Пособие для масленщиков - Аккора

Пособие для масленщиков

ВВЕДЕНИЕ:

Тенденции развития в производстве двигателей

Сегодня концепции двигателей подвергаются различным изменениям в связи с повышающимися требованиями к их эффективности, экологической безопасности и экономии топлива. Без лишних технических подробностей, тезисно обозначим самые важные изменения:

  • усовершенствования трёхцилиндровых двигателей, в основном, в области дизельных двигателей и бензиновые двигатели с современными системами впрыска.
  • Применение новых шестицилиндровых двигателей вместо восьмицилиндровых двигателей с сохранением работоспособности и уменьшением веса (уменьшение габаритов).

Бензиновые двигатели

  • Дальнейшее развитие системы впрыска топлива MPI в связи с трехкомпонентным каталитическим конвертером
  • Внедрение системы прямого впрыска топлива и разработка новых каталитических конвертеров, для соблюдения будущих стандартов выхлопных газов и норм точксичности и одновременной экономии бензина при сохранении прежнего уровня производительности (рабочих характеристик).
  • Применение технологии Valvetronik для уменьшения потребления бензина при высокой производительности, связанной с измениниями впускной секции и впускного клапана (дроссельного клапана), без потерь для акселерации.
  • Варьирующий привод распредвала для оптимизации проворотных характеристик, благодаря чему обеспечивается плавная работа клапанов в соответствии с особенностями эксплуатационного режима двигателя.
  • Внедрение новых материалов и сплавов, напр. Магния, для производства легковестных конструкций и применение новых герметизирующих материалов выдерживающих более высокие температурные нагрузки

Дизельные двигатели

Легковые автомобили

  • Непрямой впрыск дизельного топлива (llD) не получило дальнейшего развития
  • Система непосредственного впрыска (Dl, TDl у VW/Audi с 1989 года) является сегодняшним уровнем технологического развития
  • В области легковых автомобилей, дизельные двигатели VW следуют путем системы насос-форсунка с давлением впрыскивания до 2050 бар.
  • Процесс непосредственного впрыска с системой впрыска с общим нагнетательным трубопроводом с давлением впрыска до 2000 бар (показатели могут меняться в зависимости от производителя) обеспечивает высокие показатели работы при самых низких оборотах двигателя, меньшее потребление топлива и тихий ход при холодном двигателе. Высокое давление впрыска позволяет добиться эффективных показателей до и после впрыска, способствующих уменьшению выброса вредных веществ.

Система “насос-трубопровод-форсунка”

Давление впрыска и дальше будет увеличиваться, чтобы значительно повлиять на качество распыления и для возможности впрыскивания большего количества топлива за отрезок времени в камеру сгорания. Новый метод впрыска с давлением впрыскивания более 2000 бар уже используется,Ю например, в новых двигателях MERCEDES ACTROS.

Увеличение точности деталей впрыска, необходимой для дальнейших усовершенствований впрыска, в обоих категориях двигателей (бензиновых и дизельных), становится возможным с появлением новых технологий производства.

Коммерческие автомобили

  • Процесс впрыскивания с использованием системы впрыска с общим нагнетательным трубопроводом с давлением до 2000 бар и впрыск с опережением. Также уменьшение расхода топлива и выбросов выхлопных газов.

Diesel-otto (бензин)

Главная цель проектировщиков двигателей это HCCI (Homogenous charge compression Ignition – двигатель с самовоспламенением однородной топливной среды), что означает самовозгорание при однородном смешении впрыснутого топлива с воздухом. Эта система объединяет преимущество бензиновых и дизельных технологий.

С HCCI становится возможным не только существенно уменьшить расход топлива, но так же сократить количество вредных выбросов практически до нуля. Для HCCI необходим закрытый контур (closed control circuit) с сенсорным контролем камеры сгорания.

Новые требования к технологиям и моторным маслам, необходимые для удовлетворения будущих норм токсичности выхлопных газов

Совершенно новая проблема это необходимость избавиться от твердых частиц в выхлопных газах дизельных двигателей, поскольку эти частицы канцерогенные. Европейский стандарт выхлопных газов EURO 4, вступивший в силу в 2005 г. содержит, кроме прочих указаний, строгие ограничения на количество твердых частиц в выхлопах. Чтобы оставаться в рамках этих ограничений, необходимы дополнительные системы обработки выхлопных газов, такие как, например, фильтры твердых частиц и новые катализаторы оксидирования.

Таким образом появляется необходимость найти возможность для того, чтобы разработать как можно маленькие и лекгкие фильтры твердых частиц, появляется необходимость в бессерном дизельном топливе, а так же в уменьшении зольных компонентов в моторных маслах.

Это означает радикальное уменьшение в моторных маслах таких компонентов как фосфор, сера и кальций при сохранении прежних рабочих характеристик, в том числе и продолжительных интервалов между заменами масел.

Разработка новой характеристики масла, которая называется Low/ Mid SAPS Oils, означает революцию в составе масла. Отдельные производители уже выпустили одобрения этих масел, которые теперь учтены в новой С категории ACEA (ассоциация европейских конструкторов автомобилей).

Обзор ограничений, встречающихся в законодательстве, касающемся бензиновых и дизельных двигателей пассажирских машин

Пропорция зольных компонентовв моторном масле имеет большое влияние на срок службы фильтров частиц.

Зольные частицы появляются при сгорании и собираются в фильтре твердых частиц (DPF), где могут быть сожжены. При использовании технологии HDI для регенерации зольных фильтров, добавляются присадки для уменьшения температуры сгорания золы. Эта технология используется в автомобилях PSA с 2002г.

Другая технология очищения это кратковременное повышение количества впрыска дизельного топлива, связанная с этим температура выхлопных газов повышается и сжигает частицы в DPF.

Из-за этой полностью автоматизированной процедуры возможно разжижение моторного масла бензином. 0w – не обеспечивают необходимую смазку при критических условиях вождения. Таким образом в будущем большую роль будут играть оптимизирующие трение Low/Mid SAPS масла SAE 5w-30.

Уменьшение количества золообразующих частиц будет играть важную роль и в области коммерческих автомобилей. Однако, одновременно с этим дожны будут быть уменьшены выбросы окислов азота.

Для решения этой проблемы необходимо разработать методы последующей обработки выхлопных газов, поскольку при идеальном беззольном сгорании формируется самое большое количество окислов азота.

Для уменьшения количества окислов азота используются самые различные идеи:

EGR (Exhaust Gas Recirculation, рециркуляция выхлопных газов)

Эта система уже была опробована на пассажирских автомобилях и также продолжительное время используется в США для коммерческих машин.

При использовании этой системы часть выхлопных газов охлаждается и пропускается через камеру сгорания для уменьшения температуры процесса сгорания.

Низкая температура сгорания влечет за собой уменьшение образования окислов азота. Следовательно, становится возможным впрыск с большим давлением, уменьшающий выброс частиц при максимальной производительности.

SCR (Selective Catalytic Reduction, селективное каталитическое восстановление)

Эта система используется в высокофорсированных двигателях различных производителей, за исключением MAN. Благодаря оптимальному впрыскиванию возможна максимальная производительность и снижение эмиссии частиц. При использовании SCR, NOx вместе с выхлопными газами попадает в катализатор, куда одновременно впрыскивается раствор мочевины (под названием AdBlue или NoxCare). Благодаря химической реакции NOx преобразуется в азот и воду.

Каждая машина при этом нуждается в отдельном баке с соответствующей инжекторной системой для раствора мочевины. Потребление AdBlue составляет примерно 5% от потребления дизельного топлива. Кроме этого необходима полная инфраструктура (full-coverage infrastructure) для раствора мочевины.

AdBlue это химикат, 32,5% водяной раствор мочевины высшей чистоты, его постоянное качество обеспечивается стандартом DIN 70070. Необходимо, однако, отметить, что AdBlue чрезвычайно едкий и может храниться незамороженным максимально 6 месяцев.

D20CR + EGR + MAN PM-KAT = EURO4

Эта система была разработана MAN и состоит из передового двигателя с системой впрыска с общим нагнетательным трубопроводом (D20CR), более развитой системой EGR, в которой выбросы NOx уменьшаются до стандарта EURO4 в процессе сгорания. Лимит количества частиц сохраняется специально разработанной системой отделения частиц. При этом необходимо специальное моторное масло с ограниченными присадочными элементами (Low SAPS)

Увеличение интервалов между заменами масла

Говоря в целом, продолжительные интервалы между заменами масла сейчас являются высоким стандартом. Поскольку многие машины используются в тяжелых условиях, например, в поездках на короткие дистанции, интервалы замены масла для каждого случая приходится определять индивидуально. Таким образом, автомобильная промышленность распрощалась со строго определенным графиком замены масла. Все чаще и чаще применяются электронные датчики масла. Благодаря этим системам, интервалы между заменами масла могут быть определены более точно и индивидуально, с учетом данных о машине (температура масла, скорость двигателя, количество запусков двигателя) и условий езды.

