурах, тем лучше его низкотемпературная производительность. Лучшая низкотемпературная производительность обеспечивает больше защиты двигателя при его пуске в условиях низких температур. Особенно в зимнее время.
3. Высокотемпературная производительность
Как хорошо масло держится в условиях экстремально высоких температур? Легко ли горит? Допускает ли контакт металлических поверхностей трущихся деталей двигателя, в результате потери вязкости. Очевидно, что лучшие масла являются более эффективными в условиях высоких температур.
4. Стойкость к окислению
Окисление масла имеет место в результате контакта кислорода с компонентами масла, в результате чего образуются загрязнения, шлам и прочие отложения. Окисление ведет к повышению вязкости масла, заставляя двигатель работать усерднее для прокачки масла по смазочной системе. Масло должно противостоять окислению.
Процесс очистки
Для того чтобы усилить вышеперечисленные свойства конечного базового масла, нефть должна пройти через несколько этапов очистки. Эти этапы выглядят примерно так:
1. Деминерализация
Удаление примеси солей из сырой нефти для облегчения дальнейшей очистки нефти.
2. Частичное выпаривание
Сырая нефть нагревается в выпаривательной камере, которая собирает часть нефти с различными температурами кипения. Смазочные базовые масла – это компоненты с высокой температурой кипения за исключением битумных материалов.
3. Вакуумная дистилляция
Процесс, при помощи которого смазочные базовые масла делятся на фракции с различными молекулярными весами, а следовательно и различной вязкости.
4. Экстракция растворителями
Растворители добавляются в каждую фракцию, полученную в процессе вакуумной дистилляции и смесь проходит через фазы, включающие в себя ароматические соединения и неароматические соединения. Ароматические соединения выделяются из базового масла перед следующим этапом в процессе очистки.
Около 80% ароматических соединений удаляются на этом этапе. Это намного улучшает термальную и антиокислительную стабильность и существенно увеличивает индекс вязкости базы.
5. Депарафинизация
Парафин удаляется из базового масла для улучшения текучести при низких температурах. При низких температурах парафин кристаллизуется, увеличивая вязкость масла, что затрудняет его прокачку.
Метилэтилкетон (МЕК) добавляется в базовое масло, затем оно охлаждается до температуры чуть ниже предполагаемой точки застывания. Весь закристаллизованный парафин удалается путем фильтрации.
6. Гидроочистка или чистка глинами
Этот дополнительный компонент процесса очистки применяется для большинства минеральных базовых масел премиум класса. В гидроочистке используют слой катализатора, через который пропускают водород и нагретое масло. Во время прохождения этих компонентов через слой, нестабильные вещества, такие как сера и азот удаляются. Чистка глинами использует другие методы для достижения такого же результата.
Данные два процесса очистки улучшает окислительную стабильность, термостабильность и цвет базового масла.
7. Гидрирование
Гидрирование было разработано в пятидесятых годах двадцатого века и впервые использовано при производстве базовых масел в шестидесятых годах компанией Amoco, а затем и другими компаниями. Гидрирование представляет собой технологию присоединения водорода к базовому маслу при температурах, превышающих 315°С, и давлениях, превышающих 34 атм., в присутствии катализатора. Этот процесс позволяет удалить примеси, стабилизировать наиболее реактивные компоненты, содержащиеся в базовом масле, улучшает окраску и продлевает срок эксплуатации базового масла.
Этот процесс мог бы быть произведен вместо экстракции растворителями или как дополнение к нему. Это намного эффективнее удаляет ароматические соединения, достигая 99% вместо 80% при экстракции растворителями. Только минеральные базовые масла супер-премиум класса производятся с применением этого метода.
Важное замечание – Нефть поставляется из различных источников и имеет различный уровень качества и уровень загрязнения. Поэтому путем вышеописанного процесса получаются базовые масла различного качества.
