Синтетическое масло для высоконагруженных двигателей

В таблице приведен неполный перечень рекомендуемых масел для четырехтактных двигателей ROTAX, согласно бюллетеня фирмы-изготовителя SI 18 UL 97 R2

Приоритет:

1. Синтетическое масло с трансмиссионными добавками для высоконагруженных четырехтактных мотоциклетных двигателей. Допускается использовать только неэтилированный бензин.
2. Полусинтетическое масло с трансмиссионными добавками для нормально- и высоконагруженных четырехтактных мотоциклетных двигателей. Допускается использовать как этилированный, так и неэтилированный бензин.
3. Синтетическое масло для высоконагруженных двигателей. Допускается использовать только неэтилированный бензин.
4. Полусинтетическое масло для нормально- и высоконагруженных двигателей. Допускается использовать как этилированный, так и неэтилированный бензин.
5. Минеральное масло с трансмиссионными добавками для нормальнонагруженных четырехтактных мотоциклетных двигателей. Допускается использовать как этилированный, так и неэтилированный бензин.
6. Минеральное масло для нормальнонагруженных двигателей. Допускается использовать как этилированный, так и неэтилированный бензин.

Внимание:

1. Использовать различные присадки, добавки и прочие «улучшители» запрещено.
2. Опасайтесь подделок!

Синтетическое моторное масло

Содержание

Полностью синтетическое моторное масло – оптимальный выбор в первую очередь для высоконагруженных двигателей с большой удельной мощностью, где требуется максимально возможный уровень защиты пар трения. Однако за счет чистоты и стабильности синтетическая база становится единственно допустимым вариантом и для менее жестко эксплуатируемых двигателей, рассчитанных на актуальные экологические нормы. В этом случае речь идет о машинах с многокомпонентными катализаторами и/или сажевыми фильтрами. Здесь требуется минимальное содержание соединений серы и фосфора, ограничиваются испаряемость и зольность до таких значений, которые не может обеспечить минеральная основа.

Что такое синтетическое масло

Автомасла на основе продуктов прямой переработки нефти принято называть минеральными, хотя их база – это в первую очередь сложные углеводороды, то есть органика. При производстве синтетического масла для автомобилей происходит не выделение и очистка соответствующих нефтяных фракций, а химическое преобразование исходного сырья – синтез базового масла.

«На входе» реакции синтеза можно иметь более чистое вещество (а состав нефти очень сложен, и многие ее компоненты для моторного масла просто вредны), а также, управляя процессом, можно точно задавать характеристики итогового продукта. Поэтому синтетические смазочные материалы по всем эксплуатационным характеристикам превосходят минеральные, выходя на верхние места в рейтингах и классификациях.

Состав синтетического масла

Существует несколько способов синтеза базового автомобильного масла. Если расположить их по росту себестоимости производства, порядок будет следующим.

• Метод гидрокрекинга основан на разрушении тяжелых цепочек углеводородов, насыщении их водородом. Исходное сырье здесь – фракции нефти, более тяжелые, чем нужны для производства моторного масла.
• Полиальфаолефиновые масла (сокращенно – ПАО) производятся обратным способом: происходит синтез более тяжелых цепочек из легких, сырьем обычно служит попутный нефтяной газ. Он может быть лучше очищен, что прямо влияет на качество продукта реакции, а сами ПАО-масла имеют изначально высокие характеристики, например температура вспышки может превышать +250 °С.
• Масла на эстеровой основе правильно называть полиэфирными. Здесь способом производства становится полимеризация эфиров, полученных путем переработки растительного сырья. По сравнению с остальными моторными маслами синтетика на основе полиэфиров обеспечивает наибольшую прочность масляной пленки, ее свойства наиболее полно задаются в ходе реакции синтеза. Но именно за счет полярности молекул растут потери на трение: требуется увеличение доли антифрикционных присадок либо комбинирование эстеровой и полиальфаолефиновой основы.
• Алкилированные нафталины (АН). Могут указываться под названием Synesstic (Synesstic 5 или Synesstic 12 в зависимости от вязкости). Получаются путем алкилирования нафталина в присутствии катализатора, в качестве алкилирующего агента используются олефины. Молекулы АН, благодаря отрицательной полярности атомов, притягиваются к металлу. За счет этого на парах трения образуется постоянный слой масляной пленки, то есть двигатель остается смазан в любых условиях, даже при холодном запуске или агрессивном стиле вождения.