Легковые автомобили:

макс. 30 000км для бензиновых двигателей или год

макс. 50 000км для дизельных двигателей или 2 года.

Коммерческий транспорт:

до 100 000км при поездках на длинные дистанции, однако показатель зависит от условий езды и качества используемого масла.

Какая вязкость будет важна в будущем?

Начиная с 90 годов, масла с меньшей вязкостью все больше и чаще приходили на рынок. В особенности это можно сказать о SAE 0w-40 полностью синтетической формуле, которую можно было найти в рамках любого плана продаж. Целью этого нововведения было улучшение эффективности топлива и уменьшение его потребления. Радикальными в области уменьшения вязкости являются масла SAE 0w30 с уменьшенной HTHS вязкостью.

Уменьшенная вязкость вызывает:

  • уменьшение износа при холодном пуске двигателя, благодаря высокой смазке
  • увеличение КПД благодаря меньшему трению
  • уменьшение расхода топлива и выхлопов
  • масла с пониженными HTHS вязкостями позволяют добиться дополнительного уменьшения расхода топлива и количества выбросов

Сегодня SAE 5w-30 получает значение как вязкость для Low and Mid SAPS Oils. Низкотемпературная вязкость 5w имеет хорошие характеристики для холодного старта и достаточно безопасна при обеднённом топливе. Это разжижение топлива основывается на кратковременном увеличении впрыскивания для регенерации DPF фильра (твердых частиц). В то же время высокотемпературная вязкость была понижена до SAE 30. Это влечет уменьшение расхода в полном спектре рабочих температур.

Введение систем последующей обработки выхлопных газов не имеет для коммерческих автомобилей прямого влияние на развитие вязкости. В этом секторе рынка по-прежнему доминируют масла SAE 10w-40, хотя все большее значение начинают приобретать масла 5w.

Топливо

Не стоит забывать о том, что в будущем высокие требования будут предьявляться и к топливу. Сегодня топливо является очень важным фактором в процессе разработки новых двигателей и масел, поскольку топливо имеет большое влияние на эксплуатационные качества и надежность двигателей и их безопасность для окружающей среды.

  • Синтетическое топливо

В свете этих особенностей, десульфуризация (обессеривание) дизельного топлива является важным шагом. Для автомобилей EURO4 дизельное топливо с малым содержанием серы является обязательным.

Внедрение синтетических компонентов, разработка темы GTL (газ-в-жидкость), все это необходимые шаги, которые могут приблизить нас к выполнению будущих требований к выхлопным газам. 

БИО-дизельное топливо не будет иметь значения для автомобилей EURO4 как  топливо в чистом виде, поскольку содержащийся в нем фосфор является ядовитым катализатором. Использование био-дизеля, однако, разрешено EN 590 при 5% примеси этого вещества (RME/FAME).

Тенденции в области топлива

  • Тенденция к уменьшению вредных примесей в топливной системе и выхлопных газах после установки различных систем последующей обработки, как то каталитических конвертеров или фильтров твердых частиц
  • Положительное вляиние на выброс выхлопных газов благодаря уменьшенному содержанию серы.
  • EN 590 разрешено добавление макс. 5% REM к дизельному топливу.
  • Совместимость топлива и смазочного вещества, в особенности присадки
  • Достаточная смазка элементов впрыска (насосов, игл форсунок)
  • Отличная защита от коррозии
  • Высокая эффективность зажигания при использовании дизельного топлива
  • Инновация так называемых супертопливных качеств, которые будут превышать уровень стандартного качества, частности, синтетических компонентов.
  • Уменьшение запаха бензина
  • Улучшение противопенности дизельного топлива
  • Нейтральное поведение с водой
  • Совместимость с новыми материалами, включая эластомеры
  • Контроль экотоксичности

МОТОРНЫЕ МАСЛА

Общие характеристики

Движущиеся части двигателя, которым необходимо особенное внимание при рассмотрении процесса смазки, следующие:

  • поршни-цилиндры, включая поршневые кольца
  • подшипник коленчатого вала и вкладыши
  • подшипник распределительного вала
  • толкатели
  • роккер
  • клапана
  • зубчатые колеса и цепи передач
  • масляный насос
  • турбина и ее подшипники

Для достаточной смазки этих движущихстя частей, моторное масло должно иметь следующие характеристики:

  • Максимально минимизировать трение между движущимися поверхностями в широком диапазоне температур и при различных нагрузках, также должен предупреждаться механический износ
  • Способствовать потере теплоты от рассеивания.
  • Сопротивляться температурам и оксидированию, чтобы во время использования избежать ухудшение качества.
  • Не должно пениться
  • Должна быть возможность с гарантией избавиться от осадков масла, в том числе и на горячих частях.
  • Должно растворять углеводородные осадки и отложения, формирующиеся во время работы и держать их во взвешанном состоянии.
  • Оно должно иметь низкую точку застывания, чтобы гарантировать текучесть при низких температурах.

Эти качества обеспечиваются правильным составом (выбором базовых масел и присадок) и подтверждаются тестами двигателя.

Базовые масла

Несомненно базовые масла сегодня играют чрезвычайно важную роль, поскольку кроме физических свойств (вязкость, характеристика VT, и т.п.) химический состав становится все более и более важным. Ароматическое содержание, содержание серы, степень насыщенности, все это важные факторы, влияющие на выбор базовых масел.

Классификация базовых масел по группам API

категория сера, % степеньнасыщенности индекс вязкости
группа l >0,03 <90 80-120
группа ll <0,03 >90 80-120
группа lll <0,03 >90 >120
группа lV полиальфаолефины (PAO)
группа V все, не находящиеся в группах l, ll, lll или lV
группа Vl Полиинтерналолефин (PIO)
категория базового масламетодпроизводствахарактеристики масла
группа lЗаморозка растворителяБазовые масла первой группы являются наименее очищенными из всех групп. Обычно они представляют собой смесь из различных углеводородных цепочек с малой или отсутствующей однотипностью. Хотя некоторые автомобильные масла и используют базовые масла группы l, они обычно используются там, где к маслу не предъявляются высокие требования.
группа llГидрообработкаи очисткаБазовые масла группы ll обычно используются в моторных маслах с минеральным основанием, доступных в данный момент на рынке. Они имеют удовлетворительные хорошие показатели в аспектах смазки, таких как низкое парообразование, окислительная стабильность и температуру воспламенения. Они демонстрируют только удовлетворительные качества по таким показателям, как точка текучести, вязкость при проворачиванииколенчатого вала непрогретого двигателя и износ при экстремальных нагрузках.
группа lllГидрообработкаи очисткаБазовые масла группы lll из всех групп базовых масел подвергаются наиболее высокому уровню очистки и химической модификации.Хотя они не химически созданы, они демонстрируют хорошие качества по многим показателям, а так же молекулярную однотипность и стабильность. Они обычно комбинируются с присадками и поставляются как синтетические или полу-синтетические продукты. Базовые масла группы lll за последнюю декаду стали более распространенными в Америке.
группа lVХимические реакцииБазовые масла группы lV – химически созданные синтетические базовые компоненты. Полиальфаолефины – распространенный пример полностью синтетического компонента. Синтетики, в комбинации с присадками, демонстрируют отличные качества по многочисленным показателям и аспектам смазки. У них очень стабильные химические соединения и высоко однотипные молекулярные цепочки. Базовые масла группы lV становятся все более и более распространенными в синтетических и синтетически-смешанных продуктах для автомобильных и индустриальных нужд.
группа VКак указаноБазовые масла группы V используются в первую очередь в создании присадок к маслам. Эстеры и полиэстеры-обычные базовые масла этой группы, используемые в создании присадок. Масла группы lV демонстрируют широкий спектр свойств специфических для индивидуального состава каждого масла. Масла группы V чаще всего не используются как базовые масла сами по себе, но они придают положительные свойства другим базовым маслам

Обычно базовые масла это очищенные селективными растворителями парафиновые минеральные масла, отмеченные чрезвычайно отличающейся природной молекулярной структурой. Благодаря процедуре HC – синтеза, базовые масла качественно улучшаются и обозначаются как НС-масла. Изменения молекулярной структуры, однако, не достаточно для сегодняшних моторных масел с высокими эксплуатационными характеристиками. В связи с этим, так называемые базовые масла группы lll начинают играть важную роль благодаря дальнейшим химическим модификациями молекулярной структуры (низкое содержание серы и отсутствие запаха).

