Zhelezjakka#1
В связи с тем, что в последнее время выросла активность обсуждения выбора и практики применения масел предлагаю следующую статью, которая составлена на основе материалов и практического опыта «Ойл Клуба».
Объективно оценить применение и работу того или иного продукта возможно только опытным путём и проводя экспертные исследования в специализированных лабораториях. Результат теста оформляется протоколом испытаний, который состоит из трёх основных разделов:
1. Общие характеристики и состояние масла.
2. Элементы присадок.
3. Индикаторы износа и загрязнения.
Разобрав каждый показатель, мы сможем объективно оценить насколько правильным был выбор конкретного продукта для данного двигателя и условий эксплуатации.
Для удобства чтения наиболее объемные разделы размещаю под спойлером.
В качестве примера тестов моторных масел на RAM и их обсуждения привожу несколько ссылок: выбор, тест1, тест2, тест3, тест4, тест5, тест6, тест7, тест8, тест9, тест10_дизель, тест11_дизель_серия.
Так как статья не является догмой, прошу тех, у кого есть специальная теоретическая подготовка и практический опыт принять участие в развитии знаний по существу темы.
Вязкость кинематическая при 100oС
Снижение вязкости масла в отработках происходит по нескольким основным причинам:
• разбавление топливом (остатки топлива попадают в картер и разжижают масло)
• «сработка» полимерного загустителя (при тяжелых условиях эксплуатации, критично затянутых интервалах смены, ввиду сложной конструкции двигателя)
• смешивание с остатком прежнего масла (при обычной смене масла невозможно избавиться от старого масла полностью, оно остается на деталях двигателя, в картере почти всегда 300-1000мл старого масла остается ниже отверстия для слива, эти остатки зачастую снижают вязкость свежего масла)
• разбавление водой – обводнение масла (двигатель работает не вакууме, в нем всегда присутствует влажность, которая попадает вместе с воздухом)
Повышение вязкости масла в отработках происходит по следующим причинам:
• полимеризация масла (легкие фракции при высоких температурах, тяжелых условиях, длительных затянутых интервалах испаряются, тяжелые остаются – масло густеет, растет вязкость)
• набивание масла частицами продуктов сгорания топлива (например, сажа в дизельных двигателях набивает собой масло так, что оно становится на подобии разбухающей каши, при этом наблюдается значительное повышение вязкости масла)
• смешение с прежним маслом, что оставалось в картере (когда он гуще, чем свежее заливаемое масло)
• образование сгустков, шлама, мазей (происходит при сильном разбавлении водой, антифризом)
Вязкость кинематическая при 40oС
В анализах свежего масла показывает, как масло будет себя вести при «холодном» запуске и дальнейшем прогреве двигателя. Насколько оно густое, как будет сопротивляться своей вязкостью деталям двигателя, насколько будет экономить топливо при прогреве и выходе на рабочую вязкость.
При разработке топливосберегающих масел с современными экологическими стандартами, стараются уменьшить вязкость при 40С. Как правило, чем она ниже, тем лучше – это позволяет существенно экономить топливо. Так же вязкость при 40С влияет на тихую работу двигателя во время прогрева, например – гидрокомпенсаторов.
В анализах отработок, вязкость при 40С часто показывает снижение вязкости относительно значений в свежем масле. Происходит это от разбавления масла в процессе эксплуатации не сгоревшими фракциями топлива. Топливо практически всегда присутствует в отработках в малых или больших количествах и изменяет первоначальную вязкость, разбавляя масло. Однако бывает и повышение вязкости при 40С, это случается при серьезных «перекатах» когда масло набивается продуктами сгорания или полимезируется. Так же загущение вязкости масла случается в отработках дизельных двигателей с высоким сажеобразованием, когда моторное масло сильно набивается частичками сажи вплоть до повышения вязкости.
Индекс вязкости
Современные экономичные масла производители стараются делать так, чтобы при первом (холодном) запуске, масло было как можно более жидким (для экономии топлива), но в то же время держало вязкость при 100С (рабочей температуре). Поэтому в некоторых современных маслах 0W-20, 0W-30, 0W-40 мы видим очень высокие индексы вязкости. Это стало доступно благодаря новым современным достижениям в производстве смазочных материалов - появлению новых базовых масел с высокими индексами вязкости, а также благодаря применению стойких полимерных загустителей.
