Как и любое другое химическое вещество, моторное масло обладает определенной плотностью. Для большинства современных масел показатель плотности составляет 0,7–0,93 кг на один литр. Однако существуют варианты моторного масла с большей или меньшей плотностью, а отработанное моторное масло всегда характеризуется избыточной плотностью из-за наличия в своем составе дополнительных веществ.
1 Свойства моторного масла и варианты классификации
На сегодняшний день не существует определенной классификации моторных масел по физической плотности, однако их принято разделять по степени вязкости (SAE). Именно к этому показателю производители современных смазочных материалов привязывают и плотность, несмотря на то, что с физической точки зрения эти два показателя напрямую не связаны. Но перед тем как обозначить различия между маслами по вязкости и понять, для чего необходимо знать плотность отработанного и нормального масла, необходимо разобраться, что собой представляет моторное масло и от чего зависят его конечные показатели.
Классификации моторных масел по степени вязкости SAE Моторное масло, помимо снижения коэффициента трения и антифрикционных свойств, выполняет целый ряд дополнительных функций, за которые отвечают специальные вещества, именуемые присадками, которые добавляются в нефтяную основу вещества. Присадки необходимы в первую очередь для того, чтобы максимально оптимизировать характеристики смазочной жидкости, расширить температурный диапазон, улучшить защитные свойства, уменьшить трение в системе двигателя и т. д.
Присадка для уменьшения трения в системе двигателя
В процессе работы ДВС и под воздействием высоких температур поршневая группа очень сильно нагревается, поэтому качественное моторное масло должно иметь показатели вязкости, при которых оно обеспечит надежную смазку узлов и создание масляного уплотнителя между стенками цилиндра и поршня. С помощью присадок производитель делает масла определенной плотности и вязкости, которые предназначены для бензиновых или дизельных двигателей, либо универсальные продукты, которые могут использоваться на любых типах моторов. Доля присадок в моторном масле составляет от 5 до 30 процентов, что также влияет на конечную плотность продукта.
2 Вязкость – основное свойство смазочного материала
Что в конечном итоге представляет собой вязкость моторного масла? Данный показатель позволяет определить степень текучести смеси, который изменяется прямо пропорционально изменениям температуры окружающей среды. По вязкости современные масла делятся на «зимние» и «летние». В первом случае масло имеет приставку «W», например, 5W или 10W и имеет более густой состав. Как правило, производители, включая Лукойл, Mobil, Elf, Liqui-Moly и др. дают гарантию на использование своей продукции только согласно рекомендациям. Так, масло 5W может быть использовано при температурах не ниже –30 градусов, тогда как 20 W выдерживает температуру до –9 градусов. Данные виды масел нельзя использовать в летнее время, для этого классификация предусматривает «летние» варианты более низкой вязкости, которые обозначаются просто цифрами. Кроме того, от вязкости моторного масла зависят и такие показатели, как:
- скорость поступления жидкости к поверхностям при трении,
- образование защитной маслянистой пленки на узлах двигателя,
- скорость «прокручивания» двигателя при холодном пуске,
- степень работы насоса, стойкость к протечкам через негерметичные соединения и т. д.
Более густое зимнее масло 5W Во время эксплуатации моторного масла его свойства, и в частности вязкость, могут как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от конкретных реакций, которые происходят во время работы мотора. При попадании в масло «посторонних» веществ, например, антифриза или частиц топлива, его вязкость резко увеличивается, что ухудшает смазочные свойства и характеристики. Поэтому в случае обнаружения увеличения или уменьшения вязкости более, чем на 20 процентов при средней температуре в сторону, противоположную первоначальному значению, необходимо в срочном порядке проводить замену масла в двигателе и диагностику системы на выявление неисправностей.
Диагностика системы на выявление неисправностей Как правило, показатели вязкости, плотность и другие характеристики смазочного материала определяются с помощью специального прибора, который называется маслотестер. Данный прибор позволяет определить изменение вязкости и сделать выводы об износе или выходе из строя некоторых узлов двигателя авто. Именно плотность может служить своего рода индикатором негерметичности различных соединений двигателя или износа цилиндро-поршневой группы.
3 Плотность отработанных масел
Как и вязкость, плотность смазочного материала также зависит от изменения температурных показателей окружающей среды, однако влияние температуры на плотность нельзя назвать столь явным. Плотность зависит от попадания в вещество частиц хладагента или отработанного топлива на молекулярном уровне. В среднем плотность современных масел составляет 830–930 кг/м3 в зависимости от их состава (минеральное, синтетическое или полусинтетическое) и температуры. Зная плотность бензина и дизельного топлива, воды и антифриза, можно определить степень изменения с помощью ареометра или маслотестера.
Как и любое другое химическое вещество, моторное масло обладает определенной плотностью. Для большинства современных масел показатель плотности составляет 0,7–0,93 кг на один литр. Однако существуют варианты моторного масла с большей или меньшей плотностью, а отработанное моторное масло всегда характеризуется избыточной плотностью из-за наличия в своем составе дополнительных веществ.
1 Свойства моторного масла и варианты классификации
На сегодняшний день не существует определенной по физической плотности, однако их принято разделять по степени вязкости (SAE). Именно к этому показателю производители современных смазочных материалов привязывают и плотность, несмотря на то, что с физической точки зрения эти два показателя напрямую не связаны. Но перед тем как обозначить различия между маслами по вязкости и понять, для чего необходимо знать плотность отработанного и нормального масла, необходимо разобраться, что собой представляет моторное масло и от чего зависят его конечные показатели.
Моторное масло, помимо снижения коэффициента трения и антифрикционных свойств, выполняет целый ряд дополнительных функций, за которые отвечают специальные вещества, именуемые присадками, которые добавляются в нефтяную основу вещества. Присадки необходимы в первую очередь для того, чтобы максимально оптимизировать характеристики смазочной жидкости, расширить температурный диапазон, улучшить защитные свойства, уменьшить трение в системе двигателя и т. д.
