Масло минеральное моторное, называемое также нефтяным, представляет собой продукт неоднократной перегонки нефти. Автомобильная индустрия постоянно развивается, и данная разновидность моторных масел все реже применяется в современных моторах. Но, несмотря на то, что качественные характеристики таких смазок уступают синтетическим, все еще существует целый ряд ситуаций, когда их применение оказывается необходимым.
В двигателях с высокими оборотами минеральные масла использовать не рекомендуется, тогда как в случае с автомобилями «прошлого поколения» они подходят лучше всего. Кроме того, такие смазки лучше применять в автомашинах с большим пробегом, поскольку вязкость такого масла противодействует чрезмерному его расходованию.
Повышенный расход смазочного материала напрямую связан с состоянием и износом элементов двигателя.
Использование в такой ситуации синтетики может достаточно ощутимо ударить по карману автовладельца, поскольку смазка будет просто «улетать в трубу», а разница в цене между этими двумя разновидностями моторных масел достаточно ощутима.
О применении
Не стоит опасаться, что применение минерального масла может нанести какой-либо вред двигателю. По характеристикам современные минеральные смазки не сильно уступают синтетическим, и они также могут использоваться в зимний период, кроме самых сильных морозов.
В состав минерального масла помимо базовой смазки входят различные добавки, улучшающие его параметры.
Понятно, что использование минеральных смазочных материалов зимой не является оптимальным вариантом, поскольку повышенная вязкость может ощутимо сказываться на процессе запуска двигателя. Вращение коленчатого вала при отрицательной температуре осуществляется в процессе запуска гораздо хуже, чем в случае синтетической или полусинтетической смазки, поэтому многие автовладельцы в зимний период переходят на эти виды масел. Эти смазочные материалы обладают меньшей вязкостью при намного лучшей прокачиваемости по каналам в масляных магистралях.
Положительной чертой минерального масла можно считать его низкую цену, тогда как отрицательная сторона заключается в необходимости более частой замены по сравнению с синтетическим веществом.
Старение и утрата свойств «минералки» происходят быстрее, поэтому следует чаще осуществлять замену.
Отличия от «синтетики»
Из названий смазочных веществ становится ясно, что минеральные моторные масла являются чем-то натуральным, полученным из нефти, а синтетические смазки – субстанции, получаемые путем синтеза. Рассмотрим подробнее, откуда взялась необходимость в изобретении синтетики.
Дело в условиях работы двигателя, которые не являются стабильными. Мотор остывает после остановки и нагревается после запуска. В процессе работы также постоянно меняются условия эксплуатации двигателя за счет изменений оборотов, температуры, скорости трения и других показателей.
В связи с этим в качестве оптимального варианта рассматривается смазка, характеристики и свойства которой сохраняются независимо от изменений этих условий.
Но изобретение такого материала является невозможным, поскольку при остывании любые субстанции становятся гуще, при повышении скорости трения – перегреваются и т.д. В связи с этим в определенный момент развития моторостроения особо актуальным стал вопрос об обеспечении наилучшей стабильности параметров моторных смазок в различных условиях.
Учитывая, что у минеральной основы масла имеется ряд ограничений по обеспечению подобной стабильности, ученые прибегли к синтезу молекул – в результате и получилась основа синтетическая. Она гораздо меньше подвержена воздействию внешних факторов, а ее свойства являются более стабильными при длительной эксплуатации.
Первый синтетический смазочный материал был использован в авиации, когда возникла необходимость запустить двигатели при очень низкой температуре (ниже -40°). В таких условиях минеральная смазка просто замерзала. Понятно, что синтетическое масло в те годы обладало очень высокой себестоимостью и не могло еще массово применяться в автомобильных двигателях.
Постепенно производство синтетических моторных масел дешевело, и они стали использоваться в автомобильной промышленности.
Выбор между автомаслом синтетическим и минеральным
Итак, основное эксплуатационное отличие синтетической моторной смазки от минеральной заключается в лучшей стабильности характеристик и свойств при длительной эксплуатации и различных температурах. Для обычных автолюбителей это означает, что:
- На синтетическую смазку меньше влияют перегревы и низкие температуры.
- «Синтетика» способна дольше сохранять свои качества во время эксплуатации.
Ряд параметров моторных масел, обязательных сегодня для многих двигателей, не может быть реализован только на минеральной основе. В качестве яркого примера можно привести вязкость материала.