При разработке состава масла для двигателя синтетические базы разных типов могут комбинироваться, задавая таким образом оптимальные свойства или уменьшая стоимость продукта. ROLF Lubricants GmbH в основном использует две популярные технологии – гидрокрекинг и синтез ПАО-масел, так как их достаточно для удовлетворения даже строгим требованиям современных стандартов. Для современных бензиновых и дизельных двигателей, включая турбированные и с непосредственным впрыском, ROLF Lubricants GmbH предлагает синтетическое моторное масло премиального качества (ROLF 3-SYNTHETIC 5W-30 ACEA A3/B4 и ROLF 3-SYNTHETIC 5W-40 ACEA A3/B4), сочетающее 3 вида синтетики: синтезированное гидрокрекинговое базовое масло, алкилированные нафталины и полиальфаолефины, а также передовой пакет присадок. Для моторов с наиболее жесткими условиями эксплуатациями, высокими температурными нагрузками оптимально применение ПАО-масел. Малая испаряемость делает их рекомендуемыми для двигателей с максимальными требованиями по экологичности.

Технические характеристики и спецификации

Правильно выбрать масло для авто – значит обеспечить соответствие большому перечню характеристик. Для удобства принято несколько стандартов качества, а также стандартизация вязкости по SAE. Эти параметры обязательно указываются на упаковке масла.

Так как у дизельных и бензиновых двигателей серьезно различаются условия работы моторного масла, то для легковых и грузовых машин изначально имелись отдельные классы в обеих наиболее распространенных системах стандартизации.

• Американский стандарт API выделяет масла для бензиновых моторов в категорию S, для дизельных – С. Каждый новый вводимый класс маркируется буквой латинского алфавита по порядку. Поскольку требования к маслам все ужесточаются, чтобы подобрать подходящий вариант, нужно рассматривать продукцию с соответствующим классом API не ниже, чем указан в требованиях производителя автомобиля. Например, API SH перекрывает требования API SG, а API СF – API CD.
• Европейский стандарт ACEA сохранил похожий принцип (A – бензиновые двигатели, B – дизели) только для легковых машин и малого коммерческого транспорта. Масла для тяжелых грузовиков выделены в класс E, а для двигателей обоих типов с катализаторами теперь применяется отдельный класс С с соответствующими специфическими требованиями к составу и свойствам.

В стандарте ACEA понятие перекрытия старых требований новыми стандартами не так точно, как в API. Нужно искать сорт именно с тем же набором классов ACEA, что требует производитель. Например, нельзя применять масла ACEA E7 в моторах, где указана необходимость продукции ACEA E6, так как класс Е6 – это масла для двигателей с сажевыми фильтрами, а для E7 соответствующие требования к составу и свойствам не установлены.

Вязкость моторных масел по стандарту SAE указывается в двух точках: низкотемпературной и высокотемпературной, если речь идет о наиболее востребованном классе всесезонных масел. Первый индекс (с суффиксом W – winter, «зима») определяется в первую очередь особенностями климата, в котором эксплуатируется автомобиль. Даже если производитель допускает применение масел SAE 15W – 20W, в северных широтах нельзя использовать масла с индексом выше 5W, если на моторе нет предпускового подогрева. Индекс высокотемпературной вязкости определяет характеристики масла при температурах, условно считающихся рабочими, и должен соответствовать требованиям, установленным автопроизводителем. От этого зависит рабочее давление масла, прочность масляной пленки, эффективность смазки разбрызгиванием, производительность гидрокомпенсаторов и гидромуфт управления фазами газораспределения.

Преимущества синтетики

У синтетики фракционный состав базового масла наиболее однороден относительно других сортов, следовательно, изменение ее свойств по мере старения проще прогнозировать. Улучшенные трибологические показатели синтетической базы позволяют снижать объем пакета присадок. В результате могут допускаться увеличенные сроки замены без риска падения ресурса двигателя. Ресурс качественной синтетики может превышать 20 тысяч километров, если производитель автомобиля указывает на такую возможность для конкретного масла.

