То, что двигатель не сможет работать без смазки, стало понятно сразу, как только появились первые экземпляры двигателей внутреннего сгорания: в середине XIX столетия Этьенн Ленуар безуспешно пытался создать рабочий экземпляр ДВС, но все попытки неизменно заканчивались неудачами — поршень клинило в цилиндре, и мотор выходил из строя. Как только конструкция двигателя была доработана системами смазки и охлаждения, проблема исчезла. Так уже первые инженеры-двигателисты поняли, что новые поршневые двигатели потребуют не только топлива, но и других жидкостей — масла и антифриза. (Двигатели воздушного охлаждения сегодня останутся за скобками, а вот историю, как «двигатель работает без масла», рассмотрим отдельно.)
Но для чего нужно масло? Ответ кажется очевидным: чтобы смазывать! Действительно, основная задача масла — надёжно разделять две металлические поверхности, и таким образом снижать коэффициент трения. Как это происходит, хорошо видно на рисунке сверху. Но про другие важные для моторного масла задачи обычно забывают. Мы же перечислим их: защита поверхностей (плёнка из масла предотвращает контакт «металл-металл»), охлаждение нагретых деталей, герметизация цилиндропоршневой группы, удаление продуктов износа, частиц окисленного масла и остатков несгоревшего топлива из двигателя.
Задача моторного масла — не только смазывать! На этой картинке перечислены все функции моторного масла, о которых многие автомобилисты даже не подозревают
На нижнем рисунке наглядно показано, как моторное масло разделяет две металлические поверхности и снижает коэффициент трения
И чтобы масло качественно выполняло каждую из вышеперечисленных задач, химикам приходится тщательно продумывать состав масла, а инженерам — не менее тщательно проверять свойства будущего продукта. Поэтому современное моторное масло — это сложная смесь, составленная из нескольких базовых масел и пакета присадок, которая должна удовлетворять множеству требований. Базовые масла (минеральные, полученные при перегонке нефти, или синтетические, производимые способом химического синтеза на специальных заводах) определяют базовые вязкостно-температурные свойства будущего готового продукта, который мы увидим на прилавках автомагазинов. А вот за остальные показатели (моющие, антикоррозийные и прочие) отвечает именно пакет присадок.
Из этих компонентов состоит моторное масло. Основной ингридиент - масляная основа, определяющая основные вязкостно-температурные характеристики. Пакет присадок придаёт базовому маслу некоторые новые или улучшает уже имеющиеся свойства
Так выглядит состав пакета присадок. Детергент является моющим средством, а диспергатор нужен, чтобы присадки равномерно растворялись во всём объёме мотрного масла, а не выпадали осадком
Процесс создания масла — штука сложная. Вначале из многих сотен образцов масел нужно выбрать те, что подходят по вязкости, испаряемости и другим химико-физическим показателям. Затем отобранные образцы испытываются на специальных установках — трибометрах, которые имитируют работу подвижных деталей в двигателе и позволяют получить информацию о характеристиках смазочных материалов еще до проведения более дорогих моторных испытаний. Например, один из трибометров имитирует работу поршневого кольца и стенки цилиндра, что позволяет определить тенденции износа в этой паре трения. В итоге, из сотен образцов, проверенных во время испытаний, до финиша доходят всего 2-3...
Чем минеральное масло отличается от синтетического? Основой: минеральной или синтетической. (Соответственно, моторное масло на смешанной основе называют полусинтетикой.) Начало синтетическим маслам положила необходимость применения в авиационных двигателях смазочного материала, который бы не окислялся при высоких температурах: 250 – 300 ºС в подшипнике скольжения турбины достаточно быстро окисляли привычное минеральное масло, при этом образовывались отложения.
Минеральные масла - это продукты, полученные путем перегонки сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах. Как происходит процесс перегонки, знает любой старшеклассник, посещавший уроки физики и химии. Для тех же, кто пропускал занятия, уточним: нефть нагревается до температуры около 350°C, частично она испаряется и в зависимости от молекулярного веса своих компонентов разделяется на слои (фракции), которые отбираются с различных тарелок колонны.
Синтетические масла получают в процессе гидрокрекинга или химического синтеза. Последняя технология считается более прогрессивной и позволяет получать более качественные базовые масла.
Оставшиеся «финалисты» подвергаются различным, наиболее тяжелым моторным испытаниям, в ходе которых исследуются эксплуатационные характеристики моторных масел. Во время этих испытаний воссоздаются самые разнообразные условия эксплуатации двигателя, например, режим частых коротких поездок или езда по скоростному шоссе. По окончании испытаний, двигатель снимается со стенда и разбирается для оценки его состояния, при этом большое внимание уделяется степени износа деталей и их чистоте.