В процессе работы ДВС и под воздействием высоких температур поршневая группа очень сильно нагревается, поэтому качественное моторное масло должно иметь показатели вязкости, при которых оно обеспечит надежную смазку узлов и создание масляного уплотнителя между стенками цилиндра и поршня. С помощью присадок производитель делает масла определенной плотности и вязкости, которые предназначены для бензиновых или дизельных двигателей, либо универсальные продукты, которые могут использоваться на любых типах моторов. Доля присадок в моторном масле составляет от 5 до 30 процентов, что также влияет на конечную плотность продукта.
2 Вязкость – основное свойство смазочного материала
Что в конечном итоге представляет собой вязкость моторного масла? Данный показатель позволяет определить степень текучести смеси, который изменяется прямо пропорционально изменениям температуры окружающей среды. По вязкости современные масла делятся на "зимние" и "летние". В первом случае масло имеет приставку "W", например, 5W или 10W и имеет более густой состав. Как правило, производители, включая Лукойл, Mobil, Elf, Liqui-Moly и др. дают гарантию на использование своей продукции только согласно рекомендациям. Так, масло 5W может быть использовано при температурах не ниже –30 градусов, тогда как 20 W выдерживает температуру до –9 градусов. Данные виды масел нельзя использовать в летнее время, для этого классификация предусматривает "летние" варианты более низкой вязкости, которые обозначаются просто цифрами. Кроме того, от вязкости моторного масла зависят и такие показатели, как:
- скорость поступления жидкости к поверхностям при трении,
- образование защитной маслянистой пленки на узлах двигателя,
- скорость "прокручивания" двигателя при холодном пуске,
- степень работы насоса, стойкость к протечкам через негерметичные соединения и т. д.
Во время эксплуатации его свойства, и в частности вязкость, могут как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от конкретных реакций, которые происходят во время работы мотора. При попадании в масло "посторонних" веществ, например, антифриза или частиц топлива, его вязкость резко увеличивается, что ухудшает смазочные свойства и характеристики. Поэтому в случае обнаружения увеличения или уменьшения вязкости более, чем на 20 процентов при средней температуре в сторону, противоположную первоначальному значению, необходимо в срочном порядке проводить замену масла в двигателе и диагностику системы на выявление неисправностей.
Как правило, показатели вязкости, плотность и другие характеристики смазочного материала определяются с помощью специального прибора, который называется маслотестер. Данный прибор позволяет определить изменение вязкости и сделать выводы об износе или выходе из строя некоторых узлов двигателя авто. Именно плотность может служить своего рода индикатором негерметичности различных соединений двигателя или износа цилиндро-поршневой группы.
3 Плотность отработанных масел
Как и вязкость, плотность смазочного материала также зависит от изменения температурных показателей окружающей среды, однако влияние температуры на плотность нельзя назвать столь явным. Плотность зависит от попадания в вещество частиц хладагента или отработанного топлива на молекулярном уровне. В среднем плотность современных масел составляет 830–930 кг/м 3 в зависимости от их состава (минеральное, синтетическое или полусинтетическое) и температуры. Зная плотность бензина и дизельного топлива, воды и антифриза, можно определить степень изменения с помощью ареометра или маслотестера.
Отработанное масло характеризуется повышенной плотностью как раз из-за присутствия в составе различных механических примесей, воды и т. д. При этом отработанное масло любой плотности, в составе которого присутствует много воды, грязи и других неперерабатываемых остатков, не подлежит . Хранить отработанное масло необходимо с соблюдением всех условий, в определенных резервуарах и при постоянной температуре в помещении для хранения.
Любая техническая жидкость (моторное масло – не исключение) имеет химические и физические свойства. Эти характеристики закладываются производителем, и влияют на качество работы расходного материала.
Например, от плотности моторного масла зависят гидравлические параметры: насколько эффективно будет нагнетаться давление, а соответственно поступление смазки к рабочим точкам по маслопроводам.
Измерение плотности жидкостей в лаборатории
Кроме того, от этой величины зависит теплообмен. Как известно, с помощью моторной смазки отводится тепло от деталей трения, поскольку система охлаждения двигателя не задействована в этом процессе.
Производитель делает масла определенной плотности для обеспечения заданных значений кинематической вязкости. Собственно, это значение получают из величин динамической вязкости и плотности жидкости.
Что такое плотность масла?
Для покупателя привычно видеть на упаковке такие параметры, как вязкость по SAE, классификации качества по API или ACEA. Удельная плотность моторного не относится к основным характеристикам, ее значение можно узнать из расширенной классификации или по результатам тестов.
С точки зрения физики, эта величина определяется отношением массы вещества к его объему. То есть, чем больше единиц массы умещается в определенный объем – тем выше значение.
Чтобы понять, как работает система измерения, обратимся к эталону:
Величину 1 кг/л имеет дистиллированная вода при температуре 4°C.
Поскольку в смазочных материалах содержатся различные вещества, многие из которых легче воды – плотность масла ниже.
Обратите внимание
Разговорная форма «легче» имеет прямое отношение к плотности материала. Употребляя это слово, мы как раз имеем в виду, что при одном и том же объеме, вещества имеют разный вес.
Плотность отработанного моторного масла будет отличаться от свежего, скорее всего в сторону увеличения. Это связано с тем, что часть легких жидкостей улетучивается, а тяжелые примеси добавляются. Это шлаки, взвесь твердых частиц, сажа, и пр.
Таким образом, понятно, что базовое значение зависит от основы масла, и состава его присадок.
Для сведения
Мошенники часто производят очистку отработанных масел, для повторной продажи в упаковках известных брендов. При этом, даже после тщательного удаления всех примесей, которыми «богата» отработка, такие характеристики, как плотность, не восстанавливаются.
Зная правильное значение этого параметра, вы легко сможете проверить приобретаемый продукт «на подлинность».