Для того чтобы минимизировать качественные различия компании по производству смазочных материалов должны осуществлять огромную работу по выбору соответствующей нефти. И, в добавок к этому, процесс очистки должен проходить под строжайшим контролем качества.
И как результат этого, те компании, которые осуществляют указанные выше меры, устанавливают более высокую цену за свое масло. Поэтому, когда вы собираетесь использовать минеральное масло, имейте в виду, что вы ПОЛУЧАЕТЕ ТО, ЗА ЧТО ПЛАТИТЕ. Хотя, вы частично платите за бренд, в большинстве случаев причина высокой цены бренда – это высокое качество (хотя мы знаем, что не ВСЕГДА – выбирайте разумно – обращайте внимание на технические спецификации).
Наличие на бутылке масла Starburst API не означает, что это качественное масло – это лишь означает, что данное масло отвечает минимальным требованиям спецификаций для того чтобы адекватно защищать ваш двигатель. Просто будьте внимательным в том, что использовать, чтобы защитить свой автомобиль.
Псевдо-синтетические базовые масла
В настоящее время на рынке доступны минеральные масла, которые настолько чисты, что могут с легкостью сойти за синтетические. Сделаны они не из синтетического базового масла (по крайней мере не из того синтетического масла, к которому мы привыкли), но имеют мало общего с традиционными минеральными базовыми маслами и было бы по крайней мере глупым классифицировать их только лишь как «минералки».
Минеральное базовое масло проходит через супер – экстремальный процесс очистки, называемый гидкрокрекинг. Это вполне законно, что производители масел, называют их синтетическими, и в большинстве магазинах автозапчастей вы с легкостью найдете на полках моторные масла на основе этих высокоочищенных минеральных базовых масел.
Это высокопроизводительные минеральные базовые масла, но они не те синтетические масла, к которым мы привыкли и не обязательно обладают те ми же свойствами, как и синтетические масла премиум-класса.
Гидрокрекинг представляет собой более интенсивную форму гидрирования. При гидрокрекинге подача базового масла осуществляется поверх слоя высокоактивного катализатора при температурах, превышающих 343°С, и давлениях, превышающих 68 атм. Исходные молекулы изменяют форму, некоторые расщепляются с образованием более мелких молекул. Удаляются почти вся сера и весь азот, многие ароматические соединения насыщаются водородом. Формирование молекул происходит по мере того, как образуются изопарафины и насыщенные циклические соединения.
У этих веществ высокие коэффициенты вязкости (VI) и низкая температура предела текучести. В результате образуется масло с намного лучшими показателями по сравнению с простыми минеральными базовыми маслами.
Хотя посторонние вещества все еще присутствуют, и это все еще минеральное базовое масло, все же примесей минимально, а производительные характеристики высокие. Этот процесс может превратить широкий спектр простых «минералок» в высокопроизводительные базы.
Американский Институт Нефти (API) имеет несколько «группировок», которыми он классифицирует базовые масла. В целом, чем ниже номер группы, тем ниже уровень качества базового масла, хотя это не совсем точно подходит для масел, которые находятся в верхних группах.
Моторные масла на основе базовых масел групп I, II, II+ классифицируются как минеральные масла. Моторные масла, сделанные из высокоочищенного минерального базового масла, которое мы обсуждали выше, относятся к базовому маслу группе III по API и могут быть законно названы синтетическими маслами.
Синтетические базовые масла
Синтетические базовые масла имеют мало общего с их минеральными «братьями». Они используются для тех же целей. Но, в то время как одно было разработано специально для целей смазывания, другое было просто преобразовано в нечто, что будет адекватно выполнять свою работу.
На самом деле, если сравнивать синтетические базовые масла с минеральными, то это все равно, что сравнивать большой камень и молоток. Оба могут быть использованы для забивания гвоздей, но один из них является далеко не эффективным по сравнению с другим. Молоток, который заточен под забивание гвоздей, несомненно, более эффективен, чем камень.