HTHS (высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига)
• расстояние между трущимися поверхностями уменьшено. Более высокая точность сборки и подгонки деталей друг к другу (минимальные зазоры между деталями)
• применение широко-поверхностных подшипников скольжения (вкладышей), в которых масло высокой вязкости поступает медленнее
• специальное нанесение микропрофиля поверхности на деталях (хон) в цилиндрах, для удерживания на деталях низковязких масел
В последнее десятилетие среди мировых автопроизводителей, наблюдается тенденция к снижению HTHS. Использование таких масел экономически и экологически оправдано. Масла с низким HTHS дают большую экономию топлива по сравнению с обычными маслами более высокой вязкости. Меньшая вязкость масла приводит к меньшему сопротивлению деталям двигателя, что приводит к увеличению мощности двигателя, меньшему износу в некоторых узлах двигателя. Применение таких масел, так же положительно влияет на экологию. Выброс CO2 в атмосферу на низковязких маслах значительно ниже, чем на маслах более высокой вязкости.
Вязкость динамическая CCS (Low-Temperature Cranking Viscosity)
Гонятся за низкими CCS не стоит, с одной стороны вы получаете легкий запуск в морозы, с другой стороны масла имеющие низкий CCS, часто имеют низкую вязкость базового масла и много полимерного загустителя, отсюда больше вероятности того, что масло будет больше угорать, в тяжелых условиях быстрее просядет полимерный загуститель. С другой стороны, если масло на ПАО базовых маслах, оно часто имеет низкие CCS и это нормально.
Щелочное число (TBN - Total Base Number)
В масле присутствует щелочная среда, которая нейтрализует кислотную среду и тратит свой потенциал, в связи с этим снижается щелочное число. В свежих маслах щелочное число показывает запас щелочной среды. Обычно в гражданских маслах щелочное число находится в диапазоне от 5 до 12 мг.КОН на 1г. Принято считать, что чем выше щелочное число, тем лучше моющие и нейтрализующие свойства масла. Однако не все так просто, щелочное число снижается нелинейно, на его падение влияют многие факторы. Когда вы только залили свежее масло в двигатель и дали ему поработать, щелочное число резко падает из-за смешивания с окисленным «несливаемым» остатком (кислотной средой двигателя). После этого резкого падения на нейтрализацию кислотной среды, щелочное число падает медленно и постепенно практически весь интервал смены. При значении TBN 2.5-3 единицы, оно как бы останавливается и падает еще медленнее – весь основной и самый активный потенциал щелочной среды истратился на кислоты. Далее щелочное число падает очень медленно (TBN = 0.5-2.0) и начинается активный рост кислотного числа. Маслу более нечем нейтрализовать кислоты в двигателе, и мы видим активный рост кислотной среды. Основной щелочной потенциал масла исчерпан.
Щелочное число в масле нам дают специальные присадки детергенты (магний, кальций, натрий). Основные функции детергентов - это:
• контроль образования отложений, лаков, шлама, нагара на деталях ДВС, особенно там, где присутствуют высокие температуры – поршни, кольца, вкладыши, подшипники турбо-нагнетателей и т.д.
• нейтрализация кислотной среды образующейся при сгорании топлива в двигателе, рост кислотной среды может спровоцировать повышенный коррозионный износ деталей.
Существует несколько методов измерения щелочного числа. Методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896) обычно измеряются свежие масла. Методом ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739) обычно измеряются отработанные масла. Дело в том, что каждый метод «видит» свои разновидности щелочной среды, а некоторые разновидности «не замечает». Например, если протестировать свежее масло методом для отработок, то он покажет значение щелочного числа меньше, чем метод для свежих.
До какого значения щелочного числа (TBN) можно безопасно эксплуатировать масло?
Есть разные взгляды и рекомендации. Некоторые из них:
• Когда значение щелочного числа в отработке TBN=50% от свежего масла. То есть в свежем было TBN=10, стало TBN=5 рекомендуется сменить масло. Этот способ советовали многие производители масел и авто-производители, в то время, когда топливо было с большим содержанием серы. С течением прогресса и введением новых экологических требований, в топливе уменьшалось содержание серы. Сера один из главных источников кислот, на которые тратиться щелочное число, соответственно масло стало срабатываться медленнее, поэтому появились другие рекомендации.
• Когда щелочное число TBN равно кислотному числу TAN. TBN=TAN. Щелочное число падает во время эксплуатации, кислотное число в это время растет, и когда их значения сравнялись рекомендуется сменить масло.