Также однородность состава (особенно у продукции прямого синтеза, то есть ПАО-синтетики и эстеровых масел) прямо влияет на уровень отложений, образующихся по мере эксплуатации. Мотор дольше сохраняет чистоту, не снижается проходное сечение масляных каналов, сохраняется работоспособность гидрокомпенсаторов, клапанов управления фазами ГРМ.

Малая испаряемость – немаловажный фактор, влияющий на темпы расхода масла на угар. Пары масла, попадающие в цилиндры двигателя через вентиляцию картера, ухудшают экологические характеристики выхлопа, снижают ресурс катализаторов. Поэтому наиболее жесткие классы качества, в которых учитываются требования экологов, указываются именно для синтетических моторных масел ROLF.

Каталог синтетических моторных масел ROLF

Масла для легковых автомобилей

– Линейка GT. Соответствует наиболее жестким современным требованиям к качеству – API SN для бензиновых двигателей.

Единый в двух лицах
РС-11 – новый класс масел для тяжелых высоконагруженных дизелей

Причины появления нового класса моторных масел РС-11

В мире двигателей для коммерческого транспорта и внедорожной спецтехники постоянно идет борьба за повышение к.п.д., топливной экономичности и уменьшение вредных выбросов. В 2016–2017 гг. ожидается появление следующего поколения тяжелых высоконагруженных дизельных двигателей. Для того чтобы повысить топливную экономичность и уменьшить уровень вредных выбросов в отработавших газах, разработчики предполагают не только усовершенствовать технологии и материалы изготовления новых дизельных двигателей, но и изменить условия их работы, например значительно увеличить рабочие температуры.

Действующая категория API CJ-4 для высоконагруженных дизельных двигателей уже не сможет отвечать более жестким требованиям к моторным маслам будущих топливоэкономичных двигателей. Это значит, что не все масла смогут гарантированно сохранять достаточную работоспособность, в том числе защиту двигателя от окисления, способность сопротивляться вспениванию и сохранять величину сопротивления на сдвиг (устойчивость полимерных молекул масла к разрушению в результате механического воздействия на масляную пленку, находящуюся между движущимися деталями двигателя). В результате разрушения молекул при сдвиге пленки вязкость масла снижается, и в конце концов наступает состояние, когда масло не может больше образовывать достаточно устойчивую пленку между трущимися деталями.

Чтобы устранить все эти недостатки, а также обеспечить соответствие требованию по совместимости с перспективными биодизельными топливами, необходимо внести изменения в состав и характеристики моторных масел. А чтобы уменьшить внутренние потери двигателей на трение, новые масла при эквивалентном уровне защиты движущихся деталей от трения должны будут иметь более низкую вязкость. Поэтому API («Американский нефтяной институт») совместно с другими организациями, разрабатывающими системы классификации масел (ASTM, SAE), и с европейским аналогом API системой ACEA, а также с представителями компаний-производителей двигателей, машин и масел занялся формированием требований к новому классу масел, который получил условное наименование API Proposed Category 11 (PC-11, «проектируемый класс»).

Два подкласса масел РС-11

В ходе работы над требованиями к новым маслам выяснилось: владельцы магистральных грузовиков в первую очередь заинтересованы в повышении топливной экономичности, и поэтому им нужны масла с уменьшенной вязкостью. Для владельцев внедорожной спецтехники, которая служит в общем дольше, чем грузовики, важно, чтобы новые масла были совместимы с двигателями прежних выпусков, а также обеспечивали в первую очередь надежность и долговечность двигателей. Топливная экономичность для них вторична. Поэтому для внедорожной техники предпочтительны масла с величиной вязкости, как у масел, используемых сейчас.

Сложно создать масло, удовлетворяющее такие противоречивые требования. Проще разработать два сорта масла – для каждого из направлений запросов потребителей. По этой причине новый класс масел впервые в практике системы классификации API решено было разделить на два подкласса: РС-11А и РС-11В.

Подкласс РС-11А заменяет CJ-4, масла с обычной величиной вязкости. Вместе с тем у масел РС-11А будет более высоким сопротивление на сдвиг по сравнению с маслами класса CJ-4. Масла РС-11А пригодны для использования в двигателях следующего поколения, а также в грузовиках со сроком службы до 10–15 лет и такой же «возрастной» внедорожной спецтехники.

Тогда возникает резонный вопрос: а зачем нужен подкласс РС-11В?

