Основные свойства масел
Плотность и удельный вес
Плотность вещества — это соотношение его массы к объему (кг/м 3 ), а удельный вес — соотношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды при 20°С. Плотность и удельный вес зависят от температуры.
Вязкость
Вязкость — это величина, которая характеризует текучесть жидкости. Вязкость зависит от температуры. Вязкостных единиц множество. Кинематическую вязкость в т.н. технической системе единиц измеряют в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ (м 2 /с) или (мм 2 /с). Когда величину кинематической вязкости умножают на показатель плотности масла в температуре измерения, получают динамическую вязкость, единицей которой в технической системе является Пуаз (П). В системе СИ динамическую вязкость измеряют в Паскаль-секундах (Пас) или (Нс/м 2 ).
Индекс вязкости
Он характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры.
Температура вспышки
При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Эта температура называется температурой вспышки, которую можно измерять либо в открытом (Cleveland), либо закрытом тигле (Pensky-Martens).
Температура застывания
Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.
Число нейтрализации
В зависимости от базовых масел и присадок, а также эксплуатационных условий, в результате окисления в смазочных маслах содержатся кислотные и/или щелочные продукты. Общее щелочное число (TBN) или общее кислотное число (TAN) анализируются в лабораторных условиях. Величина этих показателей характеризует количество тех щелочных/кислых продуктов, которое требуется для нейтрализации масла. Кислотное число измеряется в (мг КОН/г) (миллиграмм гидроокиси калия на грамм масла).
Какие свойства готового моторного масла считаются основными
Краткий словарь основных терминов
Базовое масло – основа готового масла, один из основных его компонентов. Оказывает наибольшее значение на свойства конечного продукта. Именно базовое масло определяет «на сколько синтетическим» будет продукт. Базовые масла делятся на пять групп: минеральные, полусинтетические, гидрокрекинговые, ПАО-синтетические и «ненефтяные» синтетические.
Вязкость – одна из базовых характеристик свойств масла, определяет его текучесть. Вязкость масла разделяется на кинематическую и динамическую (HTHS).
Кинематическая вязкость определяет непосредственно текучесть масла, его густоту и согласно спецификации SAE J300, разделяется на «холодную» (зимнюю) и «горячую» (при температуре 100*С). В зависимости от фактических свойств масла, ему присваивается один из классов вязкости. Каждому классу вязкости соответствует определенный диапазон фактических значений вязкости масла.
Вязкость динамическая (HTHS) определяет стойкость масляной пленки и ее густоту в динамической среде. Аббревиатура HTHS полностью описывает условия, при которых производятся измерения – это высокая температура при высокой скорости сдвига (High Temperature High Shear). Физически является произведением кинематической вязкости на его плотность, измеряется в сантипуазах (сП).
По параметру динамической вязкости общепринято деление масел на два класса: полновязкие со значением HTHS >3.5 (так называемая стандартная вязкость HTHS) и маловязкие со значением HTHS Подробности
Базовый вопрос: основное и самое важное о группах базовых масел и их роли в составе автомобильных смазок. ЧАСТЬ 1
Многие наши читатели, конечно же, имеют представление о том, что такое базовые масла. Кто-то знает о них в общих чертах, а кто-то успел изучить вопрос довольно глубоко. Так вот, данный материал адресован, скорее, тем читателям, у которых ещё остались вопросы по теме и нет целостного понимания, что представляет собой база для смазочного материала и от чего же, в конечном счёте, зависит качество готового масла.
А разбираться в вопросе следует хотя бы затем, чтобы понимать, за что именно мы платим, покупая автомобильное масло: за реальную ценность состава – или за выдающийся маркетинг. Ведь часто то, что маркетологи нам преподносят как некое безусловное преимущество — отдельно взятому автомобилю вовсе и не нужно. Немного погрузимся в «матчасть», чтобы понять, о чем речь.