Кислотное число (TAN - Total Acid Number)
В свежих маслах кислотное число присутствует всегда. Базовые масла, из которых состоит масло, имеют кислотное число как свою естественную среду. Так же кислотное число повышают различные присадки, содержащиеся в готовом масле. Если посмотреть лабораторные анализы свежих масел, значение кислотного числа в гражданских маслах обычно находится в пределах от 1.5 до 3.0 мг.КОН на 1г. Если кислотное число меньше, значит есть запас для его роста прежде чем оно сравняется с щелочным числом. В разумных пределах, высокого кислотного числа в свежих маслах опасаться не стоит. Чем больше в масле присадок, тем выше кислотное число – это нормально.
В отработанных маслах кислотное число повышается от пройденного пробега, тяжелых условий эксплуатации, качества топлива, содержания серы в топливе. В течении всего пробега кислотное число медленно и постепенно растет, в то время, как щелочное число падает, если щелочная среда уже не в состоянии остановить рост кислот, полностью исчерпав свой потенциал, кислотное число начинает расти стремительно.
Считается, что при повышении кислотного числа растет и коррозионная активность среды в двигателе. Однако, не смотря на то, что кислотное число действительно показывает рост продуктов окисления – кислот, данный параметр не может служить для точного предсказания коррозионной агрессивности масел в процессе эксплуатации. Очень часто в лабораторных анализах бывает так, что кислотное уже 4-5, а коррозия металлов и увеличенное содержание металлов в связи с этим не возникает. Второй важный момент, от кислотной среды в двигателе, в определенный момент, возникает и рост отложений, образование лаков, шлам, нагар, особенно в зонах повышенных температур, поршни, кольца, клапана. Поэтому игнорировать рост кислотного числа нельзя. Это один из предупреждающих сигналов, который нужно рассматривать в совокупности с другими параметрами.
pH-кислотность (ВКЩ - содержание водорастворимых кислот и щелочей)
Окисление (Oxidation)
Нитрация (Nitration)
Температура вспышки масла (Flash Point)
В свежих моторных маслах, температура вспышки характеризует термостабильность масла при высоких температурах. Принято считать, что чем она выше, тем масло стабильнее себя ведет при высоких температурах – меньше угорает, меньше окисляется, оставляет высокотемпературных отложений и т.д.
В отработанных маслах, температура вспышки может использоваться для определения факта попадания топлива в масло. Например, в свежем масле температура вспышки была 225С, а в отработке стала 190С – это говорит о существенном разбавлении топливом. Если температура вспышки масла падает не сильно, допустим была 230С, стала 223С – то это нормальное явление, встречающееся почти в каждом анализе. Обычно в каждой отработке есть небольшой процент не сгоревшего топлива.
Нужно помнить, что при определении наличия топлива в отработанном масле с помощью температуры вспышки, нельзя определить точное количество топлива. Это колеблющийся параметр в определении количества топлива, он может говорить только о его наличии или отсутствии. Падение температуры вспышки масла зависит от многих факторов, таких как «густота» базового масла, синтетичность базового масла, тяжелые фракции топлива или легкие, изначальная вспышка свежего масла, успел автолюбитель выпарить топливо по трассе нагрев картер, или нет и т.д.
Зольность сульфатная (Sulphated ash)
Зольность сульфатная - один из главных параметров свежих масел. Почти все современные стандарты имеют ограничения по зольности. Масла с высоким содержанием зольности сульфатной отрицательно влияют на сажевые фильтры дизельных двигателей (DPF), забивая их. Высокое содержание сульфатной золы отрицательно влияет на современные многоуровневые катализаторы. В чрезмерном содержании зола способствует образованию зольных абразивных отложений в зонах повышенных температур, особенно касается двигателей с прямым впрыском топлива в камеру сгорания, дизельных двигателей (Common Rail Direct Injection) с камерой в поршнях. При умеренном содержании зольность сульфатная относительно безвредна, если данный стандарт масла рекомендуется производителем, не нужно ее опасаться. Не нужно искать масла с очень низкой зольностью. Не стоит забывать, что зольность сульфатная в масле, главным образом от металлосодержащих присадок, которыми обычно являются моющие нейтрализующие присадки, в свою очередь препятствующие образованию отложений. Противоизносные присадки ZDDP также являются источником золы. Получается замкнутый круг - много золы нельзя, и мало золы тоже не лучший вариант. Встречаются теории, что зольность сульфатная не так страшна, ведь с топливом мы получаем гораздо больше золы, серы, сажи. Это не совсем верно. Тестирование на зольность сульфатную в свежем масле и в отработке показывает, что зольность в отработке остаётся примерно на том же уровне, что в свежем масле. И вот тут как раз нужно вспомнить, что зольность в маслах образуется от металлосодержащих присадок, остальное при высоких температурах просто сжигается. Золу трудно прожечь даже очень высокими температурами - именно она, а не углеродные соединения, которые сгорают при высоких температурах, опасны для катализаторов, сажевых фильтров, а также в виде отложений в различных узлах двигателя.