Так называемые полностью синтетические масла, такие как PAO или PIO имеют широкое распространение, поскольку состоят из молекул, не имеющихся в неочищенном масле и обеспечивают высокие эксплуатационные показатели или продолжительные интервалы между заменами масла. PIO (полиинтерналолефин) является совместной разработкой ENI S.p.A и EniChem Augusta.

В то же время, так называемые базовые масла группы lll занимают доминирующую позицию на рынке, в особенности в области SAE 5w-30/40 моторных масел для легковых автомобилей. Это гидроизомеризирующиеся базовые масла.

Для специфических целей используются повторно очищенные масла, полученные из отборных отработанных масел в результате сложной процедуры, состоящей из температурной обработки, дистиляции, выделения и гидрогенизации, когда выводятся появившиеся в результате эксплуатации нерастворимые примеси, присадочные осадки и токсичные материалы. 

Кроме базовых масел на характеристики масла влияют присадки и их концентрация, поскольку только правильное их соединение сделает возможными максимальные эксплуатационные характеристики.

Группы присадок

Чаще всего для моторных масел используются следующие присадки:

  • антиоксиданты
  • антикоррозийные
  • AW (противоизносные) / EP (противозадирные)
  • моющие / дисперсанты
  • улучшающие индекс вязкости
  • противопенные
  • уменьшители температуры текучести

Эксплуатационные характеристики и требования к моторным маслам устанавливаются в соответствии с определенными системами классификации, основанными на лабораторных исследованиях, ипытаниях двигателей и эксплуатационных испытаниях. Эти классификации определяются международными ассоциациями (ACEA, API), и крупными производителями как транспортных средств, так и двигателей.

При этом учитываются тип двигателя и тип транспортного средства (легковой автомобиль с бензиновым или дизельным двигателем, малый или большой коммерческий транспорт и т.д.), условия работы и различные типы.

Резюме настоящих и будущих требований к моторным маслам

  • повышенная температурная и окислительная стабильность.
  • повышенные дозы моющих присадок и дисперсантов для увеличения интервалов замены масел.
  • улучшенная стабильность вязкости при низких вязкостях – улучшенные насосные характеристики при низких температурах.
  • уменьшение потерь при испарении – уменьшение расхода масла.
  • улучшенные характеристики сопротивляемости вспениванию и улучшенные свойства выпуска воздуха, в особенности для увеличения интервалов между заменами масла.
  • оптимальная защита при трении и износе особенно в клапанном распределении и в области поршневых колец и цилиндров.
  • в будущем – улучшенная совмещаемость материалов при высоких температурах.
  • отсутствие вредных компонентов для лямбда-зондов и каталитических конвертеров.
  • отсутствие масляной корки в тербонаддуве или при рециркуляции выхлопных газов.
  • радикальное уменьшение золообразующих компонентов, напр. сернистой золы, чтобы сделать возможным применение фильтров твердых частиц.
  • возможность применения в бензиновых двигателях с непосредственным впрыском.
  • уменьшение содержания серы в моторном масле.
  • возможность использования вместе с альтернативным топливом (RME) и с будущим синтетическим топливом.
  • до минимума сократить влияние на выхлопные газы.
  • исследование экотоксичности и возможностей утилизации.

Взаимодействие двигателя и моторного масла

При выборе масла потребитель должен руководствоваться рекомендациями изложенными в инструкции производителя. Общие высказывания, использующиеся на рынке, такие как “полу-синтетическое”, “синтетическое”, “полностью синтетическое” не раскрывают качества продукта, которое описывается в спецификациях и аттестациях, в соответствии с маркой вязкости.

Основные разработчики классификаций и спецификаций

Спецификации и классификации чаще всего предназначены для того, чтобы описать эксплуатационные характеристики продукта. Они  разрабатываются и публикуются такими организациями как ACEA или API, а так же отдельными производителями транспортных средств или двигателей.

Сертификация по стандарту ISO 9000 ff играет важную роль как основа для соблюдения этих положений. Здесь задокументированы отдельные процессы.

Следом за предельными величинами, составляющими основу для условий тестов, также важную роль играют указания по выбору тестовых лабораторий и необходимой документации.

Разработчики спецификаций для смазочных веществ

SAE (Society of Automotive Engineers, общество автомобильных инженеров)

Определяет предельные величины вязкости масла и соответствующие методы их измерения.

Вязкость характеризует текучесть продукта при определенных температурах.

Предельные величины текучести выражаются в “SAE” и классифицируются по так называемым W-классам (для поведения масла при низких температурах) и в обычных SAE (при измерении при 100•с)

Буква W (от слова “winter” – зима) показывает максимальный коэффициент вязкости допускающий запуск двигателя при определенных температурах. Напр., масло класса SAE 10W имеет вязкость в 7000 mPa при температуре -25•с). Она измеряется специальным CCS прибором. Одновременно с этим должна обеспечиваться прокачка при температуре до – 30•с.

Спектр коэффициентов вязкости для “нормальных классов” (без буквы W) при температуре 100•с измеряется капиллярным вискозиметром.

Примерная формула:

К минеральным маслам относится следующее: чем выше вязкость (консистенция) масла, чем выше класс SAE и плотнее масляная пленка, которая появляется между смазываемыми частями, тем лучше защищаются эти части. Однако, при этом увеличивается трение и понижается степень эффективности. Поэтому более жидкие масла способны больше сократить расход бензина, чем масла с большой вязкостью.

В случае же синтетических и особенно полностью синтетических масел, стабильная смазывающая пленка обеспечивается благодаря определенной молекулярной структуре и по большей части не зависит от вязкости.

Выбор допустимых классов SAE предписывается производителем двигателя или транспортного средства в зависимости от нагрузок и температуры окружающего воздуха.

SAE J300 Jan 00

Классификация вязкости SAE является важным критерием в разработке масла, поскольку масло должно оставаться в рамках класса SAE и после сдвига (stay in grade).

Пользователю классы SAE демонстрируют спектр температур применения. Чем жиже масло, тем проще завести двигатель, тем быстрее он смазывается и тем меньше износ при холодном старте.

Кроме этого масло должно иметь низкую сопротивляемость при старте и должно прокачиваться и смазывать двигатель в кратчайший отрезок времени. W классы SAE включают в себя указания на температурные пределы для прокачиваемости.

 

API (American Petroleum Institute, Американский институт нефти)

Здесь смазочные вещества распределяются в зависимости от их работы в двигателе.

Классификация основывается на таких факторах как: тип двигателя, условия функционирования, периодичность технического обслуживания, бензин и т.п.

Они разделяются на две категории:

Sx- для бензиновых двигателей

Cy-для дизельных двигателей

X и Y обозначают меняющиеся буквы, которые обозначают определенный уровень. Новые спецификации обратно совместимы и таким образом выстраивается простая и логическая система.

Бензиновые двигатели

API SE – моторные масла для малых нагрузок

API SF – моторные масла для высоких нагрузок

API SG – моторные масла для максимальных нагрузок

API SH – моторные масла для максимальных нагрузок с высокими эксплуатационными характеристиками

API SJ – Новые более строгие тесты двигателей, по сравнению с API SH

API SL – Новые более строгие тесты двигателей, по сравнению с API SJ, будут опубликованы и внедрены в 2001г.

API SM – моторные масла для бензиновых двигателей и легковых дизелей с улучшеной защитой от износа и окисления, улучшеной прокачиваемостью как свежего, так и использованного масла и ограниченным содержанием фосфора. Превышает предыдущие требования.

Дизельные двигатели

API CC – моторные масла для малых нагрузок

API CD – моторные масла для больших нагрузок, турботестированные

API CE – моторные масла для максимальных нагрузок, турботестированные

API CF4 – моторные масла с рабочими характеристиками класса CE с малым содержанием органометаллических присадок и повышенными требованиями к расходу масла и нагару на поршнях.

API CG-4 – для больших высокофорсированных двигателей, малый уровень выбросов и повышенные требования к защите от износа и коррозии, устойчивость к окислению и антикоагуляции.

API CH-4 – для больших высокофорсированных двигателей, прошедшие новые тесты с результатами более высокими, чем прежние масла API CG-4

Спецификации API также регулируют т.н. “эффективность топлива”, то есть, экономию топлива, которая может быть достигнута “уменьшающими трение” характеристиками моторного масла.

Начиная с 1994 г. была внедрена система определения качества, которая была разработана в соглашении с технологическим процессом (CMA Code of Practice и ASTM 1509) и a placing system of usage licences of the quality brand (EOLCS).  Из-за своей формы этот знак начали называть бубликом (donut).

Нормы содержат строгие правила, касающиеся:

  • взаимозаменяемость базовых масел и присадок
  • возможные изменения в химическом составе
  • выбор устройств для испытаний
  • контроль надежности устройств для испытаний
  • контроль за смазочными веществами на рынке, в особенности за соблюдением требований к химическому составу.