Помимо стандартных моторных испытаний, в лабораториях есть климатические установки и мощностные стенды, в которых воспроизводят различные температурные режимы эксплуатации от африканской жары до сибирских холодов и имитируются различные режимы работы двигателя. Так что красивая канистра на прилавке магазина — это вовсе не произвольная композиция из базовых масел и присадок, как думают многие, а тщательно продуманный и проверенный продукт, создание которого занимает до 3-х лет.
Главная тенденция в мировом двигателестроении - даунсайзинг, то есть уменьшение рабочего объёма моторов. И производители масел всерьёз ожидают, что эта тенденция пагубно отразится на их бизнесе - двигатели становятся меньше, значит, и масла для них требуется меньше… Впрочем, в этих опасениях есть определённая доля лукавства: масло малокубатурные турбомоторы кушают очень и очень хорошо - до 1 литра на 1000 км, так что кризис «маслёнщикам» пока не грозит
А теперь давайте вспомним типичную для автомобильных выставок недавнего прошлого картину. На стенде стоят «Жигули» со снятым картером, но двигатель работает. При этом стендист вещает заученную скороговорку: «Внимание, этот двигатель работает без масла! Такое возможно только благодаря нашей присадке». Обман? Не совсем: как нам рассказали специалисты компании Castrol, бензиновый атмосферник родом из семидесятых вполне способен работать на холостом ходу без масла! Вот только чудодейственная присадка к этому никакого отношения не имеет — этот «феномен» существует исключительно благодаря качественной сборке мотора и его примитивной конструкции.
И вообще специалисты Castrol категорически не рекомендуют добавлять дополнительные «модификаторы» и прочие «улучшатели». Сейчас каждое масло — это идеально сбалансированный продукт, обеспечивающий оптимальную работу двигателя. И любая другая добавка нарушит этот баланс и помешает маслу работать так, как задумали его создатели. Также инженеры не советуют тратить деньги на промывочные масла, не рекомендуют менять масло в дизельных двигателях чаще, чем в бензиновых... Всего — полтора десятка подобных рекомендаций, которые касаются укоренившихся среди автомобилистов заблуждений.
Заблуждение № 1. Если масло потемнело — его нужно срочно менять, даже если вы проехали меньше тысячи километров
На самом деле: изменение цвета моторного масла в двигателе — не повод для беспокойства. Оно темнеет от того, что моющие присадки, содержащиеся в современных ГСМ, растворяют продукты неполного сгорания топлива. Таким образом они поддерживают детали двигателя в чистоте, защищая их от загрязнения.
Заблуждение № 2. Период смены масла можно определить «на глаз»
На самом деле: рекомендованные интервалы замены масла устанавливаются производителями автомобилей, и эти указания — главное, чем стоит руководствоваться.
Заблуждение № 3. Интервалы замены масла одинаковы для всех видов автотранспорта
На самом деле: у легковых автомобилей значения интервалов замены довольно близки, но все же для каждой марки они определяются независимо и могут быть как фиксированными, так и гибкими, — на усмотрение производителя конкретной марки авто. Что же касается коммерческого транспорта, то здесь периодичность смены масла зависит от режима эксплуатации и может отличаться в несколько раз.
Заблуждение № 4. Не обязательно менять масло регулярно
На самом деле: если пропустить очередную замену моторного масла, образование отложений в двигателе будет происходить всё более интенсивно. В результате это приведёт к замедлению циркуляции масла и ухудшению смазывания мотора, а значит — к повышению его износа, а в перспективе и к серьезной поломке или заклиниванию двигателя.
Заблуждение № 5. Главное — выбирать масло подороже
На самом деле: даже самое качественное и дорогостоящее масло, не соответствующее рекомендациям производителя автомобиля, способно нанести существенный вред двигателю машины. Более того, негативные последствия появятся значительно быстрее, чем при использовании дешевого масла, подходящего по допускам. Так что главным и первоочередным критерием при выборе масла должны быть именно указания в инструкции по эксплуатации автомобиля.
Заблуждение № 6. Между синтетическим и минеральным маслом нет никакой разницы
На самом деле: моторные масла на минеральной основе окисляются и теряют свои эксплуатационные характеристики интенсивнее. Масла на синтетической основе имеют более широкий температурный диапазон, стабильнее при нагреве и лучше работают, сохраняют текучесть в холодных условиях. Иными словами, они дольше сохраняют свои эксплуатационные свойства, и поэтому именно они рекомендуются для эксплуатации автомобилей с увеличенными межсервисными интервалами.
