Состав моторного масла

Основные функции моторного масла

Типы базовых масел. Функциональные присадки

Моторное масло - это не только смазочный материал для поршневых двигателей внутреннего сгорания. Это важный элемент их конструкции. Моторное масло может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс работы двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым оно подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей.



Современные моторные масла – это высоколегированные смазочные материалы очень сложного, тщательно разработанного и сбалансированного состава. Их основой являются минеральные, синтетические базовые масла, или их смесь. Вторым необходимым компонентом моторных масел являются присадки, обеспечивающие те или иные функциональные свойства товарного масла или улучшающие свойства базового масла. Суммарное содержание присадок в маслах может достигать 25-30% масс.
В настоящее время все чаще в качестве основы моторных масел используют синтетические компоненты или их смеси с минеральными базовыми маслами. Причина в том, что синтетические и частично синтетические моторные масла обладают рядом преимуществ, но они и значительно дороже минеральных.
Чтобы представить, насколько важна роль масла, перечислим его основные функции:

· обеспечивать оптимальное смазывание при различных нагрузках и температурах;
· обеспечивать чистоту деталей двигателя;
· защищать от износа и коррозии;
· отводить тепло от нагретых деталей двигателя
При этом масла должны обладать:

· стойкостью к старению;
· высокой физической и химической стабильностью при транспортировании и хранении - не окисляться, не расслаиваться;
· отсутствием коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя как в
· процессе работы, так и при длительных перерывах;
· совместимостью с материалами уплотнений и катализаторами системы нейтрализации отработавших газов;
· малой летучестью, низким расходом на угар (экологичность);
· малой вспениваемостью при высокой и низкой температурах;
· энергосберегающими свойствами;
· низкой токсичностью;
· биоразлагаемостью (в случае специального требования производителя оборудования)

Требуемый уровень эксплуатационных свойств современным моторным маслам придается использованием для их изготовления высококачественных базовых масел и эффективных присадок различного функционального действия, вводимых в состав масла на стадии его производства.
Производство товарных масел состоит из двух стадий - производства базовых масел и смешения компонентов (компаундирования).
Смешение сырьевых компонентов (базовых масел, присадок) является производственным технологическим процессом.
Базовые масла различаются между собой по ряду свойств и способу производства. Источником на сегодняшний момент для получения базовых масел какого-либо типа является сырая нефть, представляющая собой смесь различных углеводородов. Нефти разных месторождений отличаются по составу друг от друга, что сказывается на химическом составе базовых масел. Химический состав минеральных базовых масел зависит от нефти, из которой произведено масло. Химический состав синтетических масел зависит от исходного сырья (мономеров) и метода синтеза.


Как уже было отмечено, базовые масла различаются между собой по способу производства. Минеральные базовые масла, как правило, получают способом очистки масляных фракций от смолистых и сернистых соединений, что приводит к повышению антиокислительных свойств минерального базового масла, а также частичному повышению его вязкостно-температурных характеристик. Дальнейшая очистка от парафиновых соединений приводит к улучшению низкотемпературных характеристик минерального базового масла.
Синтетические базовые масла получают методом химического синтеза (ПАО, алкилбензолы, сложные эфиры), вовлекая в процесс иные продукты нефтепереработки, а также с помощью различных гидрокаталитических процессов, получая при этом базовые масла, близкие по рабочим характеристикам к химически синтезированным базовым маслам. Данные масла отличаются сверхвысоким показателем индекса вязкости, отличными антиокислительными свойствами, низкой испаряемостью, великолепными низкотемпературными характеристиками, практически ни в чем не уступая химически синтезированным базовым маслам, таким как ПАО (полиальфаолефины).


Не существует идеального базового масла, которое возможно было бы использовать для производства товарных смазочных материалов. У каждого типа базового масла есть свои плюсы и минусы.