API проверяет качество товаров, отмеченных бубликом по всему миру, в том числе и в Европе.

Спецификации Американской Армии (American Military specifications, MIL-L…)

Были официально введены армией США для обозначений требований к смазочным материалам для военной техники и вот уже несколько лет принимаются как мировой стандарт.

Получение сертификата MIL-L ранее было обязательным условием для участия в национальных и международных тендерах.

Две классические спецификации MIL-L-46152x (до буквы Е) и MIL-L-2104y (до буквы F) в данный момент устарели и заменены на сокращенный список (СID), основанный на спецификациях API.

ILSAK (Международный Комитет по Стандартизации и Одобрению Смазочных Материалов)

ILSAK также является международной организацией, которая занимается стандартизацией и одобрением смазочных веществ. Здесь находят применение не только американским или европейским, но и японским стандартам.

CCMC

Стандарт был актуален до 1996г. и в данный момент уже устарел. Однако он до сих пор представляет собой всем известный стандарт качества и упоминается во многих областях.

Он был издан европейскими производителями и структурирует продукты по их эксплуатационным качествам и вязкости при применении с европейскими двигателями и европейским топливом.

Этот стандарт содержит три категории:

G – для бензиновых двигателей

PD – для дизельных двигателей легковых автомобилей

D – для дизельных двигателей

Масла для бензиновых двигателей пассажирских машин

CCMC-G4 – характеризует требования к эксплуатационным качествам, вязкости и потерях при испарении, которым соответствуют химические составы, основанные на минеральном масле.

ССMC-G5 – от масел требуется экономия топлива уровня SAE класса 5w-30/40 и 10w-30/40. Предельные значения вязкости и потерь при испарении требуют использования синтетических базовых масел.

Масла для дизельных двигателей (коммерческий транспорт)

CCMC-D4 – мотрные масла для применения в турбодизелях и дизельных двигателях коммерческих транспортных средств.

CCMC-D5 – от D4 отличаются удлиненными периодами замены масла и предупреждением образования зеркальности цилиндров (D4 маск. 16%, D5 макс. 2%)

Спецификация ACEA

В 1996г. вступила в силу спецификация ACEA (Ассоциация Европейских Производителей Автомобилей), которая заменила собой классификацию ССМС.

Членами АСЕА являются самые значимые производители транспортных средств в Европе.

Задачи АСЕА

  • Обозначение минимальных стандартов эксплуатационных качеств, которые, однако, будут выше, чем ССМС, в котором каждый крупный производитель автомобилей и техники (ОЕМ) сам решает как разработать и установить более строгие спецификации и оригинальные методы испытаний.
  • Актуализация спецификаций АСЕА происходит каждые 2 года. Благодаря этой процедуре сохраняется актуальность, точность и приемлимость спецификаций АСЕА.

Основная информация

Чтобы гарантировать качество зарегистрированных в АСЕА марок масел, была разработана система управления, устанавливающая следующие требования:

  • Установление строгой системы наблюдения за эксплуатационными качествами посредством EELQMS (Европейская система управления качеством моторных масел).
  • Обязательная сертификация/аккредитация исследовательских лабораторий и конструкторских бюро, а так же производственного оборудования.
  • Регистрация всех сеансов испытаний и химических технологий (кодекс практики, Code of Practice).
  • Публикация списков предприятий, занимающихся минеральными маслами, которые ведут работу в соответствии с требованиями этой системы (Letter of Conformance, подтверждение соответствия)

Так же как и в Америке, где этого добились “бублик” API, в Европе поднялся уровень качества смазочных средств.  В отличии от API, основным принципом АСЕА является самоконтроль.

Из-за этого на рынке появляются многочисленные “пираты”, которые используют марку АСЕА без каких либо доказательств легальности этого.

Спецификации АСЕА

Моторные масла в спецификации АСЕА 2004 года разделяются на 4 основных группы, которые далее подразделяются на классы по рабочим характеристикам.

А – бензиновые двигатели

В – дизельные двигатели для легковых автомобилей и малых грузовиков

комбинируются как Ах/Вх

– Low and Mid SAPS масла

Е – дизельные двигатели для коммерческих транспортных средств

Следом за буквой идет номер, который обозначает класс рабочих характеристик. Далее, для сведения автомобильной индустрии дополнительно пишется год, когда была разработана или актуализирована данная спецификация.

Например:

Е3-02

Е – область применения

  3 – класс эксплуатационных качеств

      02 – год издания спецификации

Нововведением в спецификации АСЕА 2004 является комбинация групп А и В.

Однако, хотя объединение этих групп было введено АСЕА в 2004 году, стандарты АСЕА 2002 до сих пор остаются в силе и могут использоваться в течение еще 2х лет. Таким образом, нововведение АСЕА 2004 будет внедряться постепенно и применяться к новым изобретениям.

В ниже описываются различные основные группы с соответствующими классами рабочих характеристик.

Применение-бензиновые двигатели

А1 – высококачественные масла с низким лимитом HTHS вязкоти (в основном, с упором на экономию бензина), одобреные только для специфических двигателей, в соответствии со спецификациями производителей.

А2 – масла с высоким качеством базового масла с обычными интервалами между заменами, универсального применения.

А3 – высококачественные, не теряющие совего качества масла для современных высокофорсированных двигателей с продолжительными интервалами между заменами масла.

А4 – Применяются для прямого впрыска бензина

А5 – высококачественные масла с пониженной HTHS – вязкостью.

Дизельные двигатели легковых автомобилей

В1 – высококачественные масла с низким лимитом HTHS вязкости (в основном с упором на экономию топлива), одобреные только для специфических двигателей, в соответствии со спецификациями производителей.

В2 – масла с высоким качеством базового масла с обычными интервалами замены, с универсальным применением (отменены в АСЕА 2004)

В3 – высококачественные stay-in-grade масла для современных высокофорсированных дизельных двигателей, с продолжительными интервалами между заменой масла.

В4 – высококачественные масла для дизельных двигателей с прямым впрыском топлива в легковых автомобилях

В5 – высококачественные масла с пониженной HTHS вязкости

Нововведения АСЕА 2004

А1/В1 – высококачественные масла с низким лимитом HTHS вязкости (в основном с упором на экономию бензина), одобреные только для специфических двигателей, в соответствии со спецификациями производителей.

А3/В3 – высококачественные stay-in-grade (сохранение вязкостных характеристик) масла для современных высокофорсированных дизельных и бензиновых двигателей, с продолжительными интервалами между заменами масла.

А5/В5 – высококачественные масла с пониженной HTHS вязкостью, одобренные к использованию с особыми двигателями в соответствии со спецификацией производителя.

SAPS масла 

С1 – Low SAPS масла с пониженной HTHS 2.6 – 2.9 mPa, сернистая зола макс. 0,5% w/w, сера макс. 0,2% w/w, фосфор макс 0,05% w/w, эксплуатационные качества АСЕА А5/В5 экономия бензина АСЕА А1

С2 – Mid SAPS масла с пониженой HTHS 2.9 mPa s, сернитая зола макс. 0,8% w/w, сера макс. 0,3% w/w, фосфор макс 0,08% w/w, эксплуатационные качества АСЕА А5/В5 экономия бензина АСЕА А5

С3 – Mid SAPS масла без пониженной HTHS 3,5 9 mPa s, сернистая зола макс 0,8% w/w, сера макс. 0,3% w/w, фосфор макс. 0,08% w/w, эксплуатационные качества АСЕА А5/В5

Коммерческий транспорт

Е1 – масла стандартного качества для дизельных двигателей коммерческих транспортных средств, с обычным интервалом замены масла (спецификация более недействительна)

Е2 – универсально применяемые масла для всех двигателей коммерческих транспортных средств при нормальной нагрузке, с обычным интервалом замены масла.

Е3 – универсально применяемые моторные масла для всех двигателей коммерческих транспортных средств, которые удовлетворяют требованиям к токсичности выхлопных газов EURO 1 и EURO 2, с высокой нагрузкой и продленными интервалами замены масла, в соответствии со спецификацией производителя (отменено появлением АСЕА 2004)

Е4 – Универсально применяемые моторные масла для всех двигателейкоммерческих транспортных средств, которые удовлетворяют требованиям к токсичности выхлопных газов EURO 1 и EURO 2, с высокой нагрузкой и продленными интервалами замены масла, в соответствии со спецификацией производителя. От Е3 отличается более высокими требованиями к чистоте поршня и уровню антикоагуляции.

Е5 – универсально применяемые масла для всех двигателей коммерческих транспортных средств, которые удовлетворяют требованиям к токсичности выхлопных газов EURO 3 при максимальных нагрузках и с продленными интервалами замены масла.

