Моторное масло для гибридного автомобиля

21.08.2019
Моторные масла для гибридных автомобилей.

Гибридные автомобили в наши дни известны широкому кругу потребителей во всем мире.
Применение данной технологии связано с желанием снизить затраты на топливо и уменьшить выбросы углеводородных газов, то есть гибриды являются «зеленой» технологией.
Но не все осведомлены о том, как работают эти современные двигатели, какие типы альтернативных трансмиссий доступны, и какую роль играет моторное масло.

Передовая технология смазки для всех гибридов

Инженеры компании SHELL регулярно проводят обширные испытания для моторных и трансмиссионных масел в целях дальнейшего прогресса в развитии гибридной технологии
и адаптации своей продукции к новым условиям эксплуатации.
Как известно, первые виды гибридных легковых автомобилей могли на запасе энергии проехать всего лишь 20-30 километров без включения в работу двигателя внутреннего сгорания.
По мере развития гибридной технологии пробег увеличился до 100-150 километров. Но и требования к маслам тоже стали предъявляются более жесткие, чтобы соответствовать новым условиям эксплуатации.

Принцип работы гибридных автомобилей

Перед инженерами компаний автопроизводителей были поставлены задачи по нахождению способности приводить автомобиль в движение не только используя традиционный двигатель, но и при помощи альтернативных источников энергии.

Электрическая энергия чаще всего является дополнительным источником энергии в гибридах.
Увеличивается количество пройденных километров при одновременной полной зарядке батареи и заправке одного бака бензина.
Немаловажным значением является экологический показатель снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
Совершенствование гибридных технологий позволяет приводить автомобиль в движение тремя способами, используя: двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель и (или) аккумулятор.

Гибридная технология предполагает использование своего преимущества для повседневных условий вождения.
Для перемещений на небольшие расстояния гибридные легковые автомобили используются городскими жителями, так как скорость движения по городу не более 20 — 40 километров в час.
В таком режиме передвижения гибриды могут работать исключительно от аккумуляторов и электродвигателей.
Рекуперативное торможение выполняет функцию перезарядки аккумуляторной батареи гибридного транспортного средства, фиксируя энергию импульса, возникающую при торможении.
Кроме того, данные гибридные автомобили могут оснащаться системой «Старт стоп» заглушая двигатель при остановке автомобиля.

Общий подход при использовании двух новых технологий помогает сократить энергию, необходимую для движения автомобиля в городском режиме эксплуатации.
С начала появлений гибридных легковых автомобилей в продаже многие покупатели скептически относились к вопросу надежности, условий эксплуатации и сроков службы силовых установок.
Но впоследствии, потребители осознали удобство и практичность новой технологии в ежедневном использовании.
По мере отработки технологических процессов в гибридном автомобилестроении стали изготавливать автобусы преимущественно для городского режима эксплуатации,
где небольшие пробеги и есть возможности быстрой подзарядки.
Дальнейшее развитие и технологический опыт разработчиков привели к появлению полностью электрических транспортных средств.
На примере развития общественного транспорта Москвы видно, что традиционный автобус с дизельным двигателем уступает место электробусам с электрическим силовым агрегатом.
Конечно, нет необходимости использовать моторное масло в электробусах, но всегда будут востребованы смазки и трансмиссионные масла.

Инженеры автопроизводителей также максимально использовали преимущества гибридной конструкции, используя различные конфигурации трансмиссии — последовательно, параллельно и последовательно-параллельно.

При данной схеме работы гибрида двигатель внутреннего сгорания является вспомогательным элементом и предназначен для работы генератора.
Двигатель питает генератор, а последний выдает ток для работы электромотора.
Автомобиль начинает движение исключительно при работающем электромоторе (электродвигателе).
Но и используемый в таких автомобилях аккумулятор должен иметь повышенную емкость и увеличенные пусковые токи.
Аккумуляторные батареи в таких гибридах позволяют снизить до минимума использование ДВС, то есть автомобиль может двигаться на электродвигателе, который питается только от аккумулятора.