Вдобавок, молоток будет забивать гвоздь за гвоздем без каких-либо значительных потерь в своей целостности. Качество молотка будет снижаться совсем немного со временем. В то время как камень будет скалываться, рассыпаться после уже пару дюжины гвоздей, в конце концов, придется искать новый камень для этой работы.
Видите ли, камень не спроектирован под забивание гвоздей. Конечно, вы могли бы придать камню форму молотка, но он так и останется камнем. Он будет работать, но все же это будет неправильный инструмент.
Но вот появляется «Молоток инкорпорейтид», который первый определяет, какими качествами должен обладать «гвоздикозабиватель». Затем они создают инструмент, который специально разработан с такими качествами.
Понятное дело, что новый инструмент выполнит работу намного лучше по сравнению со старым камнем. Та же правда касается синтетического масла по сравнению с минеральным.
Разработан, чтобы быть лучшим.
В случае с синтетическими базовыми маслами первый шаг очень важный. Сначала производитель должен решить, для каких целей будет служить конечный продукт. Как только это определено, начинаются исследования вопроса, какими свойствами должна обладать смазка для данного приложения. Только после этого начинается производства базового масла.
На первый взгляд производство синтетических базовых масел могут показаться более простым по сравнению с производством минеральных. В случае синтетиков, материалы с низкой молекулярной массой входят в химическую реакцию с друг другом, для производства материала с высоко молекулярной массой, обладающим очень специфичными свойствами.
Нет нужды разбивать базовое масло на фракции с различными молекулярными массами, так как материал изначально состоит из молекул с заданными параметрами. Нет нужды производить очистку материала или преобразовывать его во что-то более полезное, так как в нем с самого начала вообще нет посторонних примесей. В связи с чем, когда дело доходит до вопроса о производстве синтетики, практически объяснять то ничего не нужно, все и так ясно.
Тем не менее, важно понимать, что конкретные материалы, используемые для химических реакций и методы, используемые в производстве синтетических базовых масел, дают синтетику различного качества. Важное значение здесь имеет опыт производителя.
Синтетические базовые компоненты, изготовленные надлежащим образом, будут иметь следующие основные преимущества по сравнению с их минеральными «коллегами»: улучшенная низко и высокотемпературная производительность, улучшенная окислительная и термическая стабильность, повышенные антифрикционные характеристики и больший «срок жизни» в двигателе.
Виды синтетических базовых масел
Синтетические базовые масла различны. Существует несколько химических материалов, которые могут быть использованы в качестве синтетических базовых масел. Из них обычно только три используются в автомобилях:
Полиальфаолефины (ПАО)
Эти синтетические базовые масла были традиционными маслами в США и Европе, пока 10 лет назад на рынок не вышли «синтетики» сделанные на основе базовых масел группы III. API классифицировал ПАО как базовые масла Группы IV. В прошлом, большинство синтетических масел делались исключительно на основе ПАО. ПАО, также называемые синтезированными углеводородами, не содержат парафина, металлов, серы или фосфора. Индекс вязкости ПАО около 150, температура потери текучести ниже -49 С˚ градусов и при этом они являются очень термически устойчивыми.
Более того, ПАО предлагают отличную гидролитическую устойчивость, так как они неполярны по природе. Это означает, что они практически не абсорбируют воду и не вступают с ней в реакцию. Кроме того, из-за своих положительных деэмульгирующих характеристик, ПАО при абсорбировании воды быстро от нее отделяются. Это особенно важно в ситуациях, когда масло эксплуатируется во влажных условиях или в условиях резких перепадов температур, что может привести к чрезмерной конденсации воды в двигателе.
Они также полезны для автомобилей, где масло редко достигает достаточной температуры для выпаривания образований воды. Так что если вы большую часть времени ездите на короткие расстояния, при которых масло не успевает прогреться до температур, при которых начнется выпаривание воды, то вам желательно использовать масла с хорошей гидролитической устойчивостью и с хорошими деэмульгирующими характеристиками.