Есть еще одна зависимость величины: от температуры
Казалось бы, в чем тут связь? Но ведь эталонное значение (см. выше: плотность дистиллированной воды) получают при определенной температуре: 4°C. Для тестирования нефтепродукта, за эталонную температуру принимается 20°C.
Это легко объяснимо с точки зрения физики:
Зависимость от внешних градусов следующая: от минуса до эталонного значения – цифры растут. Затем, по мере увеличения температуры, значение плотности снижается. Мы знаем, что вязкость зависит от плотности напрямую. При этом по мере снижения температуры масло густеет.
Это не связано с плотностью: зависимость этих величин требуется только для измерения (возвращаемся к эталонной температуре).
Снижение вязкости при понижении температуры
Разумеется, при измерении параметров невозможно обеспечить идеальные условия. Эталонные замеры производятся только в лабораториях. Поэтому для поправки на изменение внешней температуры, разработана таблица плотности масел.
| Плотноть (кг/м3) | Плотноть (кг/м3) | Температурная поправка (кг/м3*С) | |
|---|---|---|---|
| 690,0 ...699,9 | 0,91 | 850,0... 859,9 | 0,699 |
| 700,0...709,9 | 0,897 | 860,0...869,9 | 0,686 |
| 710,0... 719,9 | 0,884 | 870,0... 879,9 | 0,673 |
| 720,0 ...729,9 | 0,87 | 880,0... 889,9 | 0,66 |
| 730,0 ...739,9 | 0,857 | 890,0... 899,9 | 0,647 |
| 740,0 ...749,9 | 0,844 | 900,0...909,9 | 0,633 |
| 750,0 ...759,9 | 0,831 | 910,0...919,9 | 0,62 |
| 760,0...769,9 | 0,818 | 920,0...929,9 | 0,607 |
| 770,0...779,9 | 0,805 | 930,0...939,9 | 0,594 |
| 780,0 ...789,9 | 0,792 | 940,0...949,9 | 0,581 |
| 790,0 ...799,9 | 0,778 | 950,0...959,9 | 0,567 |
| 800,0...809,9 | 0,765 | 960,0...969,9 | 0,554 |
| 810,0...819,9 | 0,752 | 970,0...979,9 | 0,541 |
| 820,0...829,9 | 0,738 | 980,0...989,9 | 0,528 |
| 830,0 ...839,9 | 0,725 | 990,0...999,9 | 0,515 |
| 830,0...839,9 | 0,712 |
Зависимость нелинейная, если построить график – получится парабола. Поэтому поправка на 1°C рассчитывается в каждом диапазоне. Чем плотнее жидкость, тем меньше зависимость от внешних условий.
Это хорошо заметно на примере простой воды. При идеальных показателях 1 кг/литр, плотность изменится лишь тогда, когда жидкость будет на грани закипания или замерзания.
Как и в чем измеряется плотность масла?
Согласно формуле (отношение массы к объему), величина фиксируется в килограммах на кубометр (кг/м³).
Для справки: плотность моторных масел лежит в пределах 750 — 995 кг/м³ (при 20°C).
Для измерения нам необходимо знать паспортные характеристики проверяемого продукта. На этикетках это значение не указано, поэтому необходимо получить эту информацию дополнительно.
Рассмотрим пример вычислений значения:
Сравнив эти данные с информацией в паспорте продукта, вы легко сможете определить, насколько покупаемый расходник соответствует заявленным характеристикам.
Отличается ли плотность синтетики и минерального масла?
Разумеется, есть связь между базовой основой и плотностью продукта. Тип и количество присадок играют второстепенную роль. У минеральных масел это значение выше. Естественный продукт несколько тяжелее. Обычно производитель устанавливает диапазон 875 – 856 кг/м³.
Лабораторный эксперимент показывающий плотность масла — виде
Кстати, малый вес синтезированных смазочных материалов позиционируется в качестве конкурентного преимущества. На самом деле важно не то, какая плотность установлена производителем.
Для двигателя главное – сохранение этого значения при смене рабочих температур. Мы знаем, что от величины плотности зависит одна их главных характеристик: по SAE.
Вывод:
Сила не в абсолютных значениях, а в стабильности этого параметра.
Представлена таблица значений плотности нефтяных и растительных масел при различных температурах. Рассмотрены следующие типы масел: машинное, турбинное, редукторное, индустриальное, моторное, растительное и другие. Значения плотности масел (или удельного веса) в таблице указаны для жидкого агрегатного состояния масла при соответствующей температуре (в интервале от -55 до 360°С).
Плотность масел в жидкой фазе обычно находится в диапазоне от 750 до 995 кг/м 3 при комнатной температуре. Масло имеет и при попадании в воду образует пленку на ее поверхности. Плотность нефтяных масел в основном несколько ниже, чем растительных. Например, плотность моторного масла равна 917 кг/м 3 , машинного — от 890 кг/м 3 , а плотность подсолнечного масла составляет величину 926 кг/м 3 . Наиболее тяжелыми растительными маслами являются горчичное масло, масло какао и льняное масло. Удельный вес этих масел может достигать значения 940-970 кг/м 3 .
Плотность масел существенно зависит от температуры — при нагревании масла его удельный вес снижается. Например, при температуре 20°С имеет величину 880 кг/м 3 , а при нагревании до температуры 120°С принимает значение 820 кг/м 3 . Плотность растительных масел также уменьшается при росте температуры — масло расширяется и становится менее плотным.
Следует отметить некоторые легкие нефтяные масла. К ним относятся: гидравлическое ВНИИ НП-403 (плотность 850 кг/м 3), ИЛС-10, ИГП-18 и трансформаторное масло (880 кг/м 3). Низким значением плотности (при нормальных условиях) среди растительных масел выделяются такие, как кукурузное, лавровое, оливковое и рапсовое масла.