Температура застывания (Pour Point)
Испарение масс NOACK
NOACK так же говорит о качестве масла, во многих стандартах он ограничен. Например, в маслах стандарта API SN ILSAC GF-5 – NOACK должен быть меньше или равно 15%. В анализе свежего масла NOACK может косвенно говорить о синтетичности базового масла. Например, если у моторного масла вязкости 5W-30, NOACK = 11-12% это скорее всего гидрокрекинг VHVI. Если у масла 5W-30 NOACK = 6-8% это с большой вероятностью ПАО синтетика или GTL базовые масла.
Содержание серы (Sulphur)
Молибден (Mo) Molybdenum
Фосфор (P) Phosphorus Присутствует в маслах в виде противоизносной присадки ZDDP (цинк диалкил дитиофосфат). Эта присадка обладает противоизносными, антизадирными, антиокислительными и антикоррозийными функциями. На сегодняшний день одна из самых применяемых противоизносных присадок, которая присутствует практически во всех маслах. Так же фосфор присутствует в модификаторах трения MoDTP (дитиофосфат молибдена).
Цинк (Zn) Zinc Как и фосфор является элементом противоизносной присадки ZDDP (цинк диалкил дитиофосфат), поэтому часто встречается в анализах в паре с фосфором. ZDDP обладает противоизносными, антизадирными, антиокислительными и антикоррозийными функциями. Цинк также встречается в сплавах металлов подшипников. Цинк могут содержать оцинкованные трубки, радиаторы, краска, болтовые соединения.
Барий (Ba) Barium Встречается в анализах гражданских моторных масел крайне редко. Иногда находится в присадках в качестве моющего средства, диспергирующих добавок, как ингибитор коррозии.
Бор Boron
Магний (Mg) Magnesium
Кальций (Ca) Calcium
Натрий (Na) Sodium Сложные соединения сульфоната натрия и салицилата натрия используются в качестве моющих нейтрализующих присадок. Некоторые производители используют натриевые присадки в качестве дополнения к кальциевым. Кальций + натрий дает меньшую зольность. Некоторые соединения на основе натрия, как например, дибутилдитиокарбамат натрия SDDC, используются в качестве противоизностной присадки, который обеспечивает низкий коэффициент трения с хорошей полярностью.
Вольфрам (W) Современная противоизносная присадка. Выполняет противоизносные и антиокислительные функции, снижает коэффициент трения при высоких температурах. По некоторым данным, оставляет меньше депозитов нежели молибден.
Титан (Ti) Titanium Встречается в виде соединений титана, противоизносной присадки, снижающей износ и трение. Внедрение присадок на основе соединений титана обусловлено экологическими нормами, для частичной замены более вредных для катализатора противоизносных присадок на основе цинк диалкил дитиофосфатов ZDDP, из-за содержания фосфора. Оксиды титана, химически взаимодействуя с поверхностью, создают на ней противоизносный слой. Таким образом, присадки на основе соединений титана снижают износ, обладают антизадирными свойствами, снижают коэффициент трения, хорошо растворимы в маслах, являются эффективным антиоксидантом.
Олово (Sn) Tin Встречается в подшипниках скольжения, коренных, шатунных вкладышах, подшипниках распредвалов, в припоях, в направляющих втулках клапанов - в виде сплавов латунь, бронза. При интенсивном износе вкладышей часто проявляется в лабораторном анализе отработанного масла. Олово в качестве металлов износа может появляться в паре со свинцом или медью.
Свинец (Pb) Plumbum Есть в подшипниках скольжения, коренных, шатунных вкладышах. Свинец, как металл износа вкладышей, может появляться в паре с оловом или медью, но встречается и без них. Так же свинец может появиться в анализе как присадка, повышающая октановое число этилированного бензина.
Алюминий (Al) Aluminium Износ поршней, направляющих клапанов, деталей маслонасоса, блока двигателя, подшипников скольжения, теплообменников, а также специальных покрытий на основе алюминия. В свежих маслах может встречаться в небольшом содержании в паре с большим количеством молибдена, а также в виде мусора при производственном процессе смешения масел.