Несмотря на все положительные свойства, существует несколько недостатков при использовании ПАО. Один такой недостаток при использовании ПАО то, что они менее устойчивы к окислению по сравнению с другими синтетическими базовыми маслами. Тем не менее, при добавлении соответствующих присадок, достигается отличная окислительная устойчивость, намного превышающая окислительную устойчивость у минеральных масел.
ПАО также имеют свойства сжимать материал сальников, что было открыто в начале 70 годов прошлого столетия, когда крупные автопроизводители столкнулись с такими проблемами при использовании первых синтетических масел. Однако, опять же, при добавлении соответствующих присадок или эстеров (которые наоборот расширяют сальники), усадка сальников перестала быть проблемой.
Последний вопрос касается плохих растворяющих свойств ПАО, что затрудняет удерживание присадок в базовом масле в растворенном виде. Однако это проблема решается путем смештвания ПАО с небольшим количеством минерального масла или другого синтетического базового масла, к примеру, диэстеров. Очевидно, что при выборе масел на основе ПАО предпочтительнее выбирать масла, разбавленные с диэстерами, чем с минеральным маслом.
В прошлом, практически все масла, использующие ПАО, смешивались с минеральным маслом, для решения проблем растворимости присадок, тем самым уменьшали издержки производства. В настоящее время многие бренды стали использовать для своих «синтетических» масел базовое масло группы III и проблема растворимости присадок отпала, так как в них нет ни капли ПАО.
Диэстеры (эфиры двухосновных кислот)
Диэстеры относятся к базовым синтетическим маслам Группы V по классификации API.
Менее используемые, эти базовые масла предлагают большинство тех преимуществ, что и ПАО, но они более разнообразны по своей структуре. Технические характеристики этих масел варьируются более широко, чем ПАО. Если диэстеры подобраны правильно, то они обеспечивают более низкую точку замерзания масла чем ПАО и более устойчиво к окислению, если должным образом подобраны присадки.
Отличная растворимость – самая замечательная характеристика базовых масел на основе диэстеров, которую иногда используют при смешивании с ПАО, для производства некоторых синтетических масел высшего качества.
Диэстеры имеют свойственную им растворяющую способность, что означает не только, то что оно горит чисто, но а также и то, что оно вычищает отложения, оставленные другими смазочными материалами, даже без помощи детергентов.
Как и ПАО диэстеры оказывают воздействие на сальники, но в отличие от ПАО они их расширяют. Поэтому при использовании масел на основе диэстеров рекомендуется использовать сальники из химически устойчивого материала.
Последняя проблема, касающаяся диэстеры – это их плохая гидролитическая стабильность. Масла на основе диэстеров охотно поглощают влагу и вступают в реакции с водой, что приводит к образованию кислот и ухудшению свойств масла.
Вот почему масла на основе диэстеров хороши для гоночных автомобилей, где требуется хорошие высокотемпературные характеристики, но являются плохим выбором для обычных автомобилей, особенно если для них предусмотрен увеличенный интервал замены масла или масло эксплуатируется в условиях повышенной влажности, в условиях чрезмерных перепадов температур или езды на короткие дистанции.
Полиол эстеры
Похожие на диэстеры, но немного более сложные. Эти масла имеют более широкий диапазон индекса вязкости и температур замерзания, но некоторые полиол эстеры превосходят диэстеры.
Полиол эстеры могут превосходить по производительности диэстеры, но все же те же самые проблемы остаются: воздействие на сальники (небольшая проблема, если добавить соответствующие присадки) и исключительная гидролитическая нестабильность.
Другие синтетические базовые масла. Перспективы развития базовых масел.
Заглядывая в будущее, можно сказать, что общая тенденция направлена на развитие смазочных материалов и базовых масел с еще большей чистотой, более низкой испаряемостью и более длительным сроком эксплуатации. Молекулярная структура базовых масел будет проектироваться так, чтобы обеспечить еще более высокие эксплуатационные характеристики смазки. За счет использования более совершенных катализаторов для гидроочистки, качественного подаваемого сырья и совершенствования технологии будет наращиваться избирательность для получения нужного молекулярного состава.