Группы базовых масел по API
Начнём с того, что базовое масло в составе готового моторного масла занимает порядка 80%. Всё остальное – это присадки, т.е. химические добавки, позволяющие в ту или иную сторону корректировать свойства, уже имеющиеся у базы.
Получают базовые масла двумя основными способами:
• путем перегонки нефти и очистки получившихся нефтепродуктов при помощи реагентов;
• путем химического синтеза из нефти, природного газа или же органических кислот.
По этому признаку все базы делят на минеральные и синтетические – имея в виду, в первую очередь, сам способ получения, а не источник.
Что же касается свойств и характеристик, имеющих значение непосредственно при эксплуатации смазки, то Американский институт нефти (API) делит все существующие на сегодняшний день базовые масла на пять групп. Посмотрим, в чём их особенности.
I группа: масла грубой очистки
Это минеральные масла, получаемые путем растворения нефтепродуктов, оставшихся после производства бензина (или другого горючего). Такой себе «натурпродукт» с высоким содержанием примесей (более 0,03% серы) и как смазка довольно-таки ненадежный, поскольку имеет низкий индекс вязкости. Иными словами, нормально работает такое масло в очень узком диапазоне температур, и при небольшом «минусе» может просто замёрзнуть. Кроме того, считается неэкологичным.
Значит ли это, что базы I группы – плохие? Вовсе нет. Да, технология их получения дешёвая, если сравнивать с более высокими группами. И да, как основу для автомобильных смазок их сегодня никто не применяет. В то же время, «минералку» активно и повсеместно используют для создания индустриальных масел и смазок. Например, для некоторых продуктов индустриальной линейки HYUNDAI XTeer: машинных, редукторных, турбинных и других масел и смазок, находящих применение в самых разных областях человеческой деятельности.
II группа: чистые масла
А вот это уже масла высокой степени очистки. Для их получения применяют многоступенчатый и сложный процесс – гидрокрекинг, когда «грязное» масло под высоким давлением обрабатывают водородом, чтобы максимально убрать из него все примеси. В результате получается прозрачная жидкость с низким содержанием серы (менее 0,03%), но и по-прежнему с низким индексом вязкости – не намного выше, чем у масел I группы.
Используются ли такие базовые масла для производства современных моторных масел? Да, конечно же, используются, но, как правило, в смеси с маслами более продвинутых групп, у которых индекс вязкости существенно выше. Чаще всего встречается микс баз II и III групп в разных соотношениях. Таким образом производители добиваются сразу двух целей: с одной стороны, придают готовой смазке требующиеся по замыслу свойства, а с другой – экономят на стоимости состава, тем самым снижая цену готового продукта для потребителей.
Прекрасный пример того, как на смеси III и II групп можно создать продукт, отвечающий самым высоким требованиям к современным автомаслам, — моторное масло для бензиновых двигателей HYUNDAI XTeer G700.
В 2020 году XTeer G700 5W-30 было сертифицировано допуску API SP – самому высокому по классификации API, а также по допуску ILSAC GF-6A
III группа: чистые масла с улучшенными свойствами
Масла этой группы также получают путём гидрокрекинга, но настолько глубокого, что в процессе меняется сама структура молекул углеводорода (из которых, как мы знаем из школьного курса органической химии, и состоит нефть). За счёт такого изменения на молекулярном уровне увеличивается индекс вязкости получающегося в итоге масла, что больше всего и ценится в базах III группы и даёт основание считать их полностью синтетическими.
Это самая распространённая на сегодняшний день группа базовых масел для автомобильных смазок. Используют её и известные на весь мир смазочные бренды, и производители OEM-масел (т.н. оригинальных, выпускающихся под брендами автопроизводителей), и производители с именами поскромнее.
Так, на чистой третьей группе созданы, например, линейки масел для бензиновых двигателей Ultra Efficiency и Ultra Protection бренда HYUNDAI XTeer. Они соответствуют самым строгим современным требованиям в своей категории по классификации API и имеют соответствующий новейший допуск – API SP. Это говорит о том, что по характеристикам и свойствам масла HYUNDAI XTeer не хуже, а местами и превосходят более именитые аналоги, имеющие такой же допуск (а то и ниже), но ощутимо более высокую цену.