Железо (Fe) Iron Распространенный металл износа в лабораторных анализах: распредвалы, кулачки, толкатели, клапана, гильзы цилиндров, маслонасос, подшипники качения. Железо проявляется при износе или притирке цепей ГРМ и звезд. Особенностью железа в анализах является то, что его количество стабильно прогрессирует в зависимости от длительности пробега.
Хром (Cr) Chromium Материал поршневых колец, но есть и в других узлах двигателя – подшипники качения, выпускные клапана, уплотнительные элементы. Хром главным образом является материалом уплотнительных деталей, где нужна микро герметичность, например, между кольцом и стенкой цилиндра. Хром встречается в виде сплавов. В отработках двигателей пассажирских автомобилей, содержание хрома обычно 1-2ppm - это норма. Если больше 5-7ppm, есть проблемы в ЦПГ.
Медь (Cu) Copper
Никель (Ni) Nickel Легирующий микроэлемент стали, является материалом выпускных клапанов, направляющих клапанов, покрытия шестерней, деталей подшипников, деталей турбонагнетателей.
Марганец (Mn) Manganese Содержится в сплавах, таких как, материал клапанов, валов, подшипников. Но чаще всего обнаруживается в лабораторных анализах масел, в виде присадок от топлива.
Литий (Li) Lithium Загрязнение от пластичных смазок, используется в их составе, как загуститель на основе жидкого литиевого мыла. Если литий появляется в анализе отработки - это верное указание загрязнения смазкой, применяемой с конвейера при сборке двигателя или при ремонтных работах на СТО.
Калий (K) Potassium В отработанных маслах от присадок в топливо, например, популярная среди автолюбителей присадка Castrol TBE. Есть теория, что калий присутствует в некоторых видах дизельного топлива, встречающегося на рынке в качестве присадок. Калий в отработках может быть от антифриза, например, при попадании антифриза в масло через прокладку ГБЦ. Известно, что современные антифризы содержат присадки на основе калия.
Серебро (Ag) Silver Редко встречается в двигателестроении. Иногда используется как микроэлемент различных сплавов, например, в легировании поверхности высокопрочных посеребренных подшипников.
Кремний (Si) Silicon В свежих маслах, встречается от антипенной присадки на основе силоксана. В отработках кремний встречается от попадания пыли и песка через воздушный патрубок, а также при нештатном подсосе воздуха помимо воздушного фильтра. Отображается в виде загрязнений, оставляемых при ремонтных работах. Может появиться от свежих швов силиконового герметика, в том числе на новых машинах.
Объективно оценить применение и работу того или иного продукта возможно только опытным путём и проводя экспертные исследования в специализированных лабораториях. Результат теста оформляется протоколом испытаний, который состоит из трёх основных разделов:
1. Общие характеристики и состояние масла.
2. Элементы присадок.
3. Индикаторы износа и загрязнения.
Разобрав каждый показатель, мы сможем объективно оценить насколько правильным был выбор конкретного продукта для данного двигателя и условий эксплуатации.
Для удобства чтения наиболее объемные разделы размещаю под спойлером.
В качестве примера тестов моторных масел на RAM и их обсуждения привожу несколько ссылок: выбор, тест1, тест2, тест3, тест4, тест5, тест6, тест7, тест8, тест9, тест10_дизель, тест11_дизель_серия.
Так как статья не является догмой, прошу тех, у кого есть специальная теоретическая подготовка и практический опыт принять участие в развитии знаний по существу темы.
1. Общие характеристики и состояние масла.