Невероятно, но одним из новых видов сырья для базовых масел является природный газ. В этом десятилетии мы увидим новый тип базовых масел с невиданными эксплуатационными свойствами, произведенный из парафина, извлеченного из природного газа с помощью технологии Фишера-Тропша. На установках, которые будут производить эти сверхсинтетические базовые масла Группы III, будут использоваться новейшие технологии гидроочистки.
Названные GTL, от gas-to-liquids (конверсия природного газа в жидкие углеводороды), такие базовые компоненты уже упоминаются как Группа III+, или "Супер-группа III." Брэндовое название компании ChevronTexaco для таких продуктов базовые масла FTBOTM (FT означают Фишер-Тропш). Они будут иметь значения коэффициента вязкости значительно выше, чем произведенные из PAO, и их будут использовать для изготовления топливосберегающих, автомобильных или технических масел будущего с большим сроком эксплуатации. Скорее всего, возникнут и другие конкурирующие новые технологии. Уже предложено новое сырье для производства PAO, и качество таких традиционных синтетических масел продолжает совершенствоваться. К несчастью для производителей PAO, их цены на базовые компоненты будут продолжать оставаться относительно высокими, и, наверное, в будущем это вытеснит смазочные материалы, произведенные на основе PAO, на менее крупные специализированные рынки. Под влиянием значительно более низких цен на масла Группы III рынок автомобильных синтетических смазочных материалов в Северной Америке быстро переводит основные объемы производства на базовые компоненты Группы III.
Избранные смазочные материалы высшего уровня, для производства которых необходимы PAO, будут существовать наряду с маслами Группы III так, как они сосуществовали в Европе на протяжении многих лет. Но повсеместное распространение и доступность современных неорганических масел Групп II и III придает дополнительное ускорение изменению рынка смазочных материалов. Новые и усовершенствованные базовые масла дают возможность производителям двигателей и оборудования экономно удовлетворять всевозрастающий спрос на более качественные и чистые смазочные материалы.
По мере того, как технология производства базовых масел развивается и совершенствуется, потребители смогут насладиться еще большей защищенностью своих автомобилей, грузовиков и дорогостоящего оборудования, такого как турбины. Эксплуатационные характеристики смазочных материалов, которых ранее можно было достичь только для применения в узкоспециализированных секторах рынка и в малых объемах с использованием PAO и других специализированных базовых компонентов, в наши дни широко доступны за счет использования масел нового поколения Групп II и III.
Смешанные базовые масла
Обычные «синтетики» на основе ПАО состоят из какого либо одного вида ПАО и достаточного пакета присадок, чтобы соответствовать по качеству синтетическому маслу средней руки. Тем не менее, не все ПАО масла одинаковы. Конечные смазочные характеристики масла зависят от химических реакций использованных производителем для их создания.
Супер премиум синтетические масла, в идеале, содержат в своем составе несколько видов ПАО масел, для сведения сильных сторон каждого из них, в целях минимизации их недостатков. Более того, для улучшения устойчивости к окислению, моющих свойств, минимизации воздействия на уплотнители и так далее, в них добавляется определенное количество диэстеров.
Как бы то ни было, производство этих типов базовых масел требует большого опыта и знаний. И производят такие масла далеко не все производители. Вдобавок, хотя масло получается чрезвычайно высококачественным, оно не выходит дешевым и обычно стоит в два раза дороже, чем обычные масла. В конечном счет, вы получаете то, за что платите. Качественный продукт не стоит дешево.
Присадки
Хотя базовое масло является главным фактором определяющим качество моторного масла, химические добавки – присадки все же играют значительную роль в придании ему таких качеств, которые бы гарантировали исполнением им, возложенных на него задач. В действительности, пакет присадок также важен для качества масла, как и использование соответствующего базового масла.
