Моторные масла для дизеля и не только.
Вопрос снижения трения и уменьшения износа трущихся поверхностей решался по-разному, но ключевыми стали два направления. Одно – это повышение твердости контактирующих поверхностей. Второе направление, получившее наибольшее развитие, заключается в создании специальных сред, минимально разъединяющих контактирующие поверхности.
Все масла делятся на несколько групп по назначению – моторные, трансмиссионные, индустриальные, турбинные, компрессорные, специальные. Моторные масла – наиболее масштабная группа как по объемам производства, так и по ассортименту. Эти масла в свою очередь подразделяются на масла для авиационных двигателей, для газотурбинных, а также на масла для карбюраторных и дизельных двигателей. Такое разделение обусловлено значительным различием конструкций и условий эксплуатации разных видов двигателей. Например, дизели, имеющие наибольшее распространение в конструкциях спецтехники и коммерческого транспорта, отличаются от других видов двигателей большим разнообразием типов, способов смесеобразования, широким диапазоном агрегатной мощности. Поэтому в них используются специальные моторные масла, значительно различающиеся по параметрам, эксплуатационным свойствам, технологическим требованиям.
Важнейшим эксплуатационным показателем для дизельных моторных масел является термоокислительная стабильность – способность масла противостоять реакции взаимодействия с кислородом воздуха при нормальной температуре. Окисление прямо зависит от температуры. Повышение температуры двигателя с 50 до 150 °С приводит к возрастанию скорости окисления в 1700 раз! Снизить уровень окисления призвана антиокислительная присадка моторного масла.
Большой проблемой эксплуатации дизельного моторного масла является и склонность смазывающих масел к образованию отложений на сильно нагретых деталях двигателя – нагаров, лаков, осадков. Появление этих «новообразований» объясняется качеством дизтоплива, наличием в нем и в масле механических примесей, продуктов износа, пыли. Борьба с образованием нагара возложена на моющую присадку в моторном масле.
Базовые масла, являющиеся основой дизельных моторных масел, получают из малосернистой или сернистой нефти путем компаундирования либо дистилляции. Базовое масло может иметь и синтетическое происхождение, а иногда оно является смесью масел – полученного из нефти и синтезированного. Выбор марки дизельного масла определяется назначением и типом дизеля, уровнем его форсирования, жесткостью условий эксплуатации и качеством применяемого топлива.
Высокие требования к качеству современных масел привели к необходимости создания композиций многофункциональных присадок, в которых отдельные компоненты не просто механически смешиваются, но продуман механизм их химического взаимодействия, в результате чего не только повышаются эксплуатационные свойства масел, но и проявляются новые, положительные свойства. В основном присадки добавляют в базовые масла в очень малых количествах, от долей процента до нескольких процентов. Противоизносные, антифрикционные, антиокислительные, депрессорные, противопенные и другие присадки в целом присутствуют в количестве около 15% в композициях, а вязкостные присадки могут добавляться в гораздо большем количестве, до 20 и даже 30%, и это, конечно, существенно влияет на изменение эксплуатационных свойств базовых масел.
Состав присадок зависит от особенностей двигателей, для которых они предназначены, и в большей степени от самой основы масла. В базовом масле нефтяного происхождения используются одни виды присадок, а в синтетическом – другие. В «полусинтетике» присадки подбираются таким образом, чтобы не возникали непредвиденные химические реакции как с одной, так и с другой основами. Ведь это образно говорится, что полусинтетика – это смесь синтетического и минерального масел. На практике, конечно, полусинтетическое масло не получишь, просто соединив эти два вида масел.
В соответствии с российским ГОСТ 17479.1–85, адаптированным под классификацию SAE – признанную во всем мире классификацию Американского общества автомобильных инженеров, основанную на разделении только по вязкости, наибольшее распространение для дизельных двигателей получило использование масел группы В2. Это летнее М-10-В2 и зимнее М-8-В2. Масла этой группы специально предназначены для работы в мало- и среднефорсированных автотракторных дизелях. В его объемном составе содержится 7…8% присадок, объединенных в специальную композицию. А в композицию присадок зимнего масла введены дополнительно депрессорные присадки.