Вязкость кинематическая при 100oС
Спойлер
Нормируется стандартом SAE, каждый класс вязкости масла должен иметь определенную вязкость при 100С. Допустим вязкость свежего масла, заявленного как 5W-40 должна быть от 12.5 до 16.3cst. В отработанном масле, выход масла за пределы своего класса, некоторыми автопроизводителями считается показателем к замене масла. Например, система контроля смазочных материалов компании Shell трактует изменение вязкости в отработке так: Если масло SAE30 (или, например, 5W-30) просело в вязкости ниже значения 9.3cst – оно рекомендуется к смене. Если это же масло просело в вязкости еще ниже 8.3cst – критический уровень опасности. Дополнительно комментируется еще один момент – когда вязкость достигает значения около 8.3cst, такой важный параметр как HTHS (высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига), находится ниже критичного минимума. Так же воспринимается и повышение вязкости масла. Например, выход масла SAE30 за 12.5cst – опасно, выход масла за 14.2 – критично.Снижение вязкости масла в отработках происходит по нескольким основным причинам:
• разбавление топливом (остатки топлива попадают в картер и разжижают масло)
• «сработка» полимерного загустителя (при тяжелых условиях эксплуатации, критично затянутых интервалах смены, ввиду сложной конструкции двигателя)
• смешивание с остатком прежнего масла (при обычной смене масла невозможно избавиться от старого масла полностью, оно остается на деталях двигателя, в картере почти всегда 300-1000мл старого масла остается ниже отверстия для слива, эти остатки зачастую снижают вязкость свежего масла)
• разбавление водой – обводнение масла (двигатель работает не вакууме, в нем всегда присутствует влажность, которая попадает вместе с воздухом)
Повышение вязкости масла в отработках происходит по следующим причинам:
• полимеризация масла (легкие фракции при высоких температурах, тяжелых условиях, длительных затянутых интервалах испаряются, тяжелые остаются – масло густеет, растет вязкость)
• набивание масла частицами продуктов сгорания топлива (например, сажа в дизельных двигателях набивает собой масло так, что оно становится на подобии разбухающей каши, при этом наблюдается значительное повышение вязкости масла)
• смешение с прежним маслом, что оставалось в картере (когда он гуще, чем свежее заливаемое масло)
• образование сгустков, шлама, мазей (происходит при сильном разбавлении водой, антифризом)
Вязкость кинематическая при 40oС
Спойлер
Обычно не нормируется. Суть метода измерение калиброванным стеклянным вискозиметром времени истечения, в секундах, определенного объема испытуемого масла под влиянием силы тяжести при постоянной температуре. Кинематическая вязкость является произведением измеренного времени истечения на постоянную вискозиметра.В анализах свежего масла показывает, как масло будет себя вести при «холодном» запуске и дальнейшем прогреве двигателя. Насколько оно густое, как будет сопротивляться своей вязкостью деталям двигателя, насколько будет экономить топливо при прогреве и выходе на рабочую вязкость.
При разработке топливосберегающих масел с современными экологическими стандартами, стараются уменьшить вязкость при 40С. Как правило, чем она ниже, тем лучше – это позволяет существенно экономить топливо. Так же вязкость при 40С влияет на тихую работу двигателя во время прогрева, например – гидрокомпенсаторов.
В анализах отработок, вязкость при 40С часто показывает снижение вязкости относительно значений в свежем масле. Происходит это от разбавления масла в процессе эксплуатации не сгоревшими фракциями топлива. Топливо практически всегда присутствует в отработках в малых или больших количествах и изменяет первоначальную вязкость, разбавляя масло. Однако бывает и повышение вязкости при 40С, это случается при серьезных «перекатах» когда масло набивается продуктами сгорания или полимезируется. Так же загущение вязкости масла случается в отработках дизельных двигателей с высоким сажеобразованием, когда моторное масло сильно набивается частичками сажи вплоть до повышения вязкости.
Индекс вязкости
Спойлер
Характеризует вязкостно-температурные свойства масел, другими словами изменение вязкости масла в зависимости от изменения температуры. Этот параметр в лабораторных анализах получается методом расчетов из вязкости при 40С и вязкости при 100С по специальной формуле, которая указана в стандартах ГОСТ 25371-82 или ASTM D 2270. Чем выше индекс вязкости масла, тем шире диапазон температур в котором это масло может работать. Тем «жиже» это масло на холодную, и тем меньше изменяются параметры вязкости при высокой (рабочей) температуре.Современные экономичные масла производители стараются делать так, чтобы при первом (холодном) запуске, масло было как можно более жидким (для экономии топлива), но в то же время держало вязкость при 100С (рабочей температуре). Поэтому в некоторых современных маслах 0W-20, 0W-30, 0W-40 мы видим очень высокие индексы вязкости. Это стало доступно благодаря новым современным достижениям в производстве смазочных материалов - появлению новых базовых масел с высокими индексами вязкости, а также благодаря применению стойких полимерных загустителей.