Е6 – моторные масла для двигателей EURO 4, с рециркуляцией выхлопных газов и фильтром твердых частиц класса АСЕА Е4/Е5 и ограничением в присадочных элементах серной золы макс. 1,0% фосфора макс. 0,08%, серы макс. 0,3% предпочтительны SAE классы 10w-40/xw-30

Е7 – моторные масла для двигателей EURO 4, с рециркуляцией выхлопных газов, но без фильтра твердых частиц и без химических ограничений присадочных элементов (P, S, SA), предпочтительны SAE классы 15w-40.

Пояснение:

АСЕА А1/В1 и А5/В5 не являются обратно совместимыми (специальные масла).

Последовательности АСЕА А и В упоминаются только в комбинации.

АСЕА С1, 2, 3 предназначены для двигателей, отвечающих стандарту EURO 4, c DPF (пассажирские машины).

АСЕА Е6 и Е7 предназначены для двигателей, отвечающих стандарту EURO 4, с EGR, CRT, и/или DPF.

Global DHD-1

  • В новой спецификации Global DHD-1 для тяжелых коммерческих транспортных средств резюмируются основные важные международные дизельные спецификации. Эта спецификация играет большую роль в связи со спецификацией Volvo VDS-3.

Охватываются следующие тесты:

Caterpillar Cat 1R

General Motors GM 6.5 L RFWT

Mitsubishi 4D34T4

Mack T8E and Mack T9

MB OM 441LA

Cummins M11

Global DLD

В новой спецификации Global DLD  для легких дизельных транспортных средств резюмируются основные важные международные дизельные спецификации. В DHD запланированы три категории, чтобы, кроме прочих, учитывать и масла с пониженной HTHS-вязкостью.

Кроме известных двигательных тестов АСЕА и API сюда включены японские тесты двигателей.

Одобрения производителей

В Европе большую важность имеют спецификации отдельных производителей, таких как BMW, MERCEDES BENZ, MAN, Porsche, Scania, VOLKSWAGEN и VOLVO, которые действуют наравне с требованиями АСЕА, а так же будут обновляться и дополняться.

После получения и изучения документации, подтверждения проведенных тестов или применения тестов собственных, производители издают одобрения “имени” смазочного материала.

Утверждения имеют срок годности и могут продлеваться в соответствии с указаниями отдельного производителя путем очередного доказательства эксплуатационных качеств.

Благодаря сотрудничеству в автомобильной индустрии, разными производителями используется небольшое количество двигателей. В связи с этим отдельные спецификации одновременно используются несколькими крупными производителями автомобилей и техники, например, Porsche Cayenne V6 рекомендует масла в соответствии с VW 503 00.

ОДОБРЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ГЕРМАНИИ

Стандарт VW

VW-work standart 500 00 – масла с экономией топлива (0w-30/40, 5w-30/40, 10w-30/40)

VW-work standart 500 01 – всесезонные масла (15W-X, 20W-X, XW-50/60)

VW-work standart 502 00 – моторные масла с улучшенными эксплуатационными качествами с перспективой увеличения интервалов между заменами масла до 30 000км

VW-work standart 503 00 – моторные масла для бензиновых двигателей с повышенными эксплуатационными показателями и увеличением периода замены масла (WIV) и экономии топлива ( HTHS >2,9; SAE 0W-X, 5W-X)

VW-work standart 503 01 – первая внедренная Audi спецификация. Схожа с VW 503 00, но с HTHS > 3,5

VW-work standart 504 00 – моторное масло с пониженным содержанием золы, со способностью экономии топлива, предусмотреное для всех бензиновых двигателей включая FSI от VW-Group (прямое и непрямое впрыскивание), и с увеличенными интервалами между заменами масла (WIV) (HTHS ≥ 3,5 SAE 5W-30).

VW-work standart 505 00 – всесезонные масла, предусмотренные для ALT дизелей как с air cooler, так и без.

VW-work standart 505 01 – всесезонные масла для дизельных двигателей с системой впрыска насос-форсунка, предписываются в обязательном порядке.

VW-work standart 506 00 – масла для дизельных двигателей с улучшенными эксплуатационными качествами для увеличенных интервалов между заменами масла (WIV) и с подтвержденной экономией топлива. (HTHS> 2,9; SAE 0W-X, 5W-X)

VW-work standart 506 00 – всесезонные масла предусмотренные для дизельных двигателей с системой впрыска насос-форсунка с увеличенными интервалами между заменами масла (WIV). (HTHS> 2,9; SAE 0W-X, 5W-X)

VW-work standart 506 01 – всесезонные масла предусмотренные для дизельных двигателей с и без системы впрыска насос-форсунка, с увеличенными интервалами замены масла (WIV). (HTHS > 2,9; SAE 0W-30)

VW-work standart 507 00 – моторные масла с пониженным содержанием золы и способностью к экономии топлива, предусмотрено для всех дизельных двигателей от VW-Group (с прямым и непрямым впрыскиванием), с фильтром твердых частиц, с увеличенными интервалами замены масла (WIV) (HTHS ≥ 3,5  SAE 5W-30).

Примечание:

VW-work standart 500 00 и 501 01 применялись только до 31.12.2005. После этого запланировано пересмотрение стандарта 501 01 с целью его дальнейшего использования как нового знака одобрения.

Mercedas Benz

MB Sheet 229.1 – моторные масла для всех двигателей легковых автомобилей (дизельные и бензиновые двигатели). Основание: АСЕА А2/3 и В2/3 + дополнительные требования без ограничения вязкости.

MB Sheet 229.3 – повышенные требования, по сравнению с 229.1 с увеличенными интервалами между заменами масла, основываясь на АСЕА А3/В3/В4 (SAE 0w-X, 5w-X)

MB Sheet 229.31 – эксплуатационные характеристики такие же, как MB Sheet 229.3, однако, с уменьшенной пропорцией золообразующих компонентов (mid SPAsh-oils*)

MB Sheet 229.5 – повышенные требования по сравнению с MB Sheet 229.3, особенно в том, что касается поездок на короткие дистанции и увеличения интервалов замены масла (SAE 0w-30/40, 5w-30/40)

*mid SPAsh-oils – название, используемое Mercedes Benz для mid SAPS масел.

BMW

BMW Special-Oils – масла с экономией топлива, одобренные по результатам собственных тестов BMW проведенных с маслами SAE 5w-X и 10w-X.

BMW Longlife-98 (бывш. BMW Longlife) – для увеличенных интервалов между заменами масла у масел с экономией топлива SAE 5w-X и 0w-X.

BMW Longlifeoil-01 – масла с экономией топлива класса SAE 5w-30/40 и 0w-30/40, протестированные в 6-цилиндровом двигателе М 52/54. Ограниченно газосодержание в моторных маслах.

BMW Longlifeoil-01 FE – то же, что и BMW Longlifeoil-01, но с уменьшенной HTHS вязкостью, без обязательного предписания применения.

BMW Longlifeoil-04 – требования соответствуют BMW Longlifeoil-01, но ограничены присадочные элементы (mid SAPS) для применения в бензиновых и дизельных двигателях с фильтрами твердых частиц (обратно совместимы).

Opel

GM-LL-A-025 – особые масла класса SAE 0w-30 с пониженной HTHS вязкостью для бензиновых двигателей, начиная с модели VECTRA C (2002г.). Макс. интервал между заменами масла с ECOService-Flex – 30 000 км или 2 года.

GM-LL-В-025 – специальное масло класса SAE 5w-40 для дизельных двигателей начиная с модели VECTRA C (2002г.). Макс. интервал между заменами масла с ECOService-Flex – 50 000 км или 2 года.

Примечание: начиная с 2004г. возможны так называемые комби-масла GM-LL-A-025 + GM-LL-B-025.

Mitsubishi

CDI двигатели – поименное одобрение масел SAE 0w-30 с пониженной HTHS вязкостью (начиная с 2002г.)

Дизельные двигатели – пока что нет поименного одобрения. Назначение: АСЕА В3 без ограничения вязкости.