Заблуждение № 7. Для старых автомобилей подходят только минеральные масла
На самом деле: когда синтетические моторные масла только появились на прилавках, некоторые автомобилисты заметили, что после заливки «синтетики» под машиной появлялись масляные пятна. Это происходило из-за того, что смазочные материалы на синтетической основе обладают лучшей моющей способностью и когда они попадали в двигатель, долгое время проработавший на минеральном масле, происходило активное отмывание загрязнений, в том числе между валом и соответствующим сальником. При этом зазор между валом и уплотнением увеличивался и новое моторное масло начинало вытекать из двигателя.
Заблуждение № 8. Смешение различных моторных масел не повредит автомобилю
На самом деле: смешивать масла разных видов не рекомендуется, так как сочетание смазочных материалов различной вязкости и с разными комплексами присадок может в значительной степени снизить эффективность работы двигателя. Конечно, в экстренных случаях, — например, когда уровень масла достигает критической отметки на трассе, где нет возможности долить то же масло, которое уже было использовано, — можно долить масло другой марки. Но при первой же возможности масло нужно будет заменить.
Заблуждение № 9. Всесезонное масло уступает по своим качествам маслам для определенных сезонов
На самом деле: всесезонные продукты обеспечивают как надёжный пуск двигателя в зимний период, так и эффективное смазывание прогретого двигателя в рабочем режиме. Не удивительно, что сейчас все ведущие производители предлагают для легковых автомобилей исключительно всесезонные моторные масла.
Заблуждение № 10. Проверить качество масла в домашних условиях невозможно
На самом деле: провести полноценную экспертизу ГСМ подручными средствами действительно нельзя, но... Есть метод, позволяющий определить, что масло перестало быть пригодным для использования. Чтобы провести этот тест, достаточно щупом поместить каплю масла на поверхность газетной бумаги. Обычно масло быстро расплывается, оставляя несколько концентрических кругов, но если оно образует устойчивую каплю на поверхности бумаги — значит, его нужно срочно слить и поменять на свежее.
Заблуждение № 11. Если добавить в масло присадки, оно будет работать лучше
На самом деле: производители моторных масел категорически не рекомендуют добавление сторонних пакетов присадок. Вопреки расхожему заблуждению, такие присадки могут не только не улучшить характеристики масла, но и ухудшить их, и даже нанести серьезный урон двигателю. Дело в том, что композиция каждого моторного масла создается таким образом, чтобы получить идеально сбалансированный пакет присадок. Любые сторонние добавки нарушают этот баланс и мешают моторному маслу работать так, как это задумано его производителем.
Заблуждение № 12. При каждой смене масла нужно сначала заливать «промывочное» масло
На самом деле: промывочное масло — это специальный продукт, который содержит большое количество моющих присадок, вымывающих отложения и продукты сгорания из двигателя. Современные моторные масла обладают превосходной моющей и диспергирующей способностью. Поэтому в промывании мотора современного легкового автомобиля необходимости нет. В сложных случаях — если мотор сильно загрязнён — можно, залив в него предписанное производителем масло, просто сократить интервал замены.
Заблуждение № 13. Энергосберегающее моторное масло лучше обычного
На самом деле: энергосберегающее масло отличается низкой вязкостью и дополнительным пакетом присадок, в том числе антифрикционных. Их задача — уменьшить потерю энергии при трении и, как следствие, расход топлива. В реальности же автомобилист заметит только небольшую экономию топлива относительно обычного синтетического масла аналогичного класса вязкости. При этом энергосберегающие масла имеют ограничения по применению: они рекомендованы к использованию только в двигателях внутреннего сгорания, специально адаптированных для использования маловязких масел.
Заблуждение № 14. Масло в дизельных моторах надо менять чаще
На самом деле: частота замены моторного масла зависит не только от самого масла и типа двигателя, не менее важны качество топлива и условия эксплуатации автомобиля. Некорректно сравнивать расход масла легкового автомобиля с расходом дизельного грузовика. Однако при прочих равных условиях наиболее важный фактор — это именно качество дизельного топлива. Если оно высокое и соответствует европейским стандартам, то частая замена моторного масла не потребуется.
Заблуждение № 15. Для дизельных автомобилей подходит только масло для дизельных двигателей
На самом деле: вопреки расхожему мнению моторные масла не делятся на дизельные и бензиновые. Производители разделяют моторные масла на продукты для легкового (включая легкий коммерческий транспорт) и грузового транспорта, что и указывается на упаковке. При этом масла для легковых и грузовых автомобилей, даже выполненные в одинаковых классах вязкости, отличаются составом базовых масел и пакетами присадок, что обусловлено различиями в конструкции двигателей и условиями эксплуатации транспортных средств.