Удельный вес масел часто указывают в не системных единицах измерения, а в размерности кг на литр (кг/л). Это удобно для восприятия и сравнения например, с водой, плотность которой при 4°С равна 1 кг/л. Однако, для плотность масел в формулы необходимо подставлять в размерности кг/м 3 . не трудно. Например, плотность масла АМТ-300 при температуре 20°С равна 959 кг/м 3 или 0,959 кг/л.
| Масло | Температура, °С |
Плотность, кг/м 3 |
|---|---|---|
| CLP 100 | 20 | 910 |
| CLP 320 | 20 | 922 |
| CLP 680 | 20 | 935 |
| АМГ-10 | 20…40…60…80…100 | 836…822…808…794…780 |
| АМТ-300 | 20…60…100…160…200…260…300…360 | 959…937…913…879…849…808…781…740 |
| Арахисовое | 15 | 911-926 |
| Букового ореха | 15 | 921 |
| Вазелиновое | 20 | 800 |
| Велосит | 15 | 897 |
| Веретенное | 20 | 903-912 |
| Виноградное (из косточек) | -20…20…60…100…150 | 946…919…892…865…831 |
| ВМ-4 (ГОСТ 7903-56) | -30…-10…0…20…40…60…80…100 | 933…921…916…904…892…880…868…856 |
| Гидравлическое ВНИИ НП-403 | 20 | 850 |
| Горчичное | 15 | 911-960 |
| И-46ПВ | 25 | 872 |
| И-220ПВ | 25 | 892 |
| И-100Р (С) | 20 | 900 |
| И-220Р (С) | 20 | 915 |
| И-460ПВ | 25 | 897 |
| ИГП-18 | 20 | 880 |
| ИГП-38 | 20 | 890 |
| ИГП-49 | 20 | 895 |
| ИЛД-1000 | 20 | 930 |
| ИЛС-10 | 20 | 880 |
| ИЛС-220 (МО) | 20 | 893 |
| ИТС-320 | 20 | 901 |
| ИТД-68 | 20 | 900 |
| ИТД-220 | 20 | 920 |
| ИТД-320 | 20 | 922 |
| ИТД-680 | 20 | 935 |
| Какао | 15 | 963-973 |
| Касторовое | 20 | 960 |
| Конопляное | 15 | 927-933 |
| КП-8С | 20 | 873 |
| КС-19П (А) | 20 | 905 |
| Кукурузное | -20…20…60…100…150 | 947…920…893…865…831 |
| Кунжутное | -20…20…60…100…150 | 946…918…891…864…830 |
| Кокосовое | 15 | 925 |
| Лавровое | 15 | 879 |
| Льняное | 15 | 940 |
| Маковое | 15 | 924 |
| Машинное | 20 | 890-920 |
| Миндальное | 15 | 915-921 |
| МК | 10…40…60…80…100…120…150 | 911…888…872…856…841…825…802 |
| Моторное Т | 20 | 917 |
| МС-20 | -10…0…20…40…60…80…100…130…150 | 990…904…892…881…870…858…847…830…819 |
| Нефтяное | 20 | 890 |
| Оливковое | 15 | 914-919 |
| Ореховое | 15 | 916 |
| Пальмовое | 15 | 923 |
| Парафиновое | 20 | 870-880 |
| Персиковое | 15 | 917-924 |
| Подсолнечное (рафинир.) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
| Рапсовое | 15 | 912-916 |
| Свечного ореха | 15 | 924-926 |
| Смоляное | 15 | 960 |
| Соевое (рафинир.) | -20…20…60…100…150 | 947…919…892…864…829 |
| Соляровое Р.69 | 20 | 896 |
| ТКП | 20 | 895 |
| ТМ-1 (ВТУ М3-11-62) | -50…-20…0…20…40…60…80…100 | 934…915…903…889…877…864…852…838 |
| ТП-22С | 15 | 870-903 |
| ТП-46Р | 20 | 880 |
| Трансформаторное | -20…0…20…40…60…80…100…120 | 905…893…880…868…856…844…832…820 |
| Тунговое | 15 | 938-948 |
| Турбинное Л | 20 | 896 |
| Турбинное УТ | 20 | 898 |
| Тыквенное | 15 | 922-924 |
| Хлопковое | -20…20…60…100…150 | 949…921…894…867…833 |
| ХФ-22 (ГОСТ 5546-66) | -55…-20…0…20…40…60…80…100 | 1050…1024…1010…995…980…966…951…936 |
| Цилиндрическое | 20 | 969 |
Кроме того, значения плотности множества веществ и материалов (металлов и сплавов, продуктов, стройматериалов, пластика, древесины) вы сможете найти в
Основные свойства масел
Плотность и удельный вес
Плотность вещества - это отношение его массы к объему [кг/м3]. Удельный вес - отношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды Плотность и удельный вес зависят от температуры.
Вязкость
Вязкость - это зависящая от температуры величина, которой выражается текучесть вещества. Существует несколько единиц измерения вязкости. Для измерения вязкости смазочных масел в основном применяется кинематическая вязкость, которая в технической системе единиц измеряется в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ в м2/с] или в мм2/с. Если кинематическая вязкость умножается на плотность масла в измеряемой температуре, получается динамическая вязкость, единица измерения которой - пуаз [пз]. В системе СИ единица измерения динамической вязкости - паскаль-секунда, [Па] [Нс/м2].
Индекс вязкости
Индекс вязкости (сокращенно VI, от английского Viscosity Index) безразмерный показатель, он характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше значение VI, тем меньше зависимость вязкости масла от изменения температуры.
Температура вспышки
При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Это значение температуры называется температурой вспышки.
Температура застывания
Температура застывания - это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости и/или кристаллизации парафина при снижении температуры в такой степени, что масло перестает течь под собственным весом.
Щелочное и кислотное число
В процессе эксплуатации в смазочных маслах накапливаются кислые и/или щелочные продукты, образующиеся в процессе эксплуатации или изначально в нём присутствовавшие. Оба показателя анализируются в лабораторных условиях (TBN - общее щелочное число и TAN -общее кислотное число). Щелочное и кислотное числа показывают количество кислого/щелочного продукта, которое необходимо для нейтрализации масла. В качестве единицы измерения щелочности и кислотности используют [мг KOH/г] (миллиграмм гидроксида калия на грамм масла).