Поэтому для производства товарного масла используется смесь различных базовых масел.
Процесс компаундирования (смешения) масел может осуществляться как на отдельных маслосмесительных заводах, так и на крупных нефтеперерабатывающих заводах. Присадки и их наборы (пакеты) поставляются на рынок компаниями и заводами химической промышленности в большом ассортименте. Как правило, это пакеты, полностью готовые для получения масла определенного класса (уровня качества). Крупные нефтяные компании разрабатывают оригинальные присадки и пакеты, применяют их для компаундирования своих продуктов и тем самым имеют больше возможностей по усовершенствованию качества, чем мелкие фирмы. Каждая крупная нефтяная компания старается создать процессы производства, очистки и модификации базовых масел и подбор компонентов товарных масел, которые были бы не только оригинальными, но и наиболее эффективными в экономическом плане и обеспечивали бы наилучшее качество. Поэтому каждое новшество, которое улучшает качество продукта, обязательно указывается в описании масла, как ценное преимущество данного продукта.

Присадки к маслам.
Присадки – синтетические химические соединения, вводимые в базовое масло для придания необходимых эксплуатационных свойств (рабочих характеристик). Все моторные масла выпускаются с присадками, их число достигает до 8 различных соединений, а общее массовое содержание – до 25-30% масс. Почти все присадки, как одиночные, так и пакеты, поставляются на маслосмесительные заводы в виде растворов присадок в масле. На рынок чаще всего поставляются композиции присадок – пакеты - строго определенного состава, предназначенные для масла конкретного назначения и класса качества. Такая композиция вводится в базовое масло, и после смешения получается товарное масло, готовое к применению.
Необходимо отметить, что очень важно соблюдение правильной технологии смешения присадок и базового масла (температуры, давления подачи сырьевых потоков, режима перемешивания, отбора контрольных проб и т.д.). Именно от этого зависит стабильность полученного товарного масла, которая будет определять работоспособность пакета присадок при эксплуатации и хранении.

Основные типы присадок.

Диспергирующие присадки (дисперсанты) предотвращают образование низкотемпературных отложений на деталях двигателей, выпадение осадков в картере, загрязнение фильтров, а также предотвращают рост вязкости масла при накоплении в нем частиц сажи от неполного сгорания топлива.
Моющие присадки ( детергентные) обеспечивают чистоту поршней и хорошую подвижность поршневых колец. Обычно в составе масла используют комбинации детергентов, обладающих способностью дополнять и улучшать эффективность друг друга. Детергенты содержат металлы (кальций, магний, реже – другие), поэтому они придают маслам зольность. Зола – это неорганический остаток, образующийся после сгорания масла. Ее избыток очень нежелателен, так как является абразивным материалом. Моющие присадки придают маслу способность нейтрализовывать кислоты. Такие детергенты называют щелочными. Они играют огромную роль в предотвращении коррозионного износа деталей двигателя.
Антиокислители тормозят окисление масла кислородом воздуха при высокой температуре. Антиокислители разных классов часто вводят в составы масел в виде парных или тройных смесей, что дает лучший эффект. При рациональном сочетании моющих присадок и антиокислителей удается значительно замедлить рост вязкости масла, увеличить срок его бессменной работы.
Противоизносные присадки предотвращают быстрое изнашивание трущихся деталей двигателей в основном путем химического взаимодействия с поверхностями металлов и образования пленок, препятствующих контакту металла с металлом, образованию рисок, натиров. Модификаторы трения (антифрикционные присадки) уменьшают коэффициент трения при граничном режиме смазки, и этим повышают механический КПД двигателей. Вводятся в энергосберегающие масла.
Противокоррозинные присадки защищают от коррозии антифрикционные сплавы на основе меди, свинца, олова путем образования прочных защитных пленок на вкладышах подшипников, втулках и других деталях.
Депрессорные присадки понижают температуру застывания масел. Их добавляют к зимним и всесезонным маслам для улучшения их подвижности (текучести) при низкой температуре.
Модификаторы вязкости (загущающие присадки) повышают индекс вязкости масла, обеспечивая минимальную зависимость вязкости масла от изменений температуры.
Противопенные присадки препятствуют вспениванию масла и ускоряют разрушение образовавшейся пены. Проблема вспениваемости масла приобрела особое значение в связи с применением дизельных масел в качестве рабочего тела в системах впрыскивания топлива под высоким давлением с помощью гидравлических насос-форсунок.

Рецептура моторного масла разрабатывается на протяжении нескольких лет, проходя всестороннее исследование и тестирование на двигателях ведущих автопроизводителей. Состав сбалансирован и тщательно разработан для обеспечения наилучшей защиты деталей двигателя, что подтверждается письменным одобрением ряда автопроизводителей, а также соответствием требованиям ведущих промышленных стандартов.