Двигатель в автомобиле и электромотор установлены и взаимосвязаны между собой, поэтому появляется возможность использовать их как вместе, так и по отдельности.
Генератор вырабатывает ток при движении автомобиля и аккумуляторам практически не нужна дополнительная подзарядка.
Запаса энергии, вырабатываемой при движении, вполне достаточно для нормальной работы аккумуляторной батареи.
Наиболее распространенная схема в современных легковых автомобилях и применяется в Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid.

Параллельно-последовательная (универсальная) схема

Это уже новый вид гибридных силовых установок, который в будущем станет основным к применению всеми ведущими автоконцернами.

Главная роль в универсальной схеме принадлежит планетарному редуктору в автомобиле.
Он связывает между собой двигатель и электромотор.
Вырабатываемая энергия от совместной работы двигателя и электромотора через присоединенный планетарный редуктор передается на ведущие колеса.
Смешанная схема отличается от параллельной наличием генератора, создающего энергию для электродвигателя.
Автомобили Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid – — это представители универсальной схемы устройства гибридов.
При использовании в производстве данных автомобилей универсальной схемы построения гибридной установки
легковая машина потребляет меньше топлива и обеспечивает оптимальную эффективность.
В последнее время видно, что наибольшее количество автопроизводителей отдают предпочтение данной универсальной схеме.

Первооткрывателями и разработчиками использования гибридных технологий были производители автомобилей из Японии.
Постепенно, с развитием производства новых видов аккумуляторов и литий-ионных батарей, обеспечивающих больший запас энергии,
в производство гибридных автомобилей, в первую очередь легковых, включились автопроизводители из Европы и Америки.
Поэтому на рынке моторных масел изначально для автомобилей, оснащенных гибридной силовой установкой, появились масла из Японии.
В автомобильных магазинах можно было найти масло 0W-20 марок «Тойота», «Мазда», «Хонда» с пометкой «создано для гибридных автомобилей».
Но, как известно, масла для автопроизводителей изготавливают всемирно известные производители смазочных материалов.
Впоследствии, когда гибридные автомобили стали массово выходить в продажу и набрали популярность, тогда уже и SHELL, TOTAL, ELF, MOBIL начали серийно поставлять на рынок
под своими торговыми марками специальные маловязкие моторные масла с допусками для применения в гибридах.

Вне зависимости от применимой технологии конфигурации гибридных трансмиссий, которые тестируют инженеры SHELL, — можно быть уверенным,
что моторные и трансмиссионные масла SHELL обеспечивают исключительную производительность и защиту для всех компонентов и узлов гибридных автомобилей.

Изнурительный безостановочный тест гибридных автомобилей с пробегами 50 000 – 100 000 километров, имитирующий движение по городу и по шоссе,
показал, что моторное масло SHELL ULTRA SN 0W-20 продемонстрировало отличные характеристики независимо от типа гибридной силовой установки.
А проверка гибридных двигателей после испытаний с пробегом 200 000 километров показала, что масло обеспечивало отличную защиту от отложений, шлама и износа.

Масла для гибридных автомобилей

Причин появления гибридных автомобилей две:

• Получение дополнительной мощности за счет подключения дополнительного электропривода и достижение максимальной топливной экономии.
• Вторая причина является основной. И вся концепция гибридных автомобилей строится вокруг необходимости получения максимальной топливной эффективности.

Именно поэтому и рекомендованные для «гибридов» моторные масла «заточены» под минимальные потери на трение и прокачку. Первая и главная тенденция — снижение вязкости масла. Чем ниже данный показатель, тем меньше сопротивление масляной пленки на сдвиг, и главное — на прокачку масла по масляной системе.

Густые масла классов вязкости SAE 60, SAE 50 и даже SAE 40 для гибридных автомобилей, как вязкие жидкости, способны отнимать от 5 до 17% (!) энергии топлива на протекание по масляным каналам и фильтрацию. Сейчас главенствующая тенденция в разработке моторного масла для гибридов заключается в снижении его вязкости.

За несколько последних лет появились новые классы таких средств: SAE 16, SAE 12 и даже SAE 8. Вязкость моторного масла вплотную приблизилась к воде! При такой низкой вязкости, разработчики двигателей гибридных автомобилей столкнулись с проблемой снижения защиты двигателей от износа. Инженеры-химики нашли решение этой проблемы в использовании новейших антиизносных присадок, в том числе, на основе органических соединений молибдена и вольфрама.

