Состав моторных масел

Состав моторных масел

27.01.2021 0 Автор admin

Любое автомобильное масло — это сложный химический состав, состоящий из базового масла (или комбинации базовых масел) и пакета присадок, которые улучшают свойства базовых масел.

Состав автомобильного моторного масла

Базовые масла

Группа базового маслаСодержание серы, %Содержание предельных углеводородов, %Индекс вязкостиОписание
I>0,03< 9080-120Минеральные масла грубой очистки
II≤0,03≥9080-120Минеральные масла высокой степени очистки
III≤0,03≥90120Гидрокрекинг VHVI (Very High Viscosity Index)
IVПАО (поли-альфа-олефины)
VДругие масла, не вошедшие в I-IV группы (сложные эфиры, спирты, ПАГ, эстеры)

Виды автомобильных масел

Синтетические

Фраза Synthteric или Fully Sinthtetic на упаковке масла означает, что в качестве «базы» используются масла III или IV группы. При использовании базовых масел IV группы добавляют масла III либо V группы, так как ПАО-масла обладают некоторыми недостатками.

VHVI (Very High Viscosity Index)

Масла VHVI получают путем глубокого очищения масляных фракций нефти с последующей обработкой каталитическим гидрокрекингом, в результате которого из масла удаляются почти все вредные компоненты: соединения серы, азота и др.

GTL (Gas To Liquid)

GTL-масла так же относят к 3 группе базовых масел. В отличии от VHVI, базовое масло получают не из нефти, а из синтез-газа, который синтезируется в жидкие углеводороды и потом, путем уже известного нам процесса гидрокрекинга, молекулы расщепляются и создаются новые. Отличительными преимуществами масел, произведенных по этой технологии, являются: хорошая высокотемпературная стойкость, низкая испаряемость, высокий индекс вязкости и отличные низкотемпературные свойства. К недостаткам можно отнести низкую полярность (масло плохо «прилипает» к металлам).

PAO (PolyAlphaOlefins)

Полиальфаолефины — базовые масла, получаемые путем олигомеризации в среде катализатора этилена, в результате чего получают децен (C10H20) или додецен (C12H24), которые, путем взаимодействия с катализаторами превращаются в ПАО. В итоге получаются углеводороды с длиной цепочки порядка 10-12 атомов. Такие масла обладают высокой окислительной и термической стабильностью, очень низкой температурой застывания и испаряемостью. К недостаткам можно причислить низкую растворяемость присадок и слабую полярность, поэтому в ПАО обязательно так же добавляют базовые масла III или V групп.

Полусинтетические

Слово «полусинтетическое» вовсе не значит, что моторное масло содержит 50% синтетики и 50% минеральных базовых масел. Обычно это состав, который содержит примерно 70% минеральных базовых компонентов (1 или 2 групп) с добавлением ~15% синтетики (3 или 4 группы), которая улучшает низкотемпературные свойства и продлевает ресурс.

Минеральные

Минеральные масла — это масла, состоящие из базовых масел 1 или 2 групп, либо смеси 1 и 2 группы.

Присадки

Модификаторы вязкости

Модификаторы вязкости (Viscosity Impover, VI) — полимерные загустители, которые расширяют температурный диапазон эксплуатации, тем самым увеличивая индекс вязкости.

Работа полимерных загустителей - модификаторов вязкости

Полимерные катушки увеличивают вязкость, расширяясь при высокой температуре, и, наоборот, снижают вязкость, сжимаясь при низких температурах.

Модификаторы вязкости обладают определенным недостатком — могут разрушаться при высоких температурах и сдвиговых нагрузках, буквально ломаясь. Особенно подвержены этому явлению линейные полимеры.

Линейный полимер - модификатор вязкости

Способностью полимера модификатора вязкости называют стабильностью сдвига. Этот показатель измеряется с помощью 90-часового теста Курта Орбана (ASTM D7109) и называется индексом стабильности сдвига (SSI, Shear Stability Index). Чем ниже индекс, тем дольше масло способно сохранять вязкость.