Porsche

Porsche – все масла с вязкостью SAE 0w/5w-40 протестированные и поименно упомянутые Porsche. (Для Cayenne V6 используется VW 503 00)

Одобрения производителей коммерческих транспортных средств

DaimleChrysler Sheets

227.0* – подходят для коротких интервалов между заменаи масла, образование зеркальности цилиндров макс.7%

227.1* – подходят для коротких интервалов между заменами масла, образование зеркальности цилиндров маск. 7%

228.1 – подходят для продленных интервалов между заменами масла, образование зеркальности цилиндров макс.6%

228.3 – подходят для длинных интервалов между заменами масла, образование зеркальности цилиндров макс. 4,5%

228.5 – подходят для наиболее длинных интервалов между заменами масла, образование зеркальности цилиндров макс. 3%

228.51 – эксплуатационные характеристики такие же, как в 228.5, но уменьшена пропорция зольных компонентов (low SPAsh-oils)

*отозваны

Стандарты MAN

MAN 270 – сезонные масла уровня АСЕА Е2

MAN 271 – всесезонные масла уровня АСЕА Е2

MAN M 3271 – масла для двигателей, работающих на природном газе (CNG) и сжиженном газе (LPG)

MAN M 3275 – масла с высокими эксплуатационными характеристиками для увеличенного интервала между заменами масла (заменяет QC 13-017)

MAN M 3277 – масла с высокими эксплуатационными характеристиками для наибольшего интервала между заменами масла

MAN M 3277 low ash (CRT) – масла с высокими эксплуатационными характеристиками для наибольшего интервала между заменами масла и для CRT-систем (фильтр частиц)

MAN M 3377 – масла с наивысшими эксплуатационными характеристиками, значительно большими, чем в M 3277, для наибольшего интервала замены между маслами.

MAN M 3477 – характеристики такие же , как в М 3277, но с уменьшенной пропорцией зольных компонентов (low SPAsh oils). Масла не являются обратно совместимыми с М 3277, однако затрагивают MAN M 3277 low ash (SRT)

SCANIA

LDF – моторные масла с высокими эксплуатационными характеристиками, с увеличенным интервалом между заменами масла.

LDF-2 – масла с высокими эксплуатационными характеристиками, с увеличенными интервалами замены, прошедшие тесты Mack N 11 и эксплуатационные испытания (основа АСЕА Е7).

Volvo

VDS-3 – масла с высокими эксплуатационными характеристиками, с увеличенным интервалом замены масла для двигателей, удовлетворяющих стандарту токсичности выхлопных газов EUROlll. Кроме эксплуатационных испытаний, требуется наличие класса АСЕА Е5. Аттестованные по Volvo VDS-3 масла рекомендуются для новых транспортных средств FM9, FH12, FM12 с двигателями D9A и D12D (EURO lll) с увеличенным интервалом между заменами.

VDS-3 lssue 2 – масла с высокими эксплуатационными характеристиками, с увеличенным интервалом замены для двигателей удовлетворяющих классу АСЕА Е7 и новому тесту двигателя (Mack T 10) и с ощутимо повышенными требованиями к стабильности сдвига. Окончательное решение выносится после эксплуатационных испытаний.

Дополнительные описания качества 

HTHS-вязкость 

HTHS стандарт (вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига) является нововведением. Эти масла могут применяться только в специфических двигателях. HTHS вязкость не имеет никакой связи с классами SAE.

Преимущество этих масел в значительном сокращении расхода бензина и связанного с этим уменьшения загрязнения окружающей среды выхлопными газами.

Из-за того, что они образуют тонкую смазывающую пленку, эти масла могут использоваться только в особо сконструированных двигателях.

Рабочей группой VW подобные двигатели были внедрены вместе с соответствующими маслами ( VW 503 00, 506 00, 506 01) в моделях 200г. Сейчас масла этого типа одобрены для специфических двигателей практически всеми производителями транспортных средств.

Использование этих масел в более старых двигателях может повлечь за собой повреждения и ускоренный износ частей. Эти масла не являются обратно совместимыми из=за того, что образуют более тонкую защитную пленку, чем традиционные масла.

SHPD (Super high perfomance diesel)

Техническо- коммерческая классификация моторных масел для коммерческого транспорта, подвергающихся особо суровым условиям эксплуатации (увеличенная литровая мощность, меньший технологический разброс, улучшенные характеристики / объем масляной ванны, увеличение интервалов между заменами масла и т.п.), типичных для современных турбодизельных двигателей. Обычно это масла категорий АСЕА Е2 и Е3, API CF-4, MB 228.1 и 3, MAN M 3275.

UHPD (Ultra Hight Perfomance diesel)

Это новый класс качества масла для коммерческих транспортных средств, с высшей степени продленными интервалами замены масла (80 000 до 160 000 км), с двигателями, удовлетворяющими требования к токсичности выхлопных газов EURO ll. Обычно это масла категории АСЕА Е3 и Е4, MB 228.5, MAN M 3277.

Конечно же масло может удовлетворять нескольким уровням эксплуатационных характеристик, как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, поэтому указываются все классификации, которым оно соответствует, кроме случаев, когда смазка имеет специфическое применение (напр. только для бензиновых или дизельных двигателей).

Прочие интересные темы из области моторных масел и автомобильных смазочных материалов в общем.

Расход масла

1. Расход масла зависящий от двигателя

Расход масла обычно возврастает в связи с износом следующих частей:

  • цилиндр/поршень
  • направляющая
  • также из-за протекающих частей (поддон картера, головки цилиндров, сальники и т.д.)

Исходя из нашего опыта, мы можем сказать, что зачастую роль в этом играют производственные допущения: у двигателей одной и той же модели может быть разный уровень расхода масла. Дополнительными влияющими факторами являются стиль вождения и скорость.

Старое правило, что при повышенном расходе масла нужно использовать масло с повышенной вязкостью, может применяться только к двигателям с “чистым износом”. В двигателях без “читого износа” более эффективным является применение более жидких масел.

2. Расход масла, зависящий от масла

Такой расход масла зависит от используемого в химическом составе базового масла. Чтобы уменьшить расход подобного вида, в современных моторных маслах применяются базовые масла более улучшенного качества (Группы lll или lV), поскольку испаряющееся масло горит и увеличивает выброс выхлопных газов и соответственно увеличивает количество оседающей гари.

Совместимость с другими маслами

Марки масел, доступные на рынке, совместимы друг с другом. Однако, эксплуатационные характеристики “смеси” из масел обычно ниже, чем у двух отдельных продуктов, поскольку их совместное воздействие друг на друга может не самым лучшим образом отразиться на качестве, и особенно это можно сказать про синтетические продукты. Однако, в общем и целом, уровень качества в этом случае остается приемлемым и дозаправка продуктом конкурирующей фирмы возможна.

И хотя замена масла в машине, в которой прежде использовалась другая марка масла, не является большой проблемой, ни в коем случае нельзя излишне легко относиться к этому вопросу (вроде того, что “все масла одиннаковые”).

Загрязнение поршневой канавки

Чистота поршня и особенность склонность поршневой канавки к загрязнению имеют большое влияние на химический состав масла.

Из-за повышения температур в области поршневого кольца и применения новых базовых масел, чистота поршня имеет важную роль в процессе оценки моторных масел.

Замена масла

Обычно рекомендуется соблюдать интервалы замены масла, указанные производителем в руководстве по эксплуатации или показываемые компьютерной системой в машине. Интервалы замены масла зависят от:

  • качества масла
  • условия вождения (плохие условия езды, путешествия на короткие расстояния или длинные дистанции)
  • качество топлива
  • расход топлива
  • формула масла (stay-in-grade)

Интервалы замены масла не должны превышать указанные производителем максимально допустимые интервалы соответствующие условиям эксплуатации машин.

Определение качества по результатам исследования масла

Частота и процедура пробы масла

Обычно проба масла чаще всего является исключением, поскольку частота смены современных смазочных веществ регулируется инструкциями производителя. Исключениями могут являться, например, газовые двигатели, которые работают на специфических газовых смесях и вообще двигатели, работающие в исключительных условиях.

Обычные интервалы для пробы масла это примерно 1500 рабочих часов двигателя или около 3 месяцев. Однако, после первой заправки маслом рекомендуется брать пробы через каждые 200-300 рабочих часов, чтобы примерно выяснить срок годности масла.

Процесс пробы

  • взятая проба должна быть взята из заправленного масла
  • образец должен быть чистым
  • перед отсылкой в лабораторию образец должен быть четко и понятно идентифицирован (место, дата, марка)
  • количество масла для анализа примерно 200 мл
  • проба должна браться из теплого двигателя, когда масло достигло своей рабочей температуры

Анализ масла служит для контроля за состоянием масла, чтобы узнать его функциональные качества, для проверки состояния машины и для выявления и своевременного устранения дефектов двигателя.

Показатели анализов масла

Вязкость

Вязкость является одним из самых главных качеств масла.

Повышение вязкости означает сильное окисление масла и его загрязнение из-за осадков, возникающих в процессе горения и/или металлов износа. Редуцирование масла может повлечь его разжижение топливом.

Температура вспышки

Определение температуры вспышки в закрытом тигле с помощью прибора Пески-Мартенса показывает загрязненность масла летучими компонентами. В норме минимальное значение не должно опускаться ниже 180/190°С.

Понижение температуры вспышки может быть вызвано недостаточным функционированием системы впрыска или из-за проникновения топлива в масло через поршневые кольца.

Щелочное число

Индекс остаточной способности отработанного масла нейтрализовать кислоты, образующиеся во время сгорания или через окисление.

