Супертест восьми различных марок моторных масел

Как провести сравнительный тест моторных масел? Логика подсказывает: взять несколько одинаковых двигателей, водрузить их на моторные стенды и гонять в одинаковых режимах. Увы, это слишком дорого. А если бы в нашем распоряжении оказался мини-автопарк из новеньких одинаковых автомобилей?

Так и произошло. Мы взяли восемь хэтчбеков Ford Focus 1.6, залили в моторы масла восьми различных марок — и начали наматывать 10 тысяч километров по полигону. Не помешала даже авария!

Все началось со звонка нефтехимиков из компании ТНК-BP: мол, не хотите ли испытать нашу новую «синтетику»? Мы объяснили, что тестами масел не занимаемся: корректные испытания слишком хлопотны, а главное — дороги. К тому же такой тест должен быть сравнительным.

Затем разговор перешел на «общие» темы. Мы рассказали о наших ускоренных ресурсных испытаниях автомобилей — и тут люди из ТНК-BP обмолвились, что для корпоративного автопарка они только что получили восемь Фокусов: простеньких, со 100-сильными моторами 1.6 и «механикой». И предложили: берите их на любой срок — и делайте что хотите! Просьба лишь одна: среди тестируемых образцов должно быть масло ТНК Magnum Professional F.

Нас такой договор ничем не связывает — масла мы испытываем сами, без допуска людей из «масляной» индустрии, а образцы для химмотологических тестов отдаем в обезличенном виде в независимую лабораторию МИЦ ГСМ.

Но сначала мы провели предварительный тест: на двух седанах Volkswagen Polo, заправленных одинаковым маслом, мы проехали 2400 км на скорости 150км/ч. Проанализировали пробы — и убедились, что результаты отличаются в пределах погрешности измерений.

На тест мы приобрели по три четырехлитровых канистры для каждого образца масла: две нам потребуются для двойной замены после обкатки, дабы минимизировать количество «примесей», и одна — на долив. Решили, что в тесте примут участие только масла с рекомендованным Фордом индексом вязкости SAE 5W-30.

Фордовский двигатель Durаtec 1.6 мощностью 100 л.с. — типичный представитель современных атмосферных двигателей для недорогих автомобилей. У этого мотора нет ни капризных фазовращателей на распредвалах, ни гидрокомпенсаторов в приводе клапанов: катколлектор, четыре клапана на цилиндр и зубчатый ремень в приводе газораспределительного механизма. И тем не менее руководство по эксплуатации Фокуса строго предписывает, что используемое моторное масло должно иметь допуск Ford WSS-M2C913-C. Поэтому мы приобрели недорогую «полусинтетику» Mobil Super FE Special (990 рублей за канистру) и Total Quartz 9000 Future (1090рублей), а из синтетических масел — Castrol Magnatec А1 (1216 рублей, с фордовским овалом на этикетке!) и дорогущий Motul 8100 Eco-nergy (2100рублей за пять литров или 1680рублей за четыре). Кроме того, мы купили хоть и не рекомендованные «Голубым овалом», но зато щеголяющие новейшими допусками BMW (LL-04) и Mercedes-Benz (MB 229.51) синтетические масла Shell Helix Ultra Extra (1800 рублей) и ZIC XQ LS (1230 рублей). Кстати, только эти масла имели допуск «С» по классификации ACEA. Это своего рода метка принадлежности к «элите» low SAPS (low sulphated ash, phosphorus and sulphur, низкий уровень сульфатной зольности, фосфора и серы), дающая право использовать масло в моторах с нейтрализаторами последнего поколения и дизелях с сажевыми фильтрами, чей выхлоп соответствует нормам Евро-4 и Евро-5.

Само собой, в тест попало и масло производства ТНК. На момент начала теста новейшей «синтетики» ТНК Magnum Professional F еще не было в продаже, но с мая канистры с ней появились на прилавках по цене 1010 рублей за четыре литра.

Лукойл и Роснефть на тот момент не выпускали масел с индексом вязкости 5W-30, а вот «синтетика» G-Energy F Synth EC от Газпромнефти подошла идеально — у этого масла даже фордовский допуск есть.