Пакет присадок разрабатывается для решения ряда задач и на каждый его составной элемент возложена вполне определенная функция. Качество используемых химикатов и методы их смешивания играют огромную роль в том, насколько хорошо пакет присадок будет выполнять свою работу.
Важно отметить, что многие компании навязчиво расхваливают определенные аспекты своих масел как СУПЕР высокий индекс вязкости и так прочее. Многие технические спецификации могут быть «усиленны» включением чрезмерного количества той или иной химической добавки.
К сожалению, это не учитывает тот хрупкий баланс, который должен существовать между различными присадками для того чтобы создать хорошее масло, работающее в различных условиях. Поэтому опасайтесь масла, которые имеют в своем составе один или два элемента, который раскручиваются компаниями как нечто делающее их масло лучшим продуктом.
В большинстве случаев бесполезно использовать масло, имеющее хорошие характеристики в одной или двух областях, потенциально жертвуя производительностью в других областях из-за несбалансированного пакета присадок. По большому счету было бы лучше выбрать масло, которое имеет хорошие характеристики по всем параметрам работы масла, с хорошо сбалансированным пакетом присадок для поддержания качества смеси базового масла.
Качество против удобства и контроля издержек
Вы, вероятно понимаете, что при росте качества применяемых при производства масел присадок, растет и их цена. И в добавок, разработка соответствующего пакета присадок требует большого объема исследовательской работы. В результате чего, производители, конечно, будут устанавливать цены на масла с высококачественными присадками намного выше, чем на те, которые содержат присадки низкого качества. Они просто не могут избежать этого.
Вдобавок, заметьте, что для того, чтобы сэкономить деньги в процессе разработки масла и API сертификации, большинство компаний по производству масел будут просто покупать уже сертифицированные API пакеты присадок у компаний по их производству.
Другими словами, компании, производящие пакеты присадок, производят присадки для различных автомобилей, а затем сертифицируют их для использования в сертифицированных API моторных маслах.
Предварительно лицензированные присадки могут проданы компаниям производителям масел или блендерам по цене намного ниже, чем, если бы они были сделаны на заказ, так как они будут проданы сразу в большом количестве и издержки лицензирования распределятся сразу на большом количестве химикатов и нет необходимости проводить научно-исследовательскую работу, испытания и так далее. Очевидно, что это значительно снижает затраты для тех компаний, что используют эту возможность, но создает ширпотребное масло, которое очень похоже на такие же масла.
Очень важно понимать, что между маслами с разработанными на заказ пакетом присадок и стандартными маслами существует большая разница, когда дело доходит до качества и производительности. Разница СУЩЕСТВУЕТ, независимо от того что говорят или думает большинство людей. Достаточно взглянуть на технические спецификации масел – разница между качественными характеристиками может быть огромной.
Затем, если вы проведете анализ отработанного масла различных типов, вы также можете заметить значительную разницу в уровне износа металла, окисления, содержания воды, уменьшение щелочного числа. Эти различия важны, и в течение жизни вашего автомобиля могут вылиться в значительные расходы по его обслуживанию.
Как работают присадки
Как отмечалось выше, каждый химический элемент пакета присадок играет различную роль в увеличении положительных свойств базового масла. Ниже описаны функции, выполняемые каждой из присадок.
Улучшение вязкостных характеристик.
Базовые масла имеют определенный температурный диапазон, выше которого они будут обладать достаточной текучестью. Чем шире этот диапазон те лучше. Пуск двигателя в условиях низких температур требует, чтобы масло было текучим при низких температурах. Высокие температуры современных маленьких и высокооборотистных двигателей требуют масла, хорошо работающие в высокотемпературных условиях.
Депрессанты
Для улучшения вязкостных характеристик базового масла в условиях низких температур применяют присадки депрессанты. НАСТОЯЩИЕ синтетические базовые масла (ПАО, эстеры) по существу имеют лучшую низкотемпературную текучесть при низких температурах (как результат отсутствия парафина в отличие от минеральных масел), и добавлять депрессанты нет необходимости. Таким образом, они обычно применяются только в минеральных маслах.