III+ группа: масла из природного газа
API не выделяет эти масла в отдельную группу, но мы всё-таки выделим. Получают их путем всё того же гидрокрекинга — но не из нефти, а из сжиженного природного газа. Технология называется GTL (gas-to-liquids), то есть преобразование газа в жидкие углеводороды. В результате получается очень чистое, похожее на воду, базовое масло, которое к тому же очень устойчиво к воздействию агрессивных условий. Автомобильные масла, созданные на такой базе, также считаются полностью синтетическими. По своим качествам они близки к маслам на базе ПAO и полиэфиров, о которых речь пойдёт чуть ниже. Не зря GTL масла применяются, в первую очередь, для создания моторных масел премиального сегмента.
Но надо отметить, что с точки зрения экономики процесса GTL-синтетика выходит не сильно дороже нефтяных гидрокрекинговых масел и намного дешевле, чем синтетические базовые масла на основе ПАО и, тем более, еще более дорогие эстеры. Так что готовые моторные масла на GTL-базе, как бы нам их ни рекламировали, по определению не могут стоить столько же или даже больше, чем масла с использованием баз IV или V групп.
Во второй части статьи объясним чем так хороши базовые масла, которые Американский институт нефти выделил в две высшие группы!
Приблизительно так внешне выглядят базовые масла I—V групп (слева направо)
Другие разделы
- Базовый вопрос: основное и самое важное о группах базовых масел и их роли в составе автомобильных смазок. ЧАСТЬ 1
- Маркировка шин и покрышек
- Расшифровка дат производства OEM
- Базовый вопрос: основное и самое важное о группах базовых масел и их роли в составе автомобильных смазок. ЧАСТЬ 2
- 7 причин, почему это масло должно быть у Вас
- Инструкция по работе с ЭДО (Электронным документооборотом)
- Партнерская программа Сбербанк «Деловая среда»
- Диагностика TOTAL ANAC
- Компрессоры кондиционера DENSO
- Внимание! Остерегайтесь некачественных антифризов!
- Осторожно, подделка! DENSO
- Фаркопы BOSAL
- Подделка: масляный фильтр MANN-FILTER
- MAHLE: путь к совершенству
- 100 лет ZF Friedrichshafen AG
- MAHLE и BEHR идеальная пара
Состав моторных масел. Классификация API
Все, что нужно знать о составе моторных масел, чтобы понимать их истинную ценность
Более половины себестоимости моторного масла приходится на стоимость его базы – базового масла, которое есть основа любого смазочного материала.
Казалось бы: зачем обычному автолюбителю вдумываться, что там внутри у моторного масла? Какую ценность несёт в себе знание о том, например, что такое базовые масла, какими они бывают и чем они друг от друга отличаются?
Пожалуй, немного разбираться в вопросе следует хотя бы затем, чтобы понимать, за что именно мы платим, покупая автомобильное масло: за реальную ценность состава – или за выдающийся маркетинг.
Группы базовых масел по API
Начнём с того, что базовое масло в составе готового моторного масла занимает порядка 80%. Всё остальное – это присадки, т.е. химические добавки, позволяющие в ту или иную сторону корректировать свойства, уже имеющиеся у базы.
Получают базовые масла двумя основными способами:
• путем перегонки нефти и очистки получившихся нефтепродуктов при помощи реагентов;
• путем химического синтеза из нефти, природного газа или же органических кислот.
По этому признаку все базы делят на минеральные и синтетические – имея в виду, в первую очередь, сам способ получения, а не источник.
Что же касается свойств и характеристик, имеющих значение непосредственно при эксплуатации смазки, то Американский институт нефти (API) делит все существующие на сегодняшний день базовые масла на пять групп.