Масла для гибридных автомобилей от Liqui Moly

Использование присадок новейшего типа для гибридов позволило снизить общий износ двигателя более чем на 30%! Складывается картина идеального масла для гибридных автомобилей: маловязкая синтетическая базовая основа и специальный антифрикционный пакет присадок. Средства такого типа компания Liqui Moly GmbH выпускает с 2010-го года, постоянно расширяя линейку и получая рекомендации к использованию от автопроизводителей. В 2017-ом рекомендации по использованию в гибридных автомобилях получили масла серии Top Tec, Special Tec и Molygen NG. Рекомендованные продукты имеют соответствующую пиктограмму на этикетках.

Компания Liqui Moly GmbH является пионером и экспертом в использовании вольфрамо-молибденовых органических комплексов присадок, предназначенных для защиты двигателя. Сейчас их использование в маслах для гибридов расширяется. Выпущена и отдельная присадка Molygen Motor Protect, с помощью которой можно адаптировать практически любое маловязкое масло к использованию в гибридных автомобилях.

Специалисты Liqui Moly не обошли вниманием и топливную систему бензиновых гибридных автомобилей. Специально с учетом их специфики выпущена очищающая присадка HYBRID ADDITIVE. Средство для гибридов очищает форсунки двигателей с обычным и непосредственным впрыском от смол и отложений, камеры сгорания и клапаны от нагара, полностью совместима с современными системами выхлопа. Таким образом, в ассортименте Liqui Moly есть все основные материалы для беспроблемной эксплуатации гибридного автомобиля практически любого производителя.

Выбор моторного масла для гибридного автомобиля: проблема подбора

Современные машины чрезвычайно требовательны к качеству сервисного обслуживания. Когда требуется сделать выбор моторного масла для гибридного автомобиля: проблема подбора жидкости становится особенно остро. Суть заключается в специфике конструкции и работы силовой установки. Гибридный мотор не функционирует как обычные ДВС – режим нагрузки значительно отличается от классических движков.

Особенности режима работы гибридных установок

Ввиду конструктивных отличий, в гибридной спарке мотор не работает в нормальном режиме. Во время езды по городу, при остановке машины, ДВС глушится и запускается на старте. Также с него снимается часть нагрузки во время резкого ускорения. В результате мотор часто работает без необходимого прогрева «на холодную», что приводит к повышенному износу деталей, не полному сгоранию топлива.

Отсюда вытекают определенные требования к маслу.

Особенности подбора масла для гибридных ДВС

Ввиду описанных выше особенностей, моторное масло для гибридов должно иметь ряд определенных свойств.

1. Повышенная окислительная стабильность. При неполном сгорании топлива в рабочей камере, часть жидкости попадает в картер, что провоцирует интенсивное окисление смазки.
2. Отличная энергоэффективность. Здесь преимущественно используются смазки с минимальной вязкостью, что облегчает прокручивание коленчатого вала в мороз и снижает общее сопротивление системы.
3. Способность сохранять изначальные свойства при смешивании с конденсатом. Не прогретый нормально двигатель склонен к образованию конденсата. Влага опускается в поддон картера, где смешивается с маслом. В результате подобное может привести к потере рабочих свойств лубриканта.
4. Увеличенная смазывающая способность. Так как мотор не прогревается должным образом, пары трения испытывают повышенную нагрузку. Это приводит к их быстрому износу и истиранию. Хорошая смазка должна препятствовать процессу износа. Для этого нужны улучшенные модификаторы трения.
5. Отличные моющие свойства. Фактор также зависит от недостаточного нагрева. Продукты горения из холодной рабочей камеры быстро проникают в картер, где оседают на стенках. Масло должно смывать даже самые сложные образования.

Примечательно, что рекомендуемые изготовителем жидкости, обычно полностью удовлетворяют требованиям капризных гибридов. Проблемы начинаются, когда водитель желает подобрать доступный аналог.

Видео

Разобравшись, чем отличается выбор моторного масла для гибридного автомобиля, проблема подбора сильно упрощается. Пользователь может самостоятельно изучить характеристики жидкостей и выбрать подходящий вариант.