Значение должно быть не ниже 50% от начальных показателей.

Нерастворимость в n-Гептане

Для оценки эксплуатационных характеристик используемого масла важны данные о типе и объеме загрязненности, образующейся в масле во время работы машины.

Эти загрязнения зависят от общих и эксплуатационных условий, как то:

нерастворимые посторонние субстанции, например, грязь, проникающая снаружи при заборе воздуха, частички от износа, ржавчины, гари, формирующиеся от неполного сгорания топлива, из отложений и осадков масла, продуктов окисления смазки и т.п.

Элементы износа

Алюминий – износ поршней и подшипников и повышенная опасность блокировки цилиндров.

Хром – износ хромированных поршневых колец, цилиндров или выпускных клапанов.

Железо – подверженность железных частей ржавчине и износу.

Свинец – износ уменьшающих трение сплавов медно-свинцовых подшипников. Редко в связи с проникновением этилированного бензина.

Медь – износ подшипников, шатуна, распредвала, труб охлаждения.

Кремний – наличие пыли или иных посторонних субстанций, а так же плохое качество системы фильтрации воздуха.

Олово – износ подшипников из композитных медно-оловянных, алюминиево-оловянных сплавов.

Крайний предел содержания элементов износа крайне тяжело определить заранее: длительный период применения зачастую влечет за собой появление непредвиденных ситуаций.

Некоторые производители определяют маскимальные показатели основываясь на металлах, используемых в двигателе и условиях эксплуатации. Если показатели превышены, необходимо заменить масло или провести профилактические работы по обслуживанию машины.

Прочие субстанции, которые можно обнаружить в масле: барий, кальций, магний, цинк, фосфор

Определение этих субстанций в масле обычно осуществляется на основе присадок, изначально присутствовавших в хим.составе масла. Если их концентрация меняется по сравнению со свежим маслом, это может указывать на снижение качества масла и его загрязнение иными маслами.

Цинк и Магний в анализе отработанного масла также могут появиться из-за износа специфических сплавов.

Бор – содержится в некоторых присадках, но может появиться из-за попадания в масло охлаждающей жидкости, которая часто содержит борные соли, использующиеся как замедлители коррозии.

ИК-спектр

При помощи ИК-спектра можно быстро идентифицировать продукт.

Каждому продукту присуща характерная кривая, строящаяся в зависимости от используемых базовых масел и присадок. Оценка качества возможна только в случае, если имеется доступ к спектру масла в его начальном состоянии.

Путем сравнения ИК-спектра образца и ИК-спектра соответствующего свежего масла, можно сделать выводы о следующем:

  • идентификация масла по сравнению с базовым ИК-спектром
  • наличие воды в масле
  • разжижение масла топливом (дизельным или бензиновым)
  • наличие гликоля (защита радиатора)
  • некоторые выводы о комплексе присадок и его изменениях

Своей осмысленностью и технической применимостью этот метод хорошо показал себя при контроле качества товаров или при идентификации продукта.

ТРАНСМИССИОННЫЕ МАСЛА

Структура и смазка трансмиссий

Механическая трансмиссия/трансмиссия с плавным изменением передач

Механические передачи должны преобразовывать обороты и вращающие моменты двигателя. Благодаря этим преобразованиям появляется возможность начать процесс движения с высоким вращающим моментом (1-ая передача) и передвигаться по дороге с большей скоростью (6-ая передача). Также частью работы механической трансмиссии является обеспечение возможности изменения направления вращения (передача заднего хода).

Самые важные составные части:

  • парное соединение зубчатых колес
  • синхронизированные элементы
  • поступательная пара

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ

Задачи автоматических трансмиссий совпадают с задачами механических трансмиссий, с тем отличием, что процесс переключения происходит автоматически. На сегодняшний день существуют разные конструктивные типы автоматических коробок передач.

Они отличаются удобством переключений количеством передач или структурой (напр. CVT или CSTCC).

Самые важные составные части:

  • гидравлическое сцепление (гидромуфта)
  • преобразователь момента вращения (гидротрансформатор)
  • парное соединение зубчатых колес

ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Назначением так называемых дифференциалов является распределение поступающих оборотов и моментов вращений от коробки передач к колесам машины. Поскольку шины имеют разную скорость при преодолении поворотов, необходима так называемая дифференцированная трансмиссия. Особая форма самоблокирующегося дифференциала. Здесь могут быть закреплены различные назначения моментов вращения каждому из колес. Это закрепление необходимо (напр. можно избежать проскальзывания колес при старте) для обеспечения оптимального распределения момента вращения и последующего стабильного распределения энергии при старте. Для этого типа конструкции необходимы специальные масла с LS присадками.

Внимание: преодоление поворотов невозможно в закрепленном состоянии.

Самые важные составные части:

  • дифференциалы
  • гипоидная передача
  • коническая шестерня и коронная шестерня

Требования к маслам механических трансмиссий 

Для правильной смазки трансмиссий масла должны соответствовать следующим требованиям:

  • предотвращать износ
  • защищать металлические части от ржавчины
  • не формировать пену
  • охлаждать
  • обеспечивать правильное функционирование сцепления, работающего в маслянной ванне
  • обеспечивать функционирование сервоуправления

Вышеперечисленные свойства достигаются выбором базовых масел высшего качества, которые смешиваются с подходящими присадками, которые придают им качества, не получающиеся иным путем.

Наиболее часто используемые присадки для масла:

  • антиоксиданты
  • антикоррозийные
  • противоизносные
  • пеноингибиторы
  • противозадирные
  • усилители величины сцепления
  • улучшители индекса вязкости

Эксплуатационные качества и требования к трансмиссионным маслам определяются подходящими классификационными системами, основанными на лабораторных и эксплуатационных испытаниях.

Еще одним нововведением в области трансмиссионных масел является “пожизненная запрака”. Это означает, что масло для механической коробки передач будет заменено только в случае ремонта, в обычном же случае предписывается срок службы 150 000 км, соответственно 10 лет. В связи с этим, все больше и больше используются полностью синтетические масла.

Обзор будущих требований к трансмиссионным маслам

  • увеличить количество передач (напр. 6 для пассажирских машин)
  • повышение крутящего момента – большая интенсивность производительности
  • малый объем масла благодаря меньшему размеру конструкции
  • большее количество материалов из синхронных элементов, таких как латунь, покрытая молибденом сталь, агломерированные материалы, напр. бронза или трущиеся поверхности из бумаги или углеродных волокон.
  • улучшенная смена передач при всех температурах
  • “пожизненная заправка” – радикально увеличенные интервалы между заменами масла.
  • увеличенная термическая и окислительная стабильность трансмиссионных масел
  • отличная защита от износа и точечной коррозии (выщербления)
  • улучшенные противопенные и воздуховыводящие функции на протяжении всего периода эксплуатации.
  • возможность использования с новыми типами трансмиссий, таких как CVT или автоматические трансмиссии с муфтой гидротрансформатора (CSTCC)
  • наблюдение за экотоксичностью и разработка способов утилизации.

Основные редакторы классификаций и спецификаций

SAE (общество автомобильных инженеров)

Здесь масла классифицируются в соответствии с их кинематической вязкостью, которая измеряется при 100°С капиллярным вискозиметром в mm2/s и/или основывается на их динамической вязкости, которая измеряется при низких температурах ротационным вискозиметром (Брукфилд).

SAEgrades max. temperature for the Viscosity of 150.000 cP Viscosity at 100°C, cSt
°C min. max.
70 -554,1
75w -40 4,1
80w -26 7,0
85w -12 11,0
80 7,0 <11,0
85 11 <13,5
90 13,5 <24
140 24,0 <41
250 41,0

Определенные названия SAE были выбраны, чтобы избежать путаницы с моторными маслами.

API (Американский институт нефти)

Здесь трансмиссионные масла классифицируются в соответствии с их эксплуатационным назначением.

API GL1  механические трансмиссии, червячные передачи, низкие нагрузки, малые скорости скольжения

API GL2 – червячные передачи, если не хватает GL1

API GL3 – механические трансмиссии, червячные передачи, если не хватает GL1

API GL4 – коробки передач

API GL5 – механические трансмиссии, червячные передачи

Спецификации Американской армии (MIL-L-…)

MIL-L-2105 – обычно соответствует API GL4

MIL-L-2105 B – в общем соответствует API GL5, однако с улучшенными антипенными свойствами по сравнению со спецификацией MIL-L-2105

MIL-L-2105 С – в общем соответсвует API GL5, имеет улучшенную термическую и окислительную стабильность по сравнению с MIL-L-2105 B

MIL-L-2105 D – в общем соответствует API GL5, но с несколько улучшенными свойствами, чем MIL-L2105 C 

MIL-L-2105 E – в общем соответствует API GL 5, но с более строгими ограничениями, чем MIL-L-2105 D

Важные аттестации трансмиссионных масел

MERCEDES BENZ

MB Sheet 235.0 – масло для гипоидных передач класса SAE 85w-90 и SAE 90 с эксплуатационными качествами уровня API GL5

MB Sheet 235.1 – масло для шестеренчатой трансмиссии класса SAE 80w с эксплуатационными качествами уровня API GL4

MB Sheet 235.8 – полностью синтетическое масло для гипоидных трансмиссий класса SAE 75w-90 с эксплуатационными качествами уровня  API GL5 для коммерческих транспортных средств, UNIMOG и MB-trac.