Чтобы хоть как-то обезопасить себя от подделок и узнать исходные данные, мы провели «входной» контроль масел в лаборатории. Интересно, что вязкость при 100°С (рабочая температура масла в прогретом двигателе) у восьми образцов хоть и укладывалась в диапазон SAE 30, но отличалась более чем на 20%: наиболее густым оказалось масло Shell (11,93мм2/с), а наиболее жидким — G-Energy (9,52 мм2/с).

Кардинально различались и пакеты присадок. У масел Castrol, THK, Mobil, Motul и Total содержание кальция было выше 2000 мг/кг, а фосфора и цинка — более 1000 мг/кг, тогда как в масле Shell кальция было всего 1354 мг/кг, а фосфора и цинка в масле G-Energy — менее 750 мг/кг. Неудивительно, что первые имели преимущество в щелочном числе, определямом в основном концентрацией моющих и антиокислительных присадок. Чемпион в этой номинации — Castrol Magnatec: 9,64 мг КОН/г. А наименьшим щелочным числом обладало масло Shell Helix Ultra Extra — всего 5,42мг КОН/г.

Еще одна интересная особенность: в маслах Castrol и Mobil мы обнаружили молибден — 49 и 150 мг/кг соответственно. Известно, что молибден, заполняя микронеровности в парах трения, может работать как противоизносный элемент — модификатор трения. Вот и посмотрим, каков будет эффект.

Испытания решили проводить так. На восемь автомобилей — четыре водителя. То есть пока одна четверка Фокусов ездит, вторая — остывает. Продолжительность цикла — один час, чтобы погодные условия для обеих групп были примерно одними и теми же. Трасса — скоростной овал Дмитровского полигона, скорость — 130 км/ч, третья передача, 6000 об/мин. С учетом подъезда к скоростному кольцу и разгона-торможения средняя скорость получалась чуть выше 100 км/ч. И так — четыре дня в неделю. А на пятый — «пробки»: в течение трех часов подряд Фокусы стояли, но их двигатели работали на холостом ходу. Испытатель согласно порядковым номерам последовательно брал по одному автомобилю, проезжал на нем маршрут длиной 1,5 км и ставил обратно в «калашный ряд». Потом — час на остывание и еще три часа «пробок». В итоге за девять недель автомобили пройдут 10000 км, совершат 45 холодных и 72 «полухолодных» пуска, а их двигатели проработают по 100 часов с нагрузкой при 6000об/мин и 54 часа на холостых оборотах. Условия для масел сверхтяжелые, и поэтому общая дистанция по сравнению со стандартным межсервисным пробегом для Фокуса 1.6 (20000км) и была сокращена вдвое.

Чтобы исключить влияние человеческого фактора и разного сопротивления качению (когда шел снег, лидер раскатывал колею для остальных), мы, как в велогонках с преследованием, после каждого цикла (один час езды) меняли положение автомобилей в колонне, соответственно, пересаживая и водителей. И, конечно, проводили регулярный технический контроль: рабочий день начинался с проверки давления в шинах и уровня масла. На половине дистанции, при пробеге 5000 км, а также при малейших сомнениях в исправности автомобилей следовали замеры компрессии в цилиндрах, токсичности отработавших газов и углов установки колес.

Экспертиза моторных масел: губительный застой

Масло предписано менять согласно циферкам на одометре — через десять, пятнадцать, эн тысяч километров. Как ему живется в моторе, мы выясняли неоднократно ( ЗР, 2012, № 10 ; 2012, № 12 ). Машина едет, километры наматываются, мотор работает — масло стареет. Но это в идеале…

А на деле? Возьмем современную городскую езду (а порой и трассу типа Москва — Питер) — значительную, если не бóльшую, часть времени мы не едем, а торчим в пробках. Километраж смешной, а вот моточасы вполне серьезные. За сезон такой езды набегает всего две-три тысячи километров, хотя суммарное время пребывания за рулем исчисляется сотнями часов. Но ведь вместе с мотором все это время работает и масло! Как же скорректировать интервал его замены при гламурно-столичном режиме эксплуатации?