Базовые масла
Минеральные масла
Минеральное базовое масло получают из нефти при помощи достаточно сложной, многостадийной перегонки и очистки. Хорошее минеральное масло - это надежное сырье для смазочных материалов, у которого имеются всесторонне сбалансированные свойства, как например, хорошее обеспечение герметичности, растворимость присадок и эффективность их влияния. При нормальных эксплуатационных температурах и условиях смазочные свойства минеральных масел вполне достаточны и их можно контролировать выбором подходящей вязкости. Однако на базе минерального масла трудно, а иногда и невозможно разработать смазочный материал, обладающий отличными свойствами при низких температурах и в то же время сохраняющий достаточно высокие смазочные свойства и при высоких эксплуатационных температурах.
При помощи базовых синтетических масел для смазочных материалов добиваются лучших свойств, чем у минеральных масел. Базовые синтетические масла получают из минеральных масел еще более сложным способом переработки. Конечным продуктом этого процесса является смазочный материал более сбалансированного и благоприятного углеводородного состава, чем минеральные масла. Однако само по себе применение синтетического базового масла не всегда гарантирует высокие эксплуатационные свойства товарного продукта. Для достижения высокого качества требуется тщательный подбор компонентов и оптимизация рецептуры продукта. Поэтому возможна весьма большая разница в стоимости «однотипных» синтетических масел. Синтетические масла позволяют достичь следующих свойств:
Отличные свойства при низких температурах, в т. ч. легкий запуск двигателя и надежное смазывание в холодных условиях
Отличные функциональные свойства при высоких температурах, в частности, стабильность против окисления, низкая летучесть и расход масла
Наиболее перспективными базовыми маслами являются углеводородные базовые масла или, так называемые, EHVI, XHVI и VHVI масла. Эти базовые масла получают из нефти в процессе сложной переработки. В результате получают масла с углеводородным составом с более стабильными эксплуатационными свойствами. Полиальфаолефин (PAO) - это чаще всего использующееся в трансмиссионных и моторных маслах синтетическое базовое масло. Получение PAO связано с использованием процессов синтеза - это еще более длительный и сложный процесс, по завершении которого получают фракцию масла заданного углеводородного состава.
Синтетические эфиры используют в качестве добавки к другим базовым маслам. Они стоят дорого, но эти затраты оправданы высокими эксплуатационными свойствами эфиров, особенно в условиях низких температур.
Биологически распадающиеся масла
Биологически распадающиеся масла изготавливают обычно из биологически разлагаемых эфиров или растительных масел. Масла, изготовленные на их базе, обладают хорошей текучестью при низких температурах и имеют высокий индекс вязкости. Биологически распадающиеся масла не рекомендуется смешивать с обычными минеральными маслами. Не рекомендуется смешивать биологически разлагаемые масла разных производителей, если не известно, какие базовые масла они содержат. Масла, содержащие синтетические эфиры, обычно допускается смешивать с маслами, изготовленными на основе эфиров, но масла на основе растительного масла не рекомендуется смешивать между собой или с изготовленными на базе синтетических эфиров маслами. Дополнительные сведения о биологически распадающихся маслах можно получить в технической документации.
Присадки
С помощью только базовых масел невозможно достичь всех тех свойств, которые современное оборудование и механизмы требуют от смазочных масел. В связи с этим к ним добавляют специальные присадки, которые улучшают свойства базовых масел. Однако необходимо помнить, что даже самые хорошие присадки не способны превратить низкокачественные базовые масла в высококачественные смазочные материалы.
Основные присадки:
Антиокислительные присадки Процесс окисления носит характер цепной реакции, при которой начавшееся окисление и посторонние включения, имеющиеся в масле, ускоряют процесс дальнейшего окисления. Антиокислительные присадки прекращают процесс окисления и блокируют каталитический эффект металлических поверхностей.
Поддерживающие чистоту присадки (детергент и дисперсанты)
Они предохраняют поверхности деталей двигателя от отложений и поддерживают нерастворимые загрязнения диспергированными в масле.
Противокоррозийные присадки образуют на металлических поверхностях пленку, предотвращающую коррозию.
Противоизносные присадки образуют на смазываемых поверхностях пленку, предотвращающую непосредственное соприкосновение металлических поверхностей. Противоизносные присадки важны в местах, где нагрузки высокие, а скорости маленькие.
Противозадирные присадки (EP-extreme pressure) образуют вместе со смазываемыми металлическими поверхностями химическую пленку, которая эффективно предотвращает задиры. Предназначение противозадирных присадок - увеличить нагрузочную способность масла. Трансмиссионные масла являются типичными маслами с противозадирными присадками.
Противопенные присадки предотвращают образование пены за счет снижения поверхностного натяжения масла, благодаря чему пузырьки быстро сдуваются.
Присадки, снижающие температуру застывания, обеспечивают текучесть масла при низкой температуре, предотвращая слипание парафиновых и др. кристаллов.
Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI), замедляют изменение вязкости масла с изменением температуры за счет изменения объема высокомолекулярных полимеров, из которых они состоят. Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI) важны в маслах, которые используются при экстремально меняющихся температурных условиях.
Хранение и перевозка смазочных материалов
Контейнеры с маслом должны храниться таким образом, чтобы в них снаружи не могли попасть ни вода, ни грязь. Например, бочки лучше хранить на боку или вверх дном. В этом случае вода, которая может скопиться сверху на днище, не попадет под пробку из-за перепадов температур и давления. Правильно хранимое масло хранится годами.
Эмульсионные масла, такие как смазочно-охлаждающие жидкости для механической обработки металлов, следует хранить и перевозить при температуре выше 0°C. Также рекомендуется складировать пластичные смазки при температуре выше 0°C.