Тем не менее, случаются ситуации, когда именно синтетика является противопоказанной для мотора – чаще всего это актуально для двигателей, имеющих большой пробег.
Поэтому, если в регионе, в котором происходит эксплуатация автомобиля, температуры зимой не падают ниже -20°, нет никакой особой необходимости использовать синтетическую смазку для мотора. При этом все прочие параметры смазочного материала должны соответствовать требованиям для конкретного двигателя.
Минеральная или полусинтетическая смазка будет просто немного чаще требовать замены, но никакого вреда для мотора ее использование не несет.
Полусинтетические масла
Наряду с приведенными выше двумя разновидностями смазок, существует также полусинтетическое вещество. Оно изготавливается на смешанной основе, где синтетический компонент может составлять 30-50%, а минеральный – соответственно, 50-70%. Такие смазочные материалы превосходят по показателям стабильности характеристик минеральные, но уступают синтетическим.
Чаще всего рекомендуется заливка полусинтетических моторных масел в современные двигатели, имеющие большой пробег. В таких моторах возрастает угар синтетики, поэтому полусинтетику можно считать оптимальным вариантом.
Найти на рынке полусинтетическое смазочное вещество, подходящее под все требования, указанные производителем двигателя, намного проще, чем минеральное.
О смешивании различных видов
В целом, любое смешивание в двигателе различных масел выполнять не рекомендуется. Это в первую очередь связано с перемешиванием между собой совершенно разных присадок, содержащихся в данных автомаслах. При этом химическую реакцию при подобном смешивании предсказать невозможно.
Полученная в результате комбинирования смесь не будет соответствовать действующим требованиям и стандартам, поэтому выполнять любое смешивание допускается только в крайних случаях.
Чаще всего к смешиванию приходится прибегать в случае замены автомасла другим, отличающимся вязкостью, типом, производителем и т.д. Кроме того, может возникнуть необходимость доливки масла в двигатель, когда нужная марка под рукой будет отсутствовать. Учитывая снижение долговечности мотора при смешивании, рекомендуется в первом случае тщательно оценить реальную необходимость такой смены, а во втором – всегда иметь в багажнике небольшой запас своей смазки.
Говоря о вреде смешивания для двигателя, можно привести мнение, согласно которому при комбинировании разных автомасел они, якобы, сворачиваются. Это особенно актуально именно для смешивания синтетики с минералкой. Тем не менее, из самого факта существования полусинтетических смазок можно сделать вывод, что такое перемешивание является возможным. При этом следует учитывать несколько важных моментов:
- Гарантированно совместимыми могут быть только основы, изготовленные одним производителем. Разные производители применяют при получении основы разные технологии, соответственно, изменяется и химический состав основания. В случае перехода с одного типа автомасла на другой лучше в течение хотя бы нескольких сервисных циклов осуществлять заливку смазки от того же производителя.
- Кроме того, не исключено, что в случае необходимости долить масло более безвредным вариантом является добавление другой смазки от того же производителя, чем имеющей те же параметры, но изготовленной другим предприятием. Важно понимать, что после вынужденного долива другого смазочного вещества необходимо при первой же возможности удалить эту смесь из своего мотора.
- После замены масла определенное его количество (около 5-10%) продолжает оставаться в двигателе, перемешиваясь с вновь залитым. В связи с этим важно учитывать определенное изменение свойств смазки, поэтому во время этих сервисных циклов следует чаще производить замену автомасла.
Тестирование
В настоящее время существуют специальные лаборатории, в которых проводится тест минеральных моторных масел на предмет выяснения их физико-химических свойств.
Одним из наиболее важных параметров является динамическая и кинематическая вязкость. Именно на основании ее значения автомаслу присваивается определенный класс вязкости в соответствии с SAE. Для исследования этих характеристик используются специальные установки:
- Определение кинематической вязкости осуществляется при помощи термостатов, обладающих рабочим диапазоном температур от 20 до 100° и точностью поддержания температур, составляющей ±0,01°;
- Динамическую вязкость определяют, используя имитатор запуска холодного двигателя. Температурный интервал в нем составляет от –5 до –35 градусов, при тестировании используется метод «ASTM-D-5293».
Еще одной важной характеристикой моторных автомасел является общее щелочное число. Оно показывает общую щелочность смазочного материала, вносимую диспергирующими и моющими присадками, обладающими щелочными качествами. Чем выше значение этого числа, тем больше присадок содержит в себе данная смазка.