СТАРЫЕ ПЕСНИ НА НОВЫЙ ЛАД

Разобраться поможет долгий и трудоемкий эксперимент. На стенде повторим программу наших длительных ресурсных испытаний моторных масел, но крутить мотор будем на минимальных оборотах холостого хода (800 об/мин) и с нулевой нагрузкой. Назовем этот цикл словом «пробки», в отличие от прежнего — «трасса». Кроме того, уберем обдув двигателя на стенде, имитирующий охлаждение набегающим потоком воздуха. Теперь всё как в пробке: оборотов — минимум, нагрузки — ноль, масло греется в поддоне.

Остается через заданные интервалы времени отбирать пробы масла, замерять его основные физико-химические параметры и анализировать динамику их изменения. Через 120 моточасов разберем мотор и посмотрим, что с ним сделали наши истязания. А заодно проверим досужие мнения о вреде-пользе работы мотора без нагрузки. Почему именно через 120? Потому, что так предписано методикой ресурсных испытаний: это аналог 10 000 км пробега в режиме «трасса». Тут — то же время, только не едем, а толкаемся в пробках. И было важно оставить те же моменты отбора масла, что были в «километровом» пробеге.

ВСЁ ТЕ ЖЕ ЛИЦА…

Из предыдущего опыта хорошо известно, что все масла — очень разные, каждое по-своему ведет себя в процессе длительных испытаний. Поэтому возьмем восемь синтетик класса 5W-40, большинство которых каталось «от Лиссабона до Владивостока» («Элита в цилиндрах», ЗР, 2012, № 12 ). Почти для всех цикл «трасса» уже накатан и исследован. Итак, на старт выходят масла Shell Helix, Esso Ultron, ZIC XQ, BP Visco, Mobil 1, Elf Excellium, Total Quartz, а также французский Motul 8100 X-cess.

Сравнительный расход масла.

ЧТО КОНТРОЛИРУЕМ?

О здоровье пациента будем судить по изменению базовых физико-химических параметров. Это динамика изменения вязкости масла при разных температурах, щелочного и кислотного чисел, а также температуры вспышки. Шкала двухуровневая, типа «жив — мертв». К примеру, мертвым считаем то масло, вязкость которого выходит за пределы, предписанные классом SAE. В нашем случае допустимый диапазон вязкости берем 12,5…16,3 сСт. Падение щелочного числа более чем в два раза от исходной величины — это общепринятый браковочный параметр, его также примем условным критерием смерти масла. Другой критерий (по нему мы еще ни одно масло не отбраковали) — так называемое выпадение пакета присадок, говорящее о полной непригодности масла. Оно характеризуется резким (минимум тройным) снижением концентрации в масле активных элементов — цинка, бария, фосфора — по отношению к исходному количеству.

Как обычно, проверим уровень отложений, которые дает масло в процессе работы. Для этого оценим их количество и цвет на боковых поверхностях поршней (так называемый аналог метода ПЗВ). Совсем белый поршень — ноль баллов, весь черный — шесть баллов. Промежуточные градации имеют в этом интервале свои баллы. Все это относится к так называемым высокотемпературным отложениям. А низкотемпературные оценим количественно, взвесив до и после испытаний главные грязесборники — приемный грибок масляного насоса, а также сетку маслоотделителя из клапанной крышки. Увеличение массы деталей покажет «степень неаккуратности» работы масла.

Оценить изменения защитных функций масла при работе в циклах «трасса» и «пробки» помогут параметры изношенности двигателя после цикла испытаний. Их можно определить по содержанию основных продуктов износа в масле (для нас индикатором было наличие в нем железа), проводя точное взвешивание поршневых колец и вкладышей подшипников коленчатого вала до и после испытаний.

Величина низкотемпературных отложений.