MB Sheet 235.11 – польностью синтетическое трансмиссионное масло класса SAE 75w-90 с эксплуатационными качествами уровня API GL4 для пассажирских машин, внедорожных транспортных средств, UNIMOG и MB-trac.

MAN

Трансмиссионные масла API GL4

MAN 341 Type N – все одобренные до этого продукты

MAN 341 Type ML – минеральные масла, интервалы между заменами до 160 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

MAN 341 Type SL – полностью синтетические продукты, интервалы между заменами до 320 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

Трансмиссионные масла API GL5

MAN 342 Type N – все одобренные до этого продукты

MAN 342 Type ML – минеральные масла, интервалы между заменами до 160 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

MAN 342 Type TL – полусинтетические продукты с интервалами замены до 160 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

MAN 342 Type SL – полностью синтетические продукты, интервалы между заменами до 320 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

MAN 342 Type SL+ – полностью синтетические продукты с интервалами между заменами до 500 000 км в TG-A с ведущим мостом HY-1350

Трансмиссионные масла API GL 4+5

MAN 341+342 Type ML – минеральные масла, интервалы между заменами до 160 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

MAN 341+342 Type SL – полностью синтетические продукты, интервалы между заменами до 320 000 км, в соответствии с группой обслуживания А+

BMW

  • гипоидные масла для осевого привода без мульти-дискового самоблокирующегося дифференциала или вязкостным дифференциалом с блокировкой (E320/325iX), SAE 75-90
  • гипоидные масла для осевых приводов с мульти-дисковым самоблокирующимся дифференциалом или с электро-гидравлическим дифференциалом с блокировкой (напр. для Z3 Roadster), SAE 75w-140

Caterpillar

Как один из самых больших производителей строительной техники, компания  Caterpillar имеет собственные требования не только к маслам для трансмиссий, но и к маслам для гидравлических систем своих машин. Продукты спецификации CAT TO 4 должны, по предписаниям Caterpillar, иметь вязкость SAE 10w, 30 и 50.

Тест CAT TO 4, заменяющий собой более ранний тест CAT TO 2, состоит из проверки смазочного покрытия, теста износа зубчатых колес и независимого химического анализа.

Требования к жидкостям для автоматических тансмиссий (ATF)

Для правильной смазки автоматических трансмиссий масло должно соответствовать следующим требованиям:

  • смазывать зубчатые колеса
  • защищать от ржавчины и коррозии
  • не образовывать пену
  • обеспечить перенос давления
  • отводить теплоту
  • способствовать правильному функционированию муфты сцепления
  • иметь четкие фрикционные свойства в течение долгого времени
  • быть совместимой с герметизацией.

Стандарты и эксплуатационные качества масел для автоматических трансмиссий определяются на основе подходящих систем классификации, основанных на лабораторных и эксплуатационных испытаниях.

Фрикционные свойства жидкостей имеют основное значение для автоматических трансмиссий, где муфты сцепления используются в маслянных ваннах.

Свойства эти должны быть таковыми, чтобы предотвращать скольжение и вибрации муфт сцепления.

Самыми важными специикациями являются спецификации от General Motors (DEXRON) и Ford (MERCON), которые значительно совпадают по эксплуатационным качествам и оценивающим тестам.

Однако в прошлом требования разных компаний к фрикционным свойствам были разными и поэтому два продукта (DEXRON от General Motors и 33 F/G от Ford) не были взаимозаменяемыми. Это до сих пор относится к транспортным средствам, которым сегодня необходимы ATF жидкости типа Ford 33 F/G.

Наиболее важные одобрения ATF масел

MERCEDES BENZ

MB Sheet 236.1 – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON lll

MB Sheet 236.2 – масло для гидравлических трансмиссий Тип ATF A Suffix A (TASA)

MB Sheet 236.5 – рабочая жидкость для трансмиссий Allison в соответствии с MB Sheet 236.1, 236.2, 236.6

MB Sheet 236.6 – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON ll D

MB Sheet 236.7 – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON ll D

MB Sheet 236.8 – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON ll Е

MB Sheet 236.9 – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON lll

MAN

MAN 339 Type A – масла для гидравлических трансмиссий Тип ATF A Suffix A (TASA)

MAN 339 Type D – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON ll D и DEXTRON ll Е (заменяет старую спецификацию MAN 339 Type C)

MAN 339 Type F – масло для гидравлических трансмиссий Тип DEXTRON lll

МАСЛА ДЛЯ МОТОЦИКЛОВ

Масла для двухтактных двигателей

Двухтактные двигатели в последние несколько лет усложнились, подвергшись многочисленным техническим изменениям и усовершенствованиям: увеличенная производительность, разделительные клапаны, система электронного впрыскивания, водяное охлаждение и т.п. Из-за этого, однако, появилась проблема выхлопов. Эта проблема и является причиной использования смазочных масел улучшенного качества, которые чаще всего либо полу-, либо полностью синтетические.

Главными проблемами являются: прихватывание-застревание, слипание поршневых колец, загрязнение выпускных каналов, необходимость уменьшить осадки в камере сгорания (масла с “низким содержанием золы”).

Смазка двухтактных двигателей гарантируется применением топливной смеси с 2%-6% добавлением масла к бензину.

Эта смесь может добавляться непосредственно в топливный бак или может быть впрыснута в топливную систему дозировочным насосом.

В обоих случаях смазываются подшипники коленвала и поршневые подшипники, поверхности стыков между цилиндром и поршнем.

Требования к эксплуатационным характеристикам масел для двухтактных двигателей определяются подходящими классификациями, основанными на лабораторных и эксплуатационных испытаниях.

JASO (Japanese Automotive Standarts Organization)

JASO FA – для малых нагрузок

JASO FB – для средних нагрузок

JASO FC – для средних нагрузок + бездымное сгорание

API (Американский институт нефти)

API TA – для мопедов

API TB – для мотороллеров

API TC – для высокоскоростных двигателей

API TD – для подвесных двигателей (TCW 2; TCW 3)

ISO (международная организация стандартизации)

ISO-L-EGB – для средних нагрузок (=JASO FB)

ISO-L-EGC – для средних нагрузок + бездымное сгорание (JASO FC)

ISO-L-EGD – для высоких нагрузок + бездымное сгорание (>JASO FC)

Европейская спецификация масел для двухтактных двигателей, называемая “Global” в данный момент обсуждается. После транспортных средств будут рассматривать так же бензопилы и т.п.

Смазочные вещества для четырехтактных двигателей мотоциклов

Четырехтактные двигатели также, как и двухтактные были усовершенствованы при помощи передовых технических решений, что затронуло также и сферу смазки.

Рециркуляция масляных паров, впрыскивание масла внутрь поршня, масляная рубашка для остывания поршня и поршневых головок делают их более сложными, чем двигатели пассажирских машин. Кроме температуры и окислительных нагрузок, которые могут быть прослежены к высокой литровой мощности.

Кроме собственно смазки, должны также удовлетворяться и требования к трансмиссионным маслам, поскольку смазочные масла циркулируют по одному пути и, соответственно, требуется только одно смазочное вещество.

JASO (Japanese Automotive Standarts Organization)

Четырехтактный бензиновый двигатель и сцепление, работающее в масляной ванне:

  • JASO T 904-98 MA – описывает требования для более высоких базовых показателей величины сцепления
  • JASO T 904-98 MB – описывает требования для более низких базовых показателей величины

Причины, по которым мотоциклам нужны специальные масла:

АвтомобилиМотоциклы
литровая мощность ЛС80120
макс. обороты в минуту600012000
фактическое использование максимальной мощностисреднеевесьма разнообразное
охлаждениеводавода, воздух/масло,воздух
VMT (пробег)сильныйменее сильный
эффект спецификаций рабочих характеристиксильныйменее сильный
смазка переключения передачпожизненнаяда
смазка муфтынетда
толкатель гидроклапанадада

Производители требуют высокопроизводительные синтетические или полусинтетические масла с уровнем производительности API SF/SG/SH. При карданном, а не цепном приводе обычно требуются масла с ЕР присадками и уровня API GL5.