HTHS (высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига)
Спойлер
При высоких температурах вязкость моторного масла снижается, масляная пленка становится тоньше. Параметр HTHS это высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига. HTHS измеряется в миллипаскалях в секунду. Наиболее распространенный метод испытания ASTM D 4683. Этот метод включает в себя, определение вязкости масла при высокой температуре 150С. HTHS это вязкость моторного масла при температуре 150С и высокой скорости сдвига 106 с-1. Для каждого двигателя установлен свой интервал допустимой HTHS. В двигатель, не предназначенный для использования моторных масел с низким HTHS, ни в коем случае нельзя лить такие масла. Необходимо обращать внимание на указания производителя, выбирать масло в соответствии с рекомендованной вязкостью, допусками и стандартами. Применение масла с пониженным HTHS, в не рассчитанных для этого двигателях может привести к их ускоренному износу. В моторах, спроектированных для использования в них масла с пониженным HTHS, имеется ряд существенных отличий:• расстояние между трущимися поверхностями уменьшено. Более высокая точность сборки и подгонки деталей друг к другу (минимальные зазоры между деталями)
• применение широко-поверхностных подшипников скольжения (вкладышей), в которых масло высокой вязкости поступает медленнее
• специальное нанесение микропрофиля поверхности на деталях (хон) в цилиндрах, для удерживания на деталях низковязких масел
В последнее десятилетие среди мировых автопроизводителей, наблюдается тенденция к снижению HTHS. Использование таких масел экономически и экологически оправдано. Масла с низким HTHS дают большую экономию топлива по сравнению с обычными маслами более высокой вязкости. Меньшая вязкость масла приводит к меньшему сопротивлению деталям двигателя, что приводит к увеличению мощности двигателя, меньшему износу в некоторых узлах двигателя. Применение таких масел, так же положительно влияет на экологию. Выброс CO2 в атмосферу на низковязких маслах значительно ниже, чем на маслах более высокой вязкости.
Вязкость динамическая CCS (Low-Temperature Cranking Viscosity)
Спойлер
Вязкость кажущаяся, динамическая определяемая на имитаторе холодной прокрутки CCS. Вязкость CCS измеряется в мПас. Метод определения ASTM D 5293. Имитируются условия запуска двигателя при низких температурах. Этот параметр входит в требования стандарта SAE J300, где масла имеют определенный лимит вязкости CCS. Вязкость динамическая в анализах свежих масел, дает нам понятие, как масло будет прокручиваться в морозы, имитируя условия, схожие с теми, в которых находятся подшипники скольжения при холодном запуске двигателя.Гонятся за низкими CCS не стоит, с одной стороны вы получаете легкий запуск в морозы, с другой стороны масла имеющие низкий CCS, часто имеют низкую вязкость базового масла и много полимерного загустителя, отсюда больше вероятности того, что масло будет больше угорать, в тяжелых условиях быстрее просядет полимерный загуститель. С другой стороны, если масло на ПАО базовых маслах, оно часто имеет низкие CCS и это нормально.
Щелочное число (TBN - Total Base Number)
Спойлер
Характеризует щелочную среду способную нейтрализовать кислоты, образующиеся в двигателе при сгорании топлива. Щелочное число (TBN) измеряется в миллиграммах гидрооксида калия (или сульфоната кальция), необходимого для нейтрализации основных составляющих, присутствующих в 1 грамме масла. Единица измерения мг.КОН на 1г.В масле присутствует щелочная среда, которая нейтрализует кислотную среду и тратит свой потенциал, в связи с этим снижается щелочное число. В свежих маслах щелочное число показывает запас щелочной среды. Обычно в гражданских маслах щелочное число находится в диапазоне от 5 до 12 мг.КОН на 1г. Принято считать, что чем выше щелочное число, тем лучше моющие и нейтрализующие свойства масла. Однако не все так просто, щелочное число снижается нелинейно, на его падение влияют многие факторы. Когда вы только залили свежее масло в двигатель и дали ему поработать, щелочное число резко падает из-за смешивания с окисленным «несливаемым» остатком (кислотной средой двигателя). После этого резкого падения на нейтрализацию кислотной среды, щелочное число падает медленно и постепенно практически весь интервал смены. При значении TBN 2.5-3 единицы, оно как бы останавливается и падает еще медленнее – весь основной и самый активный потенциал щелочной среды истратился на кислоты. Далее щелочное число падает очень медленно (TBN = 0.5-2.0) и начинается активный рост кислотного числа. Маслу более нечем нейтрализовать кислоты в двигателе, и мы видим активный рост кислотной среды. Основной щелочной потенциал масла исчерпан.
Щелочное число в масле нам дают специальные присадки детергенты (магний, кальций, натрий). Основные функции детергентов - это:
• контроль образования отложений, лаков, шлама, нагара на деталях ДВС, особенно там, где присутствуют высокие температуры – поршни, кольца, вкладыши, подшипники турбо-нагнетателей и т.д.
• нейтрализация кислотной среды образующейся при сгорании топлива в двигателе, рост кислотной среды может спровоцировать повышенный коррозионный износ деталей.