I группа: масла грубой очистки
Это минеральные масла, получаемые путем растворения нефтепродуктов, оставшихся после производства бензина (или другого горючего). Имеет низкий индекс вязкости. Иными словами, нормально работает такое масло в очень узком диапазоне температур.
Значит ли это, что базы I группы – плохие? Вовсе нет. Да, технология их получения дешёвая, если сравнивать с более высокими группами. И да, как основу для автомобильных смазок их сегодня никто не применяет. В то же время, «минералку» активно и повсеместно используют для создания индустриальных масел и смазок. Например, для некоторых продуктов индустриальной линейки Lotos: машинных, редукторных, турбинных и других масел и смазок, находящих применение в самых разных областях человеческой деятельности.
II группа: чистые масла
А вот это уже масла высокой степени очистки. Для их получения применяют многоступенчатый и сложный процесс – гидрокрекинг, когда «грязное» масло под высоким давлением обрабатывают водородом, чтобы максимально убрать из него все примеси. В результате получается прозрачная жидкость с низким содержанием серы (менее 0,03%), но и по-прежнему с низким индексом вязкости – ненамного выше, чем у масел I группы.
Используются ли такие базовые масла для производства современных моторных масел? Да, конечно же, используются, но, как правило, в смеси с маслами более продвинутых групп, у которых индекс вязкости существенно выше. Чаще всего встречается комбинация баз II и III групп в разных соотношениях.
III группа: чистые масла с улучшенными свойствами (Гидрокрекинг)
Масла этой группы также получают путём гидрокрекинга, но настолько глубокого, что в процессе меняется сама структура молекул углеводорода. За счёт такого изменения на молекулярном уровне увеличивается индекс вязкости получающегося в итоге масла, что больше всего и ценится в базах III группы и даёт основание считать их полностью синтетическими.
Это самая распространённая на сегодняшний день группа базовых масел для автомобильных смазок.
III+ группа: масла из природного газа
API не выделяет эти масла в отдельную группу, но мы всё-таки выделим. Получают их путем всё того же гидрокрекинга — но не из нефти, а из сжиженного природного газа. Технология называется GTL (gas-to-liquids), то есть преобразование газа в жидкие углеводороды. В результате получается очень чистое, похожее на воду, базовое масло, которое к тому же очень устойчиво к воздействию агрессивных условий. Автомобильные масла, созданные на такой базе, также считаются полностью синтетическими. По своим качествам они близки к маслам на базе ПAO и полиэфиров, о которых речь пойдёт чуть ниже. Не зря GTL масла применяются, в первую очередь, для создания моторных масел премиального сегмента.
IV группа: синтетика в истинном смысле
К этой группе относятся масла на основе полиальфаолефинов (ПАО). Таких химических соединений в природе нет, их можно только синтезировать, поэтому и базовые масла на их основе – синтетических в самом полном смысле слова. Низкотемпературные показатели у такой базы лучше, чем у III группы, поэтому моторные масла с ПАО незаменимы, например, в условиях очень низких отрицательных температур.
К ПАО-основе всегда добавляется некоторое количество базы III или II группы, а то и обеих сразу. Ну, а чаще всего встречаются такие смеси, в которых ПАО не более трети, а то и вовсе процентов 10-15. Впрочем, и их бывает достаточно, чтобы существенно повысить качество моторного масла по всем основным показателям и увеличить срок его службы раза в 1,5.
V группа: эфиры
По правде говоря, сюда входят все масла, не вошедшие в предыдущие четыре группы: силикон, вазелиновые белые масла и многие другие, которые в производстве моторных масел не используются или используются редко, да и то в смеси с базами предыдущих групп.
В контексте именно моторных масел ценны т.н. эстеры – сложные эфиры, полученные из жирных кислот. Базовые масла на основе сложных эфиров в настоящее время считаются самыми совершенным среди баз для моторных масел. Присадки к ним требуются в минимальном количестве – почти со всеми задачами эстеровая база справляется сама!