НЕОЖИДАННОСТИ

Испытания длились почти полгода. Поверьте, нам есть что предъявить: сводные таблицы получились настолько огромными, что больше подошли бы для диссертации, нежели для журнальной статьи. Потому результаты разнесли по каждому образцу в отдельности. Но сравнивать масла и раздавать места не станем — не в этом цель испытаний. А вот некоторые общие выводы бросаются в глаза сразу.

Итак, явление первое. Вязкость всех масел при длительной работе в режиме холостого хода до определенного момента существенно меньше, чем при «трассовом заезде». Почему? Мы полагаем, что при работе мотора вхолостую (а это не такой стабильный режим, как при рабочих, более высоких оборотах) увеличивается пропуск отработавших газов в картер, а вместе с ними — несгоревшего топлива, смешивающегося с маслом. Подтверждением служит то, что одновременно падает температура вспышки, а это один из главных признаков присутствия топлива в масле.

Падение вязкости составляет 0,4…0,6 сСт. Много это или мало? Для основной массы масел это не означает перехода нижней границы вязкости класса и составляет около 5…6% среднего уровня. А вот с «двадцатками» процент будет значительнее. Впрочем, эти предположения попробуем проверить в ходе следующих экспертиз.

Дальше — интереснее. Начиная с определенного времени работы в режиме холостого хода (70…100 моточасов) вязкость начинает резко возрастать, опережая показатель цикла «трасса», — масло стареет на глазах. Почему? Скорее всего, вследствие длительного контакта с продуктами неполного сгорания, имеющими определенную кислотность. Вот вам результат езды по пробкам! На холостом ходу сказываются плохая вентиляция камеры сгорания из-за прикрытой дроссельной заслонки, малая турбулизация топливовоздушной смеси из-за относительно медленного движения поршня. Отсюда — никудышная скорость сгорания. Зато пропуск газов в картер, как уже говорили выше, максимален.

Эта динамика неодинакова для разных масел. Менее выражена она для ZIC XQ, Shell Helix, Motul X-cess и значительно более заметна у Esso Ultron и BP Visco. Смотрим результаты предыдущего теста — и на «трассе» картина изменения вязкости для тех же масел была похожей.

Кстати, как нам кажется, ситуация усугубляется повышенными температурами масла в поддоне в режиме холостого хода. О вреде объемного перегрева мы тоже писали раньше ( ЗР, 2013 № 3 ), а здесь видим новые подтверждения этой гипотезы. До полной полимеризации мы не дошли ни в одном опыте, однако для некоторых масел динамика роста вязкости была довольно неприятной.

Чаще проверяйте состояние масла!

ГРЯЗНО? ЧИСТО!

Одна из известных страшилок о режиме холостого хода — зарастание мотора грязью. Так ли это? Вскрытие показало — да, но лишь отчасти. Хотя камера сгорания была черной-пречерной от топливных отложений, на боковых поверхностях поршней мы особой грязи не нашли. Уровень высокотемпературных отложений после цикла «пробки» был существенно ниже, чем после «трассы».

Поразмыслив, поняли — всё правильно. Ведь отложения потому и названы высокотемпературными, что образуются на поверхностях горячих деталей. А на холостом ходу температура поршня невысока — вот и загрязнения оказались сравнительно небольшими. Прослеживается корреляция с результатами предыдущего теста. Меньше всего отложений наблюдалось у Mobil 1, Shell Helix, Motul X-сess и ZIC XQ. Порадовало и BP Visco: если в цикле «трасса» отложений было больше, чем у других масел, то в «пробках» их уровень упал в два раза.

А вот для низкотемпературных отложений картина обратная. Их количество в «пробках» куда выше, чем в цикле «трасса»: не нравится мотору холостой ход.

Содержание продуктов износа.

ВРЕДНА ЛИ ХОЛОСТАЯ ЖИЗНЬ?

Казалось бы, в режиме холостого хода износа быть не должно. Нагрузки (и газовые, и инерционные) низкие, служить бы мотору вечно. Как бы не так! Почти у всех масел, кроме Total Quartz, содержание продуктов износа после цикла «пробки» выросло по сравнению с «трассой» — у одних в меньшей степени, у других в большей.