Примеси парафина в минеральном масле имеет тенденцию кристаллизовываться при низких температурах. Структуры кристаллов абсорбируют масло и увеличиваются в размерах. Это ведет к загущению масла, а значит к плохой низкотемпературной текучести. Депрессанты сдерживают эту кристаллизацию, как думают многие. На самом деле депрессанты абсорбируются в кристаллы парафина вместо масла, тем самым снижая объем кристаллов в пропорции к объему свободного масла. Это помогает поддержать текучесть масла при низких температурах, даже когда имеет место кристаллизация.
Высококачественные минеральные масла (например Группы III, которые в настоящее время называются синтетическими) менее нуждаются в депрессантах, потому что они имеют низкий уровень парафина. Как бы то ни было, полная депарафинизация не очень экономична, поэтому все минеральные масла требуют, по крайней мере, небольшое количества этих присадок. Гидрокрекинговые масла (Группа III) требуют совсем мало депрессантов или могут не содержать их вообще, в зависимости требуемых температурных характеристик масла.
Присадки, улучшающие индекс вязкости
Так как масло осуществляет работу в условиях повышенных температур, то оно, естественно, имеет тенденцию терять вязкость. Другими словами, оно разжижается. Это приводит к снижению защиты двигателя и вероятности контакта трущихся деталей. Поэтому, если минимизировать потерю вязкости маслом, вероятность чрезмерного износа будет уменьшена и КПД двигателя возрастет.
Вязкостные присадки являются полимерами, которые расширяются и сжимаются с изменением температуры. При низких температурах они очень компактные и влияют на вязкость очень мало. Но при повышенных температурах эти полимеры раскрываются и превращаются в полимеры с длинными цепями, которые значительно увеличивают вязкость масла. Таким образом, в то время как масло теряет вязкость при повышении температуры, вязкостные присадки предотвращают снижение вязкости, увеличиваясь в размерах.
Чем выше молекулярный вес использованных полимеров, тем больше у масла сила загущения. Но, к сожалению, увеличение размеров полимеров ведет к их внутренней нестабильности. Они становятся более подверженными к деформации. Когда молекулы приобретают свой первоначальный молекулярный вес, их эффективность, как вязкостных присадок, уменьшается.
Синтетические базовые масла, с другой стороны, намного менее подвержены потери вязкости при высоких температурах. Поэтому, полимеры с низкомолекулярными массами могут быть использованы в качестве вязкостных присадок. Эти полимеры меньше деформируются и поэтому являются более эффективными больший период времени, чем полимеры, используемые в минеральных маслах. Другими словами, синтетические масла не так быстро теряют способность поддерживать вязкость при высоких температурах в отличие от минеральных масел.
На самом деле, некоторые синтетические масла настолько устойчивые при высоких температурах, что они вообще не нуждаются в вязкостных присадках. Очевидно, что эти масла будут поддерживать вязкость при высоких температурах в течение долго времени, так как там не содержатся вязкостные присадки, которые разрушаются.
Поддержание смазочных свойств
Смазочные масла не только склонны к потере вязкости, они также срабатываются в результате загрязнения и окисления, что снижает полезный срок их службы. Присадки часто используются в маслах для предотвращения такого срабатывания.
Моющие и диспергирующие присадки
Загрязнение масла посредством образования шлама и нагара является одним из факторов ограничивающих полезный срок службы масла. Если эти образования можно было бы минимизировать и собрать, то жизнь масла был бы увеличен. Моющие и диспергирующие присадки используются для этих целей. Хотя существуют дебаты относительно того, действительно ли моющие присадки чистят существующие отложения, но, по крайней мере, они помогают диспергирующим присадкам в борьбе против их образования.