Ответ заключается в обеспечении экономии топлива. Масла PC-11В станут обладать всеми преимуществами по устойчивости к окислению, стабильности величины сопротивления на сдвиг, по склонности к вспениванию и защите двигателя в той же мере, что и масла подкласса РС-11А, но у масел PC-11В будет значительно меньшая вязкость. Они предназначены главным образом для двигателей следующего поколения, выпущенных начиная с 2016–17 гг. Более низкая вязкость масел PC-11B будет ограничивать их «обратную совместимость», и некоторые эксперты даже считают, что масла PC-11B вообще нельзя будет использовать в двигателях прежних выпусков. Специалисты также задаются вопросом, понадобится ли менять калибровку датчика давления масла, чтобы он не подавал аварийные сигналы о «низком давлении масла» на комбинацию приборов машины? Будут ли с более «жидким» маслом так же хорошо действовать гидравлические приводы, в которых используется масло двигателя?

Разработчики новых масел ищут возможности уменьшения количества металлосодержащих присадок путем замены их более прогрессивными присадками нового поколения, которые могут помочь продлить срок службы и уменьшить потребность в очистке дизельных сажевых фильтров (DPF), что означает уменьшение объема техобслуживания и времени простоев техники. В маслах нового класса еще больше, чем в CJ-4, будет ограничиваться содержание сульфатной золы, фосфора и серы.

Несомненным преимуществом некоторых масел класса РС-11 будет возможность использовать их и в дизельных, и в бензиновых двигателях нового поколения, что очень удобно и выгодно для машинных парков, состоящих из разнообразной техники. Дизельные моторные масла предыдущего поколения плохо подходят для использования в бензиновых двигателях, поскольку содержат большое количество соединений фосфора, которые могут отравить каталитические нейтрализаторы бензиновых двигателей.

В новой линейке масел РС-11 обоих подклассов будут применяться те же типы базовых масел: минеральные, синтетические и полусинтетические, а также аналогичные классу CJ-4 сорта по вязкости, то есть 0W-30, 5W-30 и 10W-30.

Обозначение одинаковое, а вязкость разная. Все вышесказанное наводит на два вопроса: если вы выберете сорт масла, который есть среди масел подклассов РС-11А и РС-11В, например 10W-30, то как могут масла, имеющие одинаковое наименование, иметь разную вязкость? И чем отличается масло сорта 10W-30 подкласса РС-11В от выпущенного в последнее время масла сорта 10W-30 класса CJ-4, которые изготовители рекламируют как «повышающие топливную экономичность без ухудшения защиты деталей двигателя от износа»?

Что касается последнего вопроса, то, по заявлениям самих производителей, улучшение топ-ливной экономичности при использовании этих новейших масел класса CJ-4 составляет всего около 1–4%. Рекламируемое улучшение топливной экономичности получается из сравнения новых масел сорта 10W-30 с обычным маслом 15W-40, которое широко использовалось во всех тяжелых высоконагруженных дизелях.

Что такое вязкость HTHS? Разница между маслами классов CJ-4 и РС-11 заключается в величине так называемой динамической вязкости. Напомним, что вязкость – это «степень сопротивления жидкости стремлению к текучести», то есть свойство, обратное текучести. Традиционно масла по унифицированной классификации API, SAE, ASTM и АСЕА оцениваются по так называемой кинематической вязкости: фактически измеряется, как быстро вытекает масло через трубку под действием собственного веса при температуре 100 °С. Результат выражается в единицах сантистокс (сСт). Сопротивление сдвигу в масле при таком испытании очень незначительное, фактически кинематическая вязкость оценивает свойства масла в состоянии покоя.

Однако в новых двигателях последних лет значительно выросли рабочие температуры и нагрузки на масляную пленку между трущимися деталями (скорость сдвига достигает 1,5 км/с). Поэтому для более точной оценки вязкостных свойств масла в динамике применяется показатель «высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига» (HTHS). Вязкость HTHS измеряется при 150 °С и высокой скорости сдвига одного слоя масла относительно другого. HTHS измеряется в сантипуазах (сП). Физически можно представить величину HTHS как толщину пленки масла в зоне критических условий работы, например в подшипниках коленчатого вала – чем больше вязкость HTHS, тем толще будет пленка масла.