Почему? Чтобы износа не было, надо разделить поверхности контактирующих деталей слоем масла. А тут что? Представьте себе спортсмена на водных лыжах. На солидной скорости он лихо скользит по поверхности воды, но, если скорость буксировщика упадет до пешеходной, купание неизбежно. Так и здесь. В режиме «пробки» скорость поршня-«буксировщика» чуть не в три раза ниже, чем на «трассе». Да еще масло греется из-за отсутствия обдува. В таких условиях даже мизерные нагрузки способны просадить хилый масляный слой. Итог — железо оседает в масле. Вместе с алюминием, хромом и прочим — см. таблицу Менделеева.

Чем дольше стоите в пробках, тем быстрее портится масло в моторе.

ТЕСТ НА УГАР: СГОРЕЛО НА РАБОТЕ

Еще один важный и информативный параметр — расход на угар. В цикле «трасса» маслá разделились на две группы: одни показали весьма умеренный расход, других еле-еле хватило на заезд, а одно даже пришлось подливать. В «пробочном» цикле картина несколько изменилась — потери масел Motul X-сess и ZIC XQ остались небольшими, BP Visco показало невысокий угар в обоих циклах, а вот Shell Helix, Elf Excellium, Total Quartz дали резкое улучшение.

О природе угара мы писали ранее ( ЗР, 2012, № 7 ). В данном же случае объяснение кроется в изменении вязкости и температуры вспышки, характеризующей летучесть масла. Смотрим в таблицы и на гистограммы: действительно, угар растет там, где старение более выражено. Запускается цепной механизм: чем меньше масла в поддоне, тем быстрее оно стареет. Чем старее масло, тем оно гуще, а значит, растет толщина слоя, оставляемого кольцами в цилиндре, увеличивается угар.

Высокотемпературные отложения.

ТАКОЕ РАЗНОЕ МАСЛО

Внимательно изучив результаты, мы еще раз убедились в необоснованности расхожего мнения — «все масла из одной бочки». Очень даже разные «бочки» получились. Лучшие ресурсные результаты при любых условиях эксплуатации выдали Shell Helix HX-8, ZIC XQ и Motul X-cess. Так и назовем эту группу — «Большой ресурс». Темп старения, вполне достаточный для обоснования заявленного производителем срока замены в 15 000 км, показали «французы» — Elf Excellium и Total Quartz. Чуть уступили им в этой гонке BP Vicso и Mobil 1. Следуя нашей терминологии, их можно назвать среднересурсными. А вот Esso Ultron, поработав в пробках, попросило более ранней замены. Кстати, и на «трассе» оно дожило лишь до «середины Сибири».

Конечно, такая терминология условна и относится к синтетикам. Ведь даже не самый лучший результат, показанный Esso Ultron, явно недостижим для полусинтетик и — тем более — минералок.

Подолгу торчите в заторах — меняйте масло в полтора-два раза чаще.

ТАК КОГДА ЖЕ МЕНЯТЬ

Как же учесть время торчания в пробках при определении межсервисного интервала? Интерполяции и экстраполяции оставим, опять-таки, для чьей-нибудь диссертации. Кстати, тема классная: если на каждом цикле построить графики изменения вязкости и щелочного числа и продлить их до величин браковочных параметров, можно получить конкретный ресурс каждого масла в двух циклах — «пробки» и «трасса». Останется взять статистику эксплуатации конкретного автомобиля и с ее учетом посчитать реальный пробег между сменами. Теоретически — понятно и возможно, но…

Но сейчас мы просто возьмем некое усредненное масло и усредненный цикл. И вывод сделаем очень простой и вполне запоминаемый. Итак,

для сложных условий эксплуатации (езда в пробках к ним вполне относится) сократите межсервисный срок замены масла в полтора-два раза.

Для какого масла в полтора, для какого — в два, можно понять, проанализировав приведенные в таблицах цифры. Но куда полезнее и проще действовать по обстановке, не ленясь почаще поднимать капот. Увидели, что масло стало густеть или быстро угорать, — меняйте его. И помните: чем меньше масла в поддоне, тем быстрее оно стареет. Это закон! А потому старайтесь держать уровень чуть ниже верхней отметки на щупе.