Моторные масла группы Г2 рассчитаны на работу в высокофорсированных дизельных двигателях, работающих в особо тяжелых условиях, когда необходим увеличенный пробег транспортного средства до смены масла. Для летнего периода рекомендуется масло М-10-Г2, а зимой подойдет сорт М-8-Г2. Группа масел Г2 имеет улучшенные эксплуатационные свойства по сравнению с маслами группы В2, так как содержит тот же набор присадок, но количество их в базовом масле удвоено – 14%.
Для высокофорсированных дизелей с турбонаддувом, для большегрузных автомобилей и промышленных тракторов разработаны масла М-10-ДМ для летнего периода эксплуатации и М-8-ДМ для использования зимой.
Оборотной стороной положительного, казалось бы, процесса введения большого количества присадок является то, что при изменении баланса многочисленных присадок происходит резкое падение стабильности масла. Разбалансировка может произойти, если в масло попадет какое-то количество, даже небольшое, топлива или воды. Также баланс может поменяться в связи с окислением масла в процессе эксплуатации. В результате поверхностно-активные вещества (ПАВ) присадок теряют свои свойства, вступая в реакцию с побочными продуктами. При этом снижается не только эффект присутствия этих присадок в базовом масле, но и ухудшаются трибологические, смазывающие, свойства самих базовых масел. Дисбаланс может наступить и при добавлении в моторное масло отдельно продающихся присадок. Последствия разбалансировки еще раз подтверждают, что, каким бы чудодейственным ни казался эффект применения, обещанный производителем или продавцом добавки в моторное масло, нежелательно без особой необходимости и уверенности в успехе самостоятельно менять баланс в составе композиции присадок.
Несомненно, важнейшим фактором длительного эффективного срока службы автотехники является использование топливно-смазочных материалов высокого качества. Это подтверждают известные исследования передовых нефтяных компаний. В 1996 г. был зарегистрирован безремонтный пробег длиной 1,6 млн. км дизельных двигателей Cummins и Detroit Diesel, работавших на маслах компании Chevron Texaco. Корпорация Exxon Mobil для демонстрации возможностей своих синтетических моторных масел Mobil 1 в течение 4,5 лет испытывала на форсированных режимах двигатель BMW 325i, систематически производя замену масла в соответствии с требованиями завода-изготовителя. После наработки в 1 млн миль разборка и тщательный обмер деталей двигателя показали, что износ всех деталей оказался в допусках, установленных заводом-изготовителем при выпуске новых автомобилей. К большому нашему сожалению, отечественная промышленность сегодня производить подобные масла не может, в отличие от Exxon Mobil.
Бренд Mobil Delvak, являющийся собственностью Exxon Mobil, известен во всем мире, ему более 85 лет. В линейке продуктов Mobil Delvak минеральные, полусинтетические и синтетические масла как для бензиновых двигателей, так в основном и для высоконагруженных дизельных.
Специалисты рекомендуют использовать синтетическое масло Mobil Delvас 1, если вашему грузовику от 1 года до 5 лет. Вы спокойно будете себя чувствовать в лютый мороз – температура замерзания масла минус 55 °С. Интервал замены масла, конечно, у каждой транспортной единицы свой, но с уверенностью можно сказать, что ресурс синтетического масла Mobil по сравнению с ресурсом минерального раза в четыре, а то и пять выше.
Если грузовику более 5 лет, то наилучший вариант – минеральное масло Delvac MX. Оно значительно дешевле синтетического, но в то же время мало чем уступает по свойствам. Температура замерзания – минус 33 °С, композиция сбалансированных присадок обеспечит защиту от окисления и коррозии, а загущающие присадки (модификаторы вязкости) обеспечивают маслу всесезонность. Delvac MX имеет официальное одобрение Volvo, Renault, MAN.
Что касается техники в возрасте более 10 лет, то здесь надо определяться. Если очевидно, что грузовик еще послужит несколько лет, надо продолжать использовать масло, выбранное для работы в предыдущей возрастной группе, а именно Delvak MX. Но если вы уже не видите перспектив для машины и эксплуатация ее выливается в постоянные затраты, в том числе на долив масла, то, конечно, использовать дорогое масло бессмысленно. Надо пользоваться недорогим отечественным минеральным маслом, пока грузовик не доживет свой век.