Проще говоря, смазочный материал должен иметь определенную щелочность, позволяющую сохранять моющие свойства, а также нейтрализовать кислоты и подавлять процессы коррозии.
Данная величина определяется при помощи рН-метра, то есть милливольтметра рН-410. С помощью этого прибора также определяется и кислотное число. Значение этого показателя является особенно важным во время исследования отработанных моторных автомасел. Во время эксплуатации смазки в моторе кислотное число возрастает в результате скопления сильных кислот, которые образуются в процессе окисления смазочного материала и сгорания топлива.
Анализ состава масла
Применяемые на сегодняшний день присадки, которые вводятся в смазки с целью улучшить эксплуатационные свойства, содержат в себе металлы, такие как кальций, цинк, магний и фосфор:
- Наличие магния и кальция наблюдается в составе моюще-диспергирующих присадок, которые предотвращают или уменьшают скопление продуктов окисления на различных рабочих поверхностях мотора. Кроме того, они позволяют поддерживать взвешенное состояние продуктов загрязнений.
- Цинк и фосфор являются компонентами противоизносных и антиокислительных присадок. Они предотвращают окисление масла и уменьшают изнашивание и износ трущихся элементов.
Для определения доли фосфора используется аппаратура с калориметрической самоуплотняющейся бомбой типа ЛБС (ГОСТ 9827-75, концентрации содержания фосфора находятся в диапазоне 0,05-1,5%). Содержание цинка, магния и кальция определяют согласно ГОСТ 13538, используя метод комплексометрического титрования или атомно-абсорбционный спектрофотометр.
Тестирование основных характеристик
Следующий этап тестирования заключается в определении в пробах количества воды. Известно, что вода не растворяется в нефтепродуктах, но при некоторых условиях (например – нарушены технологии производства, транспортировки или хранения) может образовывать эмульсию. Это впоследствии оказывает отрицательное влияние на эксплуатационные характеристики. Именно поэтому в лабораториях используются аппараты типа АКОВ-10, позволяющие диагностировать содержание воды согласно ГОСТ 2477.
Кроме того, специалисты определяют температуру вспышки проб масла. Это наиболее низкая температура, обеспечивающая для паров нагретого нефтепродукта образование такой смеси с воздухом, которая может вспыхнуть от источника открытого огня. Данная характеристика определяет несколько качеств смазочного материала:
- 1. Пожароопасность автомасла;
- Наличие в нем летучих фракций, быстро испаряющихся во время работы двигателя;
- В процессе анализа работающей смазки понижение температуры вспышки определяет разбавление автомасла топливом. Температура вспышки определяется согласно ГОСТ 4333, диапазон рабочих температур составляет 79-370°, используется аппарат ТВО.
Также в климатических условиях нашей страны, особенно в зимний период, достаточно острой является проблема сохранения автомаслом текучести при низкой температуре. Точнее, важную роль играет температура застывания смазки, поскольку мало кому приятно морозным ранним утром обнаруживать, что смазочное вещество в системе двигателя автомобиля больше напоминает масло не моторное, а сливочное. Во избежание этого при помощи аппарата ЛАЗ-93 определятся температура застывания согласно ГОСТ 20287-91, рабочие температуры находятся в диапазоне –40 до +10 градусов.
Другие этапы тестирования
Еще одно важное свойство моторных смазок – термо-окислительная стабильность, или устойчивость автомасла к образованию смол и кислот при высоких температурах:
- Смолы образуют на нагретых поверхностях углеродистые отложения, лак и нагар. Накапливаясь, эти отложения могут повысить износ и вызвать заклинивание толкателей, колец и прочих элементов.
- Продукты окисления повышают коррозию элементов двигателя, а также приводят к ускорению старения уплотнительных резиновых материалов.
В лабораториях применяются установки, определяющие термо-окислительную стабильность моторных масел путем имитации процесса их окисления в двигателях внутреннего сгорания.
Итак, мы рассмотрели, что такое минеральное моторное автомасло, и чем оно отличается от других разновидностей смазок. Надеемся, что эта статья окажется достаточно полезной для всех автомобилистов, независимо от стажа. Важно понимать, что минеральные масла не являются плохими – они нисколько не хуже, чем синтетика и полусинтетика, но в большей степени требуют соблюдения сроков и условий эксплуатации.