При транспортировке и хранении масел следует соблюдать принятые правила и нормы хранения горюче-смазочных материалов, а также инструкции изготовителя.
Утилизация масляных отходов
Отработанное масло представляет собой опасный для здоровья экологически вредный продукт, который должен доставляться на станцию для опасных отходов для дальнейшей обработки.
Бочки, бывшие в употреблении и находящиеся в хорошем состоянии, могут использоваться повторно. Во всех случаях бочки должны быть тщательно очищены и приведены в порядок. Пункты приведения бочек в порядок также принимают бочки, содержащие остатки масла. Не подлежащие повторному применению бочки, не содержащие остатков опасных веществ, должны быть утилизированы.
Вопросы по утилизации отработанного масла решаются в установленном порядке.
Эксплуатационные классификации
Моторные масла
Классификация SAE
Вязкость моторных масел обозначается по классификации SAE (Society of Automotive Engineers - Общество автомобильных инженеров, США). По классификации SAE моторные масла делятся на следующие классы: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20,30,40, 50 и 60. Для масел, имеющих по данной классификации только цифровое обозначение, в нижеприведенной таблице даны предельные значения вязкости при температуре 100 °C.
Буква W перед цифрой означает, что масло приспособлено к работе при низкой температуре (Winter - зима). Для этих масел кроме минимальной вязкости при 100°C дополнительно дается температурный предел прокачиваемости масла в холодных условиях. Большинство присутствующих сегодня на рынке моторных масел являются всесезонными, т. е. удовлетворяют требованиям по вязкости как при низких, так и при высоких температурах.
Для каждого класса по SAE дается максимальная вязкость при номинальной температуре (см. таблицу). Значение вязкости определяется лабораторным методом испытаний на имитаторе холодного пуска CCS. Предельная температура прокачиваемости показывает наиболее низкую температуру, при которой масляный насос способен прокачивать масло в системе смазки. Таким способом определяют самую низкую и безопасную температуру холодного запуска.
Аббревиатура HTHS расшифровывается как High Temperature High Shear Rate, т.е. вязкость определяется в условиях высокой температуры и скорости сдвига. С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре.
*) Классы вязкости SAE 0W-40, 5W-40 и 10W-40.
**) Классы вязкости SAE 15W-40, 20W-40, 25W-40 и 40.
***) Минимальная вязкость при 150°C во время испытания HTHS.
Классификация моторных масел API разработана API (American Petroleum Institute) совместно с ASTM (American Society for Testing and Materials) и SAE (Society of Automotive Engineers). Она устанавливает пределы различных параметров (например, чистота поршня, закоксование поршневых колец и т.д.) с помощью различных испытательных двигателей.
Классификация API подразделяет моторные масла на две категории:
1) Бензиновые моторные масла, для которых используются классы SE, SF, SG, SH, SJ, SL и SM.
2) Дизельные моторные масла, для которых используются классы CC, CD, CE, CF, CG, CH, CI и CJ.
Моторные масла для бензиновых двигателей
SC, SD и SE относятся к устаревшей классификации, которая применяется для выпущенных ранее моделей.
SF Этот класс соответствует требованиям для двигателей, выпущенных в 1981-1988 гг.
SG Масла данного класса характеризуются повышенными моющими и противоизносными свойствами, продлевают срок службы двигателя. Соответствуют требованиям большинства производителей двигателей, начиная с 1989 года.
SH Класс введен в 1993 году. Класс устанавливает те же показатели, что и SG, но методика проведения испытаний более требовательная.
SJ Этот класс появился в 1996 году. Разработан в соответствии с более жесткими требованиями к вредным выбросам в атмосферу.
SL Класс введен в 2001 году. Он принимает во внимание три основных требования: повышение топливной экономичности, повышенные требования к защите элементов систем, снижающих вредные выбросы, и увеличение продолжительности работы масла. Ужесточены, по сравнению с уровнем SJ, требования к проведению испытаний.
SM Новый класс, введенный в 2005 году. По сравнению с классом SL масла данного класса более эффективно способствуют снижению уровня шума двигателя, более эффективно работают при низких температурах и более успешно противодействуют процессу окисления.
Моторные масла для дизельных двигателей
CB, CC и CD относятся к устаревшей классификации, которая применяется для выпущенных ранее моделей
CE Этот класс масел введен в 1985 году для дизельных двигателей с сильным турбонаддувом, работающих при исключительно высоких нагрузках.
CF Класс масел введен в 1994 году для дизельных двигателей с предкамерой, используемых на легковых автомобилях.
CF-4 Улучшенный класс масел, заменяющий класс CE, введен в 1990 году.
CF-2 Этот класс масел в основном совпадает с предыдущим классом CF-4, но масла данного класса предназначены для двухтактных дизельных двигателей.
CG-4 Класс введен в 1995 году для масел, предназначенных для американских дизельных двигателей большой мощности.
CH-4 Удовлетворяющий установленному в 1998 году стандарту класс масел для дизельных двигателей тяжелого транспорта, которые разработаны для использования топлива без содержания серы или с низким содержанием серы.
CI-4 Новый класс введен в 2002 году для двигателей с небольшими выбросами, удовлетворяющими нор P class=MsoNormal style= STRONGмам 2004 г по токсичности выбросов. Предназначен специально для двигателей, в которых очистка выхлопных газов осуществляется путем их рециркуляции.
CJ-4 Введенный в 2006 году класс, который соответствует некоторым вышедшим в 2007 году и позже требованиям по использованию в дорожном движении, в основном американских, дизельных двигателей с небольшими выбросами. В особенности он предназначен для двигателей, которые используют топливо с низким содержанием серы, и которые возможно оснащены системой нового типа для последующей очистки выхлопных газов.