OCP

OCP — олефиновые сополимеры, обладают хорошей растворимостью и термостабильностью. Широко используются в производстве благодаря невысокой стоимости.

PMA

PMA — полимеры полиметакрилата, содержащие алкильные боковые цепи, которые препятствуют образованию кристаллов воска в масле, обеспечивая отличные низкотемпературные свойства. Используются в маслах, которые предназначены для мощных, высокофорсированных двигателей.

Гидрогенизированные сополимеры стирола-диена

В зависимости от типа диена, различают стирол-бутадиеновые (SBC) и стирол-изопреновые (SIP) полимеры. Широко используются в энергосберегающих маслах.

Противозадирные (разделяющие)

Противозадирные присадки (EP, extreme pressure) работают в условиях предельных нагрузок, предотвращая сваривание. В местах очень высокого трения и температуры, противозадирные присадки разлагаются, создавая твердую пленку. Именно поэтому такие присадки еще называют разделительными. Наиболее известным представителем является диалкилдитиофосфат цинка — ZDDP.

В маслах RIXX так же используются новейшие неорганические модификаторы трения, которые вступают в синергию с ZDDP и значительно уменьшают износ трущихся деталей при критических нагрузках.

Противоизносные

Противоизносные присадки — жирные спирты, соединения фосфора, сложные эфиры (эстеры) и др. Увеличивают «липкость» и прочность масляной пленки даже при низкой вязкости масла, снижают потери энергии на прокачиваемость.

Модификаторы трения (антифрикционные присадки) в моторном масле повышают топливную экономичность и КПД. Механизм действия основан на «прилипании» твердых частиц на смазываемых поверхностях. Образуется сплошной слой с низким коэффициентом трения. Уменьшение трения происходит за счет легкого скольжения слоистых присадок. Наиболее известными модификаторами трения являются соединения молибдена. Они особенно необходимы в смазочных материалах, в которых ограничено содержание противозадирных присадок (ZDDP). К таким относятся средне- и малозольные, а так же ILSAC-масла.

Моющие

Моющие присадки предотвращают образование лака, нагара в термонагруженных зонах. Поддерживают чистоту деталей двигателя, растворяют уже образовавшийся нагар. Типичные представители — сульфонаты, салицилаты, кальция и магния

СвойствоФенолятыСульфонатыСалицилаты
Диапазон щелочного числа (приблиз.)0-3000-5000-300
Сера, %0,5-40-40
Сульфоновые кислотынетданет
Карбоновые кислотынетнетда
Гидролитическая стабильностьхорошаяумереннаяхорошая
Окислительная стабильностьочень хорошаяслабаяочень хорошая
Термическая стабильностьпревосходнаяпревосходнаяпревосходная
Моющие свойствахорошиехорошиепревосходные
Ингибирование коррозиислабоехорошееслабое
Антиоксислительный эффекточень хорошийнеточень хороший
Таблица «Сравнение свойств моющих присадок»

Диспергирующие

Диспергирующие присадки удерживают растворенные в масле отложения во взвешенном, измельченном состоянии, таким образом препятствуют образованию шламовых отложений.

Масла RIXX производятся по инновационной технологии CCBL, благодаря чему дисперсность достигает рекордных 98%. Это значительно улучшает фильтруемость масла, поэтому масла RIXX способны сохранять свои рабочие свойства более длительный срок.

Антиокислительные

Антиокислительные присадки нейтрализуют агрессивные факторы, которые влияют на процесс старения масла, тем самым продлевая срок службы и межсервисный интервал.

Депрессорные

Депрессорные присадки снижают температуру застывания, не позволяя молекулам срастаться в крупные конгломераты.

Антипенные

Антипенные присадки замедляют процесс окисления базового масла путем разрушения стенок пузырей. В состав входят силиконовые масла и некоторые полимеры.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии связывают влагу (без которой этот процесс невозможен), а так же покрывают металлические детали защитной пленкой. Многие противоизносные присадки также являются ингибиторами коррозии.