Моющие и диспергирующие присадки притягиваются к загрязняющим масло частицам. Затем они обволакивают их и не дают им сойтись между собой для образования отложений. Чем больше загрязнения в масле, тем больше расходуется присадок. Так как синтетики менее склонны оставлять шлам и нагар, эти присадки расходуются в них намного медленнее.
Вдобавок, синтетические масла, использующие некоторое количество эстеровых базовых масел будут иметь гораздо лучшие моющие характеристики, даже если будут содержать низкий уровень моющих и диспергирующих присадок. Малая доля этих присадок означает, что в масле содержится большее количество базового масла, таким образом увеличивается смазывающая способность масла.
Некоторые масла содержат безольные диспергирующие присадки, которые намного эффективнее в контроле за образованием шлама и нагара, чем металлические диспергаторы. Вдобавок, некоторые безольные диспергаторы на самом деле являются длиноцепными полимерами, которые выполняют также роль вязкостных присадок, для улучшения индекса вязкости.
Противопенные присадки
Хотя моющие и диспергирующие присадки необходимы для поддержания чистоты двигателя, они также имеют и отрицательные стороны. Иногда эти присадки вносят свой вклад в образование масляной пены. Избыточное пенообразование снижает эффективность смазки, так как происходит разрушение гидродинамической пленки между трущимися поверхностями. Противопенные присадки препятствуют этому процессу или сводят его до минимума. Общеизвестными ингибиторами пенообразования являются силиконы и полиакрилаты.
Ингибиторы окисления
Ингибиторы окисления – это присадки, которые предотвращают химическую реакцию масла с кислородом воздуха в условиях высоких температур и перемешивания. Они также называются антиоксидантами. Делятся на два типа:
1. Первый тип антиоксидантов разрушает свободные радикалы. На самом деле, вы возможно слышали об антиоксидантах в витаминных препаратах. В жизни человека, свободные радикалы разрушают клетки тела и приводят к возникновению рака. Антиоксиданты нейтрализуют эти свободные радикалы в теле человека и снижают шансы возникновения болезни. В моторном масле они выполняют похожую функцию, разрушая свободные радикалы.
2. Второй тип антиоксидантов взаимодействует с пероксидами в масле. Эти пероксиды вовлекаются в процесс окисления масла. Химическая реакция с антиоксидантами удаляет их из процесса окисления, таким образом, замедляя процесс роста вязкости масла вследствие его окисления.
Антиоксиданты также служат еще одной важной цели. Они защищают подшипники от коррозии. Видите ли, коррозия подшипников вызывается кислотами, которые содержатся в масле. Эти кислоты являются побочными продуктами горения и окисления. Поэтому антиоксиданты, препятствующие окислению, защищают также от коррозии подшипников.
Так как PAO, эстеры и минеральные масла Группы III обладают лучшей устойчивостью к окислению, они требуют меньшего содержания антиоксидантов, фокусируя больше внимания на других проблемах. Очевидно, как мы обсуждали ранее, эстеровые базовые масла предлагают самую высокую антиокислительную стабильность, как и PAO. Базовые масла Группы III имеют широкий диапазон антиокислительной устойчивости, но все же они намного лучше масле групп II и II+.
ZDDP – вещество цинкдиалкилдитиофосфат служит в качестве отличного антиоксиданта, в тоже время он является очень хорошей противоизносной присадкой. То есть служит двум целям одновременно. Высокое содержание ZDTP предложит отличную антиокислительную устойчивость, но со временем присадка срабатывается, таким образом использование устойчивых к окислению базовых масел продлевает жизнь пакета присадок ZDTP , обеспечивая длительную противокислотную устойчивость и увеличение противоизностных свойств для защиты вашего двигателя.
Противокоррозийные присадки
Хотя антиоксиданты предотвращают образование кислот в процессе окисления, они не могут нейтрализовать кислоты, образованные продуктами горения. Поэтому должны быть использованы другие

Источник статьи: http://www.rusarticles.com/remont-i-zapchasti-statya/sostav-motornogo-masla-6265911.html