Чем тоньше будет масляная пленка при полном сохранении защитных свойств, тем меньше будут потери мощности двигателя на трение в масле и больше экономия топлива. Однако если масляная пленка будет слишком тонкой, она не сможет предотвратить контакта одной трущейся поверхности с другой, тогда механические потери на трение и интенсивность износа деталей резко возрастут. И напротив, чем толще будет масляная пленка, тем больше будут потери мощности двигателя на трение в масле. Таким образом, показатель HTHS позволяет подобрать энергосберегающее масло, особенно для двигателей, значительную часть времени работающих при высоких оборотах коленчатого вала.

Типичное масло сорта 15W-40 класса CJ-4 может иметь динамическую вязкость в диапазоне 3,9–4,2 сП, а новое масло сорта 10W-30 CJ-4, «улучшающее топливную экономичность», – 3,5–3,6 сП, приблизительно такая же «высокая» вязкость предполагается для полновязких масел класса РС-11А (3,2–3,5 сП).

Масла класса РС-11В будут иметь динамическую вязкость в диапазоне 2,9–3,2 сП, что позволяет отнести их к маслам с «низким» HTHS. Масла такого типа позволяют снизить расходы на топливо, по разным данным, от 3 до 5% и даже до 20%. Однако при применении маловязких масел существует риск преждевременного износа двигателя. Масла РС-11В должны иметь очень высокое сопротивление на сдвиг, в противном случае тонкая пленка не сможет защищать детали от повышенного износа, поэтому масла РС-11В должны иметь присадки, отличающиеся от масел РС-11А, которые увеличивают их способность к защите деталей двигателя от износа и их сопротивление на сдвиг.

Обозначения. Чтобы потребитель мог различать масла классов РС-11А и РС-11В с высоким и низким значениями HTHS, предлагается для масел с низким HTHS ввести литеру L после обозначения сорта по вязкости (например, SAE 10W-30L), а масла с высокой вязкостью HTHS обозначать литерой Н (SAE 10W-30H). Заметим, однако, что окончательная редакция требований к классу РС-11 еще не утверждена и эти литеры могут в нее не войти.

Уже известны торговые на-именования подклассов РС-11: масла, соответствующие требованиям подкласса РС-11А, будут обозначаться СК-4, а соответствующие РС-11В – FA-4.

Тесты нового класса РС-11. Поскольку требования к маслам класса РС-11 отличаются от требований класса CJ-4, в процедуру проверки новых масел потребуется ввести новые тесты и отменить некоторые из прежних. Семь тестов класса CJ-4 включены в список испытаний класса РС-11. В список входят также три новых теста и один модернизированный. Так, для оценки склонности к пенообразованию в стандарт РС-11 включен заимствованный у компании Caterpillar тест Caterpillar C-13 Engine Oil Aeration test. Возможно, будет включен и тест, заимствованный у Volvo: Mack T-13 ring, liner and bearing wear test, определяющий коррозию подшипников, окисление и нитрацию масел.

Сроки введения РС-11. Вступление в силу спецификаций и появление на рынке масел класса РС-11 ожидается примерно в декабре 2016 г.

Концерн «Шелл» играет ведущую роль в процессе разработки и производства смазочных материалов и активно проводит испытания нового поколения энергосберегающих моторных масел, которые будут соответствовать новым стандартам API PC-11. При этом ключевые характеристики моторных масел «Шелл» – долгий срок службы масла и высокая степень защиты двигателя от износа – останутся неизменными.

Дэн Арси, глава департамента разработок новых категорий Американского института нефти и технический менеджер глобального подразделения OEM, «Шелл Лубрикантс» комментирует: «Специалисты «Шелл Лубрикантс» активно вовлечены в процесс тестирования смазочных материалов по спецификации PC-11. Наш автопарк содержит более 200 различных единиц техники, для смазки которой мы используем прототипы энергосберегающих моторных масел, отвечающих будущей спецификации API PC-11. На сегодняшний момент суммарная наработка на всех маслах-прототипах уже составляет более 37 млн км, что подтверждает способность моторных масел «Шелл» надежно работать в новых жестких условиях эксплуатации. Соответственно разработки в этом направлении ведутся, но анонсировать какие-либо конкретные продукты мы пока не планируем».