ACEA - это совместная организация европейских автопроизводителей, которая разработала классификацию моторных масел, лучше учитывающую современные европейские автомобили и условия применения. Классификация ACEA разделяет моторные масла на три категории по типу двигателей: масла для бензиновых двигателей (А), масла для дизельных двигателей малой мощности (В) и масла для дизельных двигателей большой мощности (Е). В 2004 году масла класса А и В были объединены в один класс A/B. Дополнительно был создан класс С. Он предназначен для специальных систем рециркуляции и очистки выхлопных газов, которыми оборудованы бензиновые и дизельные двигатели малой мощности. Масла класса С - это, например, масла Low SAPS, которые содержат значительно меньше серы, фосфора и сульфатной золы, чем традиционные моторные масла.
Масла для бензиновых и дизельных двигателей малой мощности
A1/B1 Разработанные для бензиновых и дизельных двигателей малой мощности масла имеют малый коэффициент трения и малую вязкость, то есть являются топливо сберегающими маслами. Использование масел класса A1/B1 допустимо не для всех транспортных средств. Допустимость применения того или иного масла указывается в инструкции по эксплуатации транспортного средства.
Масла класса A2/B2 предназначены для эксплуатации в условиях стандартной периодичности смены масла. Классификация применяется в основном в более старых транспортных средствах. Масла этого класса могут заменять масла класса A3/B3.
Масла класса A3/B3 разработаны для бензиновых и дизельных двигателей малой мощности с удлиненным сроком смены масла.
Масла класса A3/B4 отвечают требованиям классов A3/B3, но учитывают требования дизельных двигателей с непосредственным впрыском. Можно использовать в транспортных средствах, где требуется A3/B3.
Масла класса A5/B5 имеют малый коэффициент трения и малую степень вязкости, а также удлиненный срок смены масла. Их использование не разрешено во всех автомобилях. Допустимость применения того или иного масла указывается в инструкции по эксплуатации транспортного средства.
Маслами класса C1, 2, 3 и 4 являются, например, масла Low SAPS, в которых сера, фосфор и добавки на базе металлов в основном заменены на добавки более новой технологии. Благодаря этому новому свойству Low SAPS эти масла не оказывают отрицательного влияния на работу систем очистки выхлопных газов современных экологических двигателей. Жидкие энергосберегающие масла C1 и C2 следует использовать только в двигателях, для которых они предназначены.
C1 Жидкие, т.н. топливо
C2 Жидкие, т.н. топливо сберегающие масла, которые соответствуют особенно жестким требованиям Low SAPS.
C3 Масла Low SAPS, которые соответствуют жестким требованиям Low SAPS. Тот же уровень Low SAPS, как у C2, но меньшее требование экономии топлива.
C4 Масла Low SAPS, которые соответствуют особенно жестким требованиям Low SAPS. Практически тот же уровень Low SAPS, как у C1, но требование экономии топлива соответствует C3.
Дополнительно к классификации API и ACEA многие производители двигателей предлагают для масел свою классификацию. Производители марок малой мощности: Audi, BMW, Ford, GM, Mercedes-Benz, Opel, Saab и Volkswagen требуют использования масел, которые соответствуют требованиям их собственной классификации. Как правило, изготовители двигателей в своей классификации основываются на характеристиках классификации API и ACEA, а также масло должно пройти тесты и испытания производителя двигателя.
Масла для дизельных двигателей тяжелой техники
Масла класса E2 предназначены для дизельных двигателей большой мощности при обычных сроках смены масла.
Масла класса E4 обеспечивают более длительный срок смены масла. К ним относятся специальные масла для двигателей Mercedes-Benz и MAN классификации EURO 3.
Масла класса E5 . Большая часть производителей двигателей требует применения в двигателях EURO 3 масел класса E5 с увеличенным сроком смены масла. Официально класс E5 отменён и заменён классом E7.
E6 Масла Low SAPS (см. ACEA C1-C4) для двигателей тяжелой техники с увеличенным сроком смены масла. В особенности предназначены для дизельных двигателей европейского типа, в которых имеется система очистки выхлопных газов нового типа.
Масла класса E7 предназначены для более мощных выполняющих требования EURO 3 и 4 дизельных двигателей, они обладают улучшенными эксплуатационными свойствами, обеспечивающими значительно больший интервал замены масла. Подходят также и для более старых машин.
E9 Моторное масло высокого класса для дизельных двигателей тяжелой техники. По эксплуатационным свойствам лучше, чем Е7 и подходит для многих двигателей, оснащенных системой очистки выхлопных газов нового типа. Можно также использовать в машинах, в которых требуется использовать ACEA E7 или E5.
Масло для двухтактных двигателей
Уровень требований к маслам для двухтактных двигателей определяется классификацией API, которая основывается на лабораторных испытаниях и испытаниях на двигателях. Масла для двухтактных двигателей делятся на четыре класса API:
Класс API
Основное назначение
API-TA Для двухтактных двигателей мопедов, газонокосилок и соответствующих машин
API-TB Для двигателей мотоциклов малой мощности и моторных лодок
API-TC Для двухтактных двигателей, работающих в жестких условиях на суше. Можно также использовать, когда требуется класс API-TA или API-TB
API-TD Специально для двухтактных подвесных моторов
Внимание! Уровни API-TA и API-TB не одинаковы и не взаимозаменяемы.
Классификация JASO
Классификация японских производителей двигателей. Особое внимание в перечне требований уделено снижению дымообразования. По уровню требований масла делятся на три категории: SA, FB , FC и FD (требования повышаются слева на право).
Классификация NMMA
Это классификация, специально разработанная для масел, предназначенных для лодочных двухтактных моторов. В ней особое внимание было уделено поддержанию двигателя в чистоте. Рекомендованные требования изготовителей подвесных моторов приведены в классификации TC-W3.\
Масла для трансмиссий
Классификация вязкости SAE
По классификации SAE масла для трансмиссий разделяются на классы 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 110, 140, 190 и 250. Буква W означает, что масла предназначены для эксплуатации в условиях низких температур. При указанных в таблице минусовых температурах вязкость масел не должна превышать 150.000 сантипуазов (сП), а также выполнять минимальные требования при температуре 100°C.