Какое масло заливать в гибридный двигатель?

В борьбе за улучшение мировой экологической ситуации автопроизводители совершенствуют и внедряют новые технические решения, которые позволяют не только уменьшить токсичность отработавших газов, но и снизить потребление топлива. Одним из таких решений является электрификация автотранспорта — полная или частичная. Наиболее активно растут продажи гибридов.

По материалам «Шелл»

Если мы посмотрим на рынок РФ, то гибридные авто прочно заняли здесь свою нишу и их количество (около 1,5 млн шт.) значительно больше, чем электромобилей, которые пока прочно привязаны к большим городам. Слаженная работа ДВС, высоковольтных батарей и электромотора в случае гибрида обеспечивает заметную экономию топлива (до 20–30 %) относительно традиционного сочетания ДВС-трансмиссия, что и привлекает людей в этих автомобилях, особенно в условиях растущих цен на энергоносители.

Вообще, колёсные гибриды известны нам достаточно давно. Вспомним, например, карьерные самосвалы БелАЗ — на машинах большой грузоподъёмности работает как раз гибридная силовая установка: ДВС вращает генератор, а мощность с него передаётся на ведущие колёса через электродвигатели. Такая схема называется последовательной и в легковом транспорте не нашла широкого применения.

Условия работы ДВС в составе гибридной установки несколько отличаются от традиционных авто, что усложняет жизнь моторному маслу.

Наиболее популярной схемой гибридной силовой установки для легковых автомобилей является параллельная, при которой ДВС может передавать мощность на колёса через трансмиссию одновременно с электродвигателями. При этом трансмиссия вполне традиционная — часто используется вариатор. В зависимости от роли «электрической части» такие гибриды делятся на полные, смешанные и умеренные.

Пример параллельной схемы: электромотор-генератор спарен с маховиком.

У полных «гибридов» мощность электродвигателей и ёмкость батарей высокие, что позволяет им преодолевать от нескольких до 50 км вообще без использования ДВС. Естественно, дальность электрического хода зависит от ёмкости батарей и мощности электродвигателей. Если батареи разряжаются или требуется больше мощности для динамичной езды, то запускается уже ДВС. Примерно так работает гибридная силовая установка Lexus RX400h.

Наибольший «электрический» запас хода демонстрируют подключае- мые гибриды PHEV.

Хороший пример гибридной силовой установки со смешанной схемой работы — это система, установленная на широко известный Toyota Prius. Здесь, в зависимости от условий движения, используется тяга либо электродвигателя, либо ДВС с возможностью подзарядки батареи. Кроме того, в сложных режимах эксплуатации силовой агрегат для обеспечения повышенного крутящего момента может объединять усилия бензинового и электрического двигателей.

В случае использования умеренной схемы работы гибрида электродвигатель используется как помощник ДВС, который может кратковременно выдавать дополнительную мощность для динамичного ускорения или иной резкой нагрузки. Так работает силовая установка автомобиля Honda Inside. Эта система называется Honda IMA (Integrated Motor Assist) и постоянно совершенствуется — повышается доля электрического хода. На коленвале двигателя вместо маховика установлен компактный электромотор-генератор. В настоящее время при равномерной и небольшой нагрузке авто с этой системой способно преодолеть до 30 % пробега с заглушенным ДВС.

Слаженная работа ДВС, высоковольтной батареи и электромотора в случае гибрида обеспечивает заметную экономию топлива.

С точки зрения обслуживания автомобили с гибридной силовой установкой не сильно отличаются от техники просто с ДВС — тут тоже нужно менять масла, технические жидкости и прочие расходники. Однако электрическая часть таких автомобилей требует больше внимания. Причём «на коленке» тут уже мало что можно починить — проводки и датчиков больше, управляется силовая установка полноценным компьютером, силовая батарея тоже не на 12 В. Требуются не просто автоэлектрики, а профильные специалисты с соответствующими знаниями и расценками. Но если своевременно всё обслуживать, то гибридный автомобиль причинит головной боли не больше, чем его традиционный собрат.