Масла для автотракторных дизельных двигателей
В современных форсированных дизелях тракторов, комбайнов и большегрузных автомобилей масла работают в особенно тяжелых условиях (высокие температура, нагрузки, скорости), поэтому их изготавливают на основе высококачественных и хорошо очищенных продуктов прямой перегонки нефти с добавлением присадок, количество и эффективность которых зависят от условий применения масла. Для дизельных двигателей вопросы правильного выбора масел особенно важны, так как они в значительной степени определяют надежность и экономичность работы автотракторной техники.
За последние годы произошло качественное изменение ассортимента моторных масел. Основными стали масла с комплексами присадок, обеспечивающими долговечную работу форсированных теплонапряженных Дизелей. «Показатели качества масел, выпускаемых в соответствии с ГОСТ 8581—78 для быстроходных дизелей тракторов и автомобилей, приведены в табл. 7.
Наиболее массовыми являются масла группы В2 (зимнее М-8В2 и летнее М-10В2), предназначенные для эксплуатации мало- и среднефорсированных автотракторных дизелей.
Таблица 7 Основные физико-химические показатели качества масел для
автотракторных дизелей по ГОСТ 8581-78
Показатели качества | М 8B2 | М 10В2 | М-8Г2 | М-10Г2 | М-8Г2К | М-10Г2К |
Кинематическая вязкость, сСт: при 100 0 С при 0° С (не более) | 8±0,5 | 11±0,5 — | 8±0,5 | 11+0,5 — | 8±0,5 | 11±0,5 — |
Индекс вязкости (не менее) | ||||||
Зольность, % (не более) | 1,3 | 1,3 | 1,65 | 1 , 65 | 1,15 | 1,15 |
Щелочное число, мг/г (не менее) | 3,5 | 3,5 | 6,0 | б 0 | 6,0 | 6,0 |
Моющие свойства ПЗВ баллы (не более) | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 0,5 |
Температура, °С: | ||||||
вспышки (не ниже) | ||||||
застывания (не выше) | —25 | —15 | -25 | -15 | —30 | -15 |
Содержание, % (не более): | ||||||
механических примесей | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,015 |
воды | Следы | |||||
Моторные испытания по ГОСТ 17479-72 | Выдерживает |
В них содержится 7—8% композиций моюще-диспергирующей, антиокислительной и противоизносной, а также антипенной присадок. В зимний сорт дополнительно вводят депрессор для понижения температуры застывания. Кроме этих основные марок группы В возможна выработка и поставка сельскому хозяйству масел с присадками других композиций: М-8В (ТУ38 101528—76), М-10В2 (ТУ 38 001278—72) и М-12ВУ (ТУ 38001248—76), эксплуатационные свойства, которых примерно равноценны. Выпуск их предусмотрен для расширения ресурсов производства. Все моторные масла группы В взаимозаменяемы в пределах одного класса вязкости. При необходимости допустимо смешение масел одной вязкости с различными комплексами присадок.
Особенно высоки температура, нагрузки, а, следовательно, и тяжелы условия работы смазочных материалов, в высокофорсированных дизельных двигателях, поэтому в предназначенные для использования в них моторные масла группы Г добавляют до 14% композиции присадок. Нефтяная промышленность выпускает масла группы Г двух основных марок летнее М-10Г2 и зимнее М-8Г2, композиция присадок в них такая же, как и умасел группы В, но концентрация выше. Масла обладают высокими моюще-диспергирующими и противоокислительными свойствами, большим запасом нейтрализующих веществ (щелочное число не ниже 6,0 мг/г). Их* применение обеспечивает хорошую чистоту цилиндропоршневой группы теплонапряженных дизелей и невысокий износ трущихся поверхностей даже при использовании сернистого топлива
Несколько улучшены эксплуатационные свойства (моюще-диспергирующие, вязкостно-температурные, ниже зольность) масел М-8Г2к (зимнее) и М 10Г2К
(летнее). Эти маета, выпускавшиеся ранее под маркой М-8Гф3 и М-ЮГф-1, предназначены главным образом для эксплуатации форсированных дизелей автомобилей КамАЗ (индекс к), а также тракторов К-700 и К-701. Используемая в них композиция присадок обеспечивает достаточную чистоту цилиндропоршневой группы теплонапряженных дизелей (загрязненность примерно в 1,5 раза меньше, чем при работе на других маслах группы Г), невысокие износ и интенсивность накопления отложений в маслоочистительных устройствах двигателя. Все масла группы Г взаимозаменяемы в соответствии с климатическими условиями применения. Однако для сохранения свойств высококачественных масел М-8Г2к и М-10Г2к на нефтебазах нефтесбытовых организаций и нефтескладах хозяйств должны быть обеспечены их раздельные от масел М-8Г2 и М-10Г2 прием, хранение и отпуск.