Для масел других классов SAE предельные характеристики вязкости определены при температуре 100°С.
Классификация API
GL-1 Трансмиссионное масло, не содержащее противозадирных присадок (присадки EP). Применяется в низкоскоростных трансмиссиях.
GL-4 Масла с противозадирными присадками. Используются на большинстве переднеприводных автомобилей с механическими трансмиссиями.
GL-5 Масла с большим количеством противозадирных присадок для двигателей тяжелых транспортных средств. Рассчитаны на использование в современных автомобилях и рабочих машинах при тяжело нагруженных передачах, работающих на высоких скоростях, при высоких температурах и толчковых нагрузках.
Внимание! В качестве эталона API всегда используйте масла класса GL.
Узлы трансмиссий транспортных средств, в которых используются фрикционные элементы, работающие в масле, требуют особых масел, содержащих специальные присадки, обеспечивающие плавную и стабильную работу этих агрегатов. В обозначении класса API этих масел присутствует обозначение LS (Limited Slip), например, Teboil Hypoid LS.
Масло для автоматических трансмиссий, в отличие от обычных трансмиссионных масел, должно выполнять роль рабочей жидкости в гидросистеме управления, а также смазывать и отводить тепло от фрикционных элементов. Эти масла часто называют жидкостями для автоматических трансмиссий (ATF - Automatic Transmission Fluid).
Внимание! Классификация API не охватывает масел для автоматических трансмиссий, т. к. у изготовителей трансмиссий имеются к применяемым маслам свои требования. Требования разных производителей трансмиссий отличаются друг от друга по фрикционным свойствам. Большую часть автоматических коробок передач можно смазывать маслом типа Dexron II или Dexron III, но если производители коробок передач выставляют свои требования к используемому маслу, то их стоит придерживаться .
Пластичные смазки
Пластичные смазки, как правило, изготовлены путем загущения базового масла Помимо этого для улучшения свойств смазки могут добавляться жидкие или твердые присадки.
Пластичная смазка = Базовое масло (80–90 %) + Загуститель + Присадки
Загустители
Металлические мыла, например, литий (70 % всех производимых), кальций, алюминий и натрий
Комплексные мыла на основе вышеприведенных металлов, из которых самым распространенным является литиевый комплекс
Неорганические загустители, например, бентонитовая глина, силикагель
Синтетические загустители, например, полиуретан и политетрафторэтилен
Базовое масло
В пластичных смазках, как и в смазочных маслах, могут использоваться синтетические и минеральные базовые масла. Базовое масло в совокупности с загустителями определяет реологические свойства смазки. (Реология - наука о текучести веществ)
Присадки
В пластичные, также как и в жидкие смазочные материалы, присадки добавляются для придания им заданных свойств. Кроме жидких присадок в пластичную смазку могут добавляться твердые добавки, такие как дисульфид молибдена (MoS 2 ) и графит.
Свойства и анализ
Твердость
Твердость пластичных смазок определяется по системе NLGI (National Lubricating Grease Institute). Измерение производится измерительным прибором, конус которого погружается в смазку под действием своего веса на 5 секунд при температуре +25 градусов. Глубина погружения конуса в смазку измеряется и указывается в десятых частях миллиметра. Чаще всего указывается имеется ли дело с т.н. мягкой или твердой пенетрацией. Разница в этих значениях дает представление о способности смазки выдерживать механическую нагрузку.
На основании пенетрации смазки делятся на классы NLGI, от 000 до 6. Чем больше номер класса, тем тверже смазка.
Температура каплепадения
Температура, при которой масло и загуститель отделяются друг от друга.
Смазочные свойства
Смазочные свойства пластичной смазки и ее способность нести нагрузку зависят как от вязкости базового масла, так и от поведения загустителей в предельных условиях смазывания.
Противоизносные и противозадирные свойства смазки измеряются следующими известными испытаниями:
Подшипниковые испытания SKF, например, SKF R2F (определяется наибольшая допустимая эксплуатационная температура смазки)
Испытание на противозадирность Timken
Испытание в четырехшариковом аппарате
Испытание на противозадирность Almen
Предел возможности запрессовки
Хорошая возможность запрессовки является жизненно важным свойством в системах центральной смазки, особенно в холодном климате. Смазка должна выдерживать нагрузки системы центральной смазки так, чтобы масло и загуститель не отделялись друг от друга. Фирма Safematic разработала метод испытаний смазок на данный показатель, при котором фиксируется нижняя рабочая температура. SKF (Safematic) регулярно обновляет и публикует результаты своих исследований.
Защитные свойства
Например, тест SKF Emcor, который определяет способность смазки предотвращать повреждение изнашиваемых поверхностей подшипника в присутствии воды.
Водостойкость
С помощью промывочной установки (Water Wash Out Test) определяется стабильность смазки в смазываемой точке под воздействием потока воды.
Результат указывается в количестве SPAN style=MetaBookLF-Romansans-serif/SPANсмытой смазки в процентах.
Возможность смешения смазок с различными загустителями
Приведена примерная таблица смешения смазок
Дополнительные сведения по возможности смешения содержатся в техническом руководстве. (Тел. 020 4700 916)
Вязкость по ISO 3448Классификацию по ISO 3448 распространяется на гидравлические и индустриальные масла. Вязкость по стандарту ISO делится на 18 категорий. Номер категории (от 2 до 1500) соответствует значению кинематической вязкости при 40°C в мм 2 /с (сСт) с допуском 10% от номинального значения в каждой категории.
Гидравлические и индустриальные масла Teboil удовлетворяют самым жестким требованиям современных технологий. Наша продукция всегда выпускается с использованием последних разработок в области технологии смазочных материалов. Наименования продукции Teboil включают номер, соответствующий категории вязкости по ISO . Если в тексте или таблицах этого руководства номер, соответствующий вязкости по ISO VG, напечатан жирным шрифтом, значит, это часть наименования продукции. Например: Teboil Hydraulic Oil 15 .