Казалось бы, основные производители автомобилей с гибридными силовыми установками не предъявляют каких-либо экзотических требований к моторным маслам. Обычно требуются энергосберегающие продукты классов вязкости SAE XW-20 или XW-30 и эксплуатационных классов не ниже API SL-SN, ILSAC GF-5. Интервал замены обычно рекомендуется 10 000 км или раз в 12 месяцев.

Однако условия работы ДВС в составе гибридной силовой установки мало отличаются от традиционного авто, что только усложняет жизнь моторному маслу. Во-первых, из-за работы в режиме «старт-стоп» (а двигатель периодически останавливается и запускается для экономии топлива почти на всех гибридах) ДВС в городе точно не выходит на нормальную рабочую температуру, топливо сгорает в неоптимальных условиях и попадает в масло вместе с водным конденсатом — это требует от моторного масла дополнительное усиление анти­окислительных и антикоррозионных свойств. Во-вторых, сам факт частой остановки/запуска ДВС повышает риск усиления износа деталей — соответственно, требуются усиленные противоизносные свойства. Поэтому перед автовладельцем стоит задача не просто подобрать масло по «мануалу», но и выбрать то моторное масло, которое эффективно отработает в городских условиях необходимый интервал замены, не доставляя дополнительных забот.

Естественно, при таких рабочих условиях не обойтись без качественных синтетических моторных масел. Специалисты «Шелл» более 5 лет проводят в России эксплуатационные испытания моторных масел Shell Helix в городских условиях. Технические испытания проводились в различных климатических зонах России и в жёстких условиях эксплуатации, например, совместно с таксомоторными парками Москвы и Краснодара». Испытания включали оценку поведения полусинтетических, традиционных синтетических и синтетических моторных масел из природного газа на основе технологии Shell PurePlus (запатентованная технология газожидкостной конверсии, позволяющая получать кристально чистое базовое масло из природного газа). В ходе испытаний оценивалось не только состояние смазочного материала, но и производилась оценка состояния деталей двигателей, в том числе при пробегах, близких к капремонту. Каковы же результаты для нас, автолюбителей? Главным итогом специалисты «Шелл» называют тот факт, что в условиях городской эксплуатации масла семейства Shell Helix Ultra показали наибольший запас свойств. Даже в тех случаях, когда автомобиль приезжал на замену масла после перепробега. Ключевой вклад в это внесли базовые масла из газа, произведённые по технологии Shell PurePlus. Кроме этого, в режимах коротких поездок (с непрогретым двигателем) масла Shell Helix Ultra классов вязкости 0W обеспечивали как лёгкий запуск в северных районах, так и быстрый прогрев двигателя до рабочих температур во всех регионах страны. Что это означает? Комфорт водителя, меньший износ двигателя, экономия топлива.

На рынке РФ требования большинства гибридных автомобилей к моторным маслам перекрываются всего двумя продуктами из ассортимента «Шелл».

На рынке РФ требования большинства автомобилей с гибридной силовой установкой к моторным маслам перекрываются всего двумя продуктами из ассортимента «Шелл»: Shell Helix Ultra 0W-30 и Shell Helix Ultra SN 0W-20, в зависимости от конкретной модели.
Все эти выводы более чем актуальны для гибридного транспорта. А многолетний практический опыт доказывает, что это не просто слова о «технологиях ради технологий».

Когда речь заходит о затратах на эксплуатацию гибридного автомобиля, в первую очередь вспоминают про срок службы батареи и обслуживание электрической части силовой установки. Ведь не каждый сервисный центр занимается обслуживанием таких автомобилей. Квалифицированных специалистов, занимающихся гибридами, тоже пока немного и стоимость их услуг высока.

Помимо этого, покупая современный автомобиль, мы стремимся купить самое лучшее для своей «ласточки»: красивые колёсные диски, новые покрышки, покрываем кузов защитным покрытием, чехлы для салона… Список можно продолжать бесконечно.
Но за этими моментами мы очень часто забываем о том, что затраты на ремонт других агрегатов (которые мы считаем более привычными и простыми и не влияющими на «красоту») могут быть намного выше. Стоимость ремонта двигателя может превысить всё вышеперечисленное. При этом переплата за моторное масло, которое не только защитит, но и продлит срок службы двигателя, вряд ли превысит стоимость одной канистры качественной незамерзайки.