ИТОГИ

ESSO ULTRON 5W-40

ESSO ULTRON 5W-40

Все таблицы открываются в полный размер по клику мышки.

Долгоиграющим это масло не назовешь. Оно в обоих циклах вышло за границы браковочных параметров. Очевидно, самый большой уровень низкотемпературных отложений и износов — следствие этого.

BP VISCO 5000 5W-40

BP VISCO 5000 5W-40

В обоих циклах показало достаточно высокий темп старения, однако браковочных параметров не превысило. Возможно, так быстро постарело из-за сравнительно большого расхода на угар?

ELF EXCELLIUM NF 5W-40

ELF EXCELLIUM NF 5W-40

Темп старения в цикле «пробки» до определенного срока был невысоким. Но после 70 часов пытки масло сдалось и стало быстро густеть. Тем не менее в «пробках» оно практически не угорело, сохранив неплохие защитные свойства.

MOBIL 1 SUPER 3000 5W-40

MOBIL 1 SUPER 3000 5W-40

Это масло любит движение. Порадовали практически чистые поршни после длительного заезда и защитные свойства во всех циклах испытаний.

TOTAL QUARTZ 9000 5W-40

TOTAL QUARTZ 9000 5W-40

Результаты очень неплохие. Стареет, конечно, но до браковочных параметров очень далеко. В «пробках» единственное из группы уменьшило уровень грязи в поддоне и на клапанном механизме. Очевидно, сработало резкое снижение расхода на угар.

MOTUL 8100 X-CESS 5W-40

MOTUL 8100 X-CESS 5W-40

Масло показало себя с лучшей стороны: со временем стареет, но очень умеренно. Показатели защиты от износа и уровня высокотемпературных отложений среди лучших.

SHELL HELIX HX8 5W-40

SHELL HELIX HX8 5W-40

Ранее оценено нами как одно из лучших. Данный тест подтвердил эти выводы. Даже единственный минус «трассового» цикла — большой угар — в «пробках» был ликвидирован.

ZIC XQ 5W-40

ZIC XQ 5W-40

Когда-то, в «трансконтинентальном заезде», мы были готовы отправить это масло обратно, «из Владивостока в Лиссабон», без замены. Приятно, что сейчас тест подтвердил его высокие ресурсные характеристики. Так что на обратном пути можно еще и в московских пробках потолкаться.

КОММЕНТАРИИ АВТОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

Свое мнение о сокращении интервала замены мы высказали. А что думают по этому поводу те, кто делает автомобили?

«Хёндэ»

«Современные масла прекрасно переносят городскую эксплуатацию на протяжении рекомендованного производителем межсервисного интервала (в нашем случае — 15 000 км). Обычная городская езда к тяжелым условиям не относится. Мы не считаем необходимым сокращать интервал при городской эксплуатации — в том числе и потому, что это влияет на стоимость владения».

«Пежо»

«На сегодняшний день периодичность регламентных работ для основной гаммы автомобилей следующая:

— замена масла и масляного фильтра двигателя: 10 000 км;

— полное ТО: 20 000 км или 1 год (что наступит раньше).

Таким образом, мы сегодня регламентируем операцию замены масла двигателя каждые 10 000 км, и связано это с тяжелыми климатическими и дорожными условиями эксплуатации».

«Рено»

«В сервисных книжках „Рено“ уже есть рекомендации по сокращению интервала замены моторных масел в два раза в случае использования автомобиля в особых условиях. Таковыми кроме прочих являются условия, в которых автомобиль не менее 50% времени эксплуатируется на холостом ходу (например, при частых поездках на короткие расстояния без выключения двигателя) или со средней скоростью ниже 30 км/ч. Что, по сути, полностью совпадает с режимом движения в городе, а именно — в пробках.

Как видим, счет примерно равный. Мнение «Рено» почти дословно совпало с нашими рекомендациями. «Пежо» отмечает, что рекомендованный фирмой интервал и без того небольшой. А вот корейцы никакой опасности в городской езде не видят.