Для высокофорсированных дизелей с наддувом разработано масло М-10Дм (ТУ 38 101783—79), которое в настоящее время выпускается опытными партиями (индекс м означает малозольное). Не отличаясь от М-10Г вязкостью, температурой вспышки и застывания, индексом вязкости, содержанием механических примесей и воды, это масло имеет улучшенные моющие и антиокислительные свойства; щелочное число составляет 8 мг/г при зольности 1,5%. Стендовыми и эксплуатационными испытаниями установлено, что М-10Дм обеспечивает надежную эксплуатацию современных форсированных дизелей с наддувом, причем срок смены масла увеличен.
Выпускаемые промышленностью зимние масла М-8В2 и М-18Г2 обеспечивают холодный запуск дизелей до температуры —10° С. При более низкой температуре (—20ч—25° С) необходимо использовать загущенные масла. Для среднефорсированных дизелей рекомендовано масло М-4з/8В2, которое прошло, все этапы лабораторных и стендовых испытаний и находится на стадии внедрения. Для форсированных дизелей разрабатывается масло М-4з/8Г2. Широкое применение загущенных масел позволит повысить эффективность использования тракторной техники, сократить расход топлива и масла, улучшить условия труда механизаторов.
Рекомендации по применению основных масел в автотракторных дизелях даны в табл. 8.
Периодичность замены масс т указана для использования топлива с содержанием серы до 0,5%, выпуск которого превышает 90% общего производства. В случае использования топлива с содержанием серы до 1%, создающего более тяжелые условия работы масла, сроки смены, как основных сортов, так и заменителей должны быть сокращены вдвое. При соблюдении данных рекомендаций и правил технического обслуживания обеспечивается гарантированный моторесурс дизелей, эффективная и экономичная работа тракторов.
Для эксплуатации малофорсированных тихоходных дизелей Д-16, 5/20, 4Д-36/50 выпускается масло дизельное моторное марки Т (ТУ 38 101655—76), не содержащее присадок.
Таблица 8 Масла, рекомендованные к применению в автотракторных дизельных двигателях*
Уровень форсирования и марки дизелей | Летом | Зимой | Периодичность смены, ч |
Среднефорсированные | |||
В-30Б, Д-180, Д-108, Д-65Н/М, | М-10В2 | М-8В2, М-4з/8В2 | |
КДМ-46, Д-48/48ЛС, СМД-14/15, | |||
Д-37М, Д-50, Д-20, Д-38, | |||
А-01М. А-41, Д-54А, Д-75Т, | |||
Д-60Р/К, А-03/01, ЯМЗ-236, | |||
ЯМЗ-238, ЯМЗ-238А, ЯМЗ-240, | |||
ЯМЗ 204, ЯАЗ-206 | |||
Высокофорсированные | |||
СМД-17К/18К, Д-160/160Б, Д-37Е, Д-240/240ЛГ, Д-130 Д | М-10Г2 (М-10В) | М-8Г2, М-4з/8Г2 (М-10В2, М-4з/8В2) | 480(240) |
ЯМЗ-240Б, Д-21А1/А2 | |||
Высокофорсированные, | |||
работающие в тяжелых условиях | |||
СМД-60/62, 64/72, 80/84, | М-10Дм (М-10Г2) | М-8Г2, М-4з/8Г2 | 480(240) |
СМД-21/22, 19/20, Д-144, | |||
ЯМЗ-238НБ, Д-145Т, Д-181, | |||
Д240Т, Д-260Т, 8ДВТ-330, | |||
A-01T, ЯМЗ-240Н, ЯМЗ-740 |
В скобках — заменители и их срок смены.
Его вязкость нормируется при 50° С и составляет 62—68 сСт, температура вспышки —не ниже 205° С, температура застывания —около 0°С; масло не должно содержать механических примесей. В соответствии с ТУ 38 101266—72 это же масло вырабатывается с 3% присадки ЦИАТИМ-339, несколько улучшающей его моющие свойства.