Существует несколько методов измерения щелочного числа. Методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896) обычно измеряются свежие масла. Методом ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739) обычно измеряются отработанные масла. Дело в том, что каждый метод «видит» свои разновидности щелочной среды, а некоторые разновидности «не замечает». Например, если протестировать свежее масло методом для отработок, то он покажет значение щелочного числа меньше, чем метод для свежих.
До какого значения щелочного числа (TBN) можно безопасно эксплуатировать масло?
Есть разные взгляды и рекомендации. Некоторые из них:
• Когда значение щелочного числа в отработке TBN=50% от свежего масла. То есть в свежем было TBN=10, стало TBN=5 рекомендуется сменить масло. Этот способ советовали многие производители масел и авто-производители, в то время, когда топливо было с большим содержанием серы. С течением прогресса и введением новых экологических требований, в топливе уменьшалось содержание серы. Сера один из главных источников кислот, на которые тратиться щелочное число, соответственно масло стало срабатываться медленнее, поэтому появились другие рекомендации.
• Когда щелочное число TBN равно кислотному числу TAN. TBN=TAN. Щелочное число падает во время эксплуатации, кислотное число в это время растет, и когда их значения сравнялись рекомендуется сменить масло.
Кислотное число (TAN - Total Acid Number)
Спойлер
Характеризует кислотную среду масла. Кислотное число измеряется в миллиграммах гидроксида калия необходимого для нейтрализации основных кислотных составляющих в 1 грамме масла. Единица измерения в мг.КОН на 1г. Метод определения кислотного числа ASTM D 974.В свежих маслах кислотное число присутствует всегда. Базовые масла, из которых состоит масло, имеют кислотное число как свою естественную среду. Так же кислотное число повышают различные присадки, содержащиеся в готовом масле. Если посмотреть лабораторные анализы свежих масел, значение кислотного числа в гражданских маслах обычно находится в пределах от 1.5 до 3.0 мг.КОН на 1г. Если кислотное число меньше, значит есть запас для его роста прежде чем оно сравняется с щелочным числом. В разумных пределах, высокого кислотного числа в свежих маслах опасаться не стоит. Чем больше в масле присадок, тем выше кислотное число – это нормально.
В отработанных маслах кислотное число повышается от пройденного пробега, тяжелых условий эксплуатации, качества топлива, содержания серы в топливе. В течении всего пробега кислотное число медленно и постепенно растет, в то время, как щелочное число падает, если щелочная среда уже не в состоянии остановить рост кислот, полностью исчерпав свой потенциал, кислотное число начинает расти стремительно.
Считается, что при повышении кислотного числа растет и коррозионная активность среды в двигателе. Однако, не смотря на то, что кислотное число действительно показывает рост продуктов окисления – кислот, данный параметр не может служить для точного предсказания коррозионной агрессивности масел в процессе эксплуатации. Очень часто в лабораторных анализах бывает так, что кислотное уже 4-5, а коррозия металлов и увеличенное содержание металлов в связи с этим не возникает. Второй важный момент, от кислотной среды в двигателе, в определенный момент, возникает и рост отложений, образование лаков, шлам, нагар, особенно в зонах повышенных температур, поршни, кольца, клапана. Поэтому игнорировать рост кислотного числа нельзя. Это один из предупреждающих сигналов, который нужно рассматривать в совокупности с другими параметрами.
pH-кислотность (ВКЩ - содержание водорастворимых кислот и щелочей)
Спойлер
Концентрация ионов водорода в жидкости. Получается методом извлечения водорастворимых кислот и щелочей из масла и определения величины рН специальным прибором pH-метром. Метод определения ГОСТ 6307-75. Единица измерения - pH по шкале от 0 до 14. Чем ближе параметр pH к нулю, тем более кислая среда, чем ближе pH к 14, тем более щелочная среда. Обычно свежие масла обладают нейтральной кислотностью pH = 7-8. В процессе работы моторного масла в двигателе образуются кислоты, среда становится кислой - pH неуклонно снижается. Накопление кислот в масле чревато несколькими вредными последствиями - окисление масла, повышение вязкости, снижения срока службы пластмасс и эластомеров, внутренняя коррозия деталей двигателя, в первую очередь состоящих из цветных металлов меди, свинца, олова, алюминия, а также деталей, содержащих железо.Окисление (Oxidation)
Спойлер
Образование кислот в масле. Измеряется в условных единицах IR Units, которые получают на специальном приборе - ИК спектрометре Фурье. Метод определения ASTM E2412. В двигателе при сгорании топлива, давлении, взаимодействии с водой и кислородом, образуются кислоты. Кислоты в серьезных концентрациях могут привести к коррозии внутренних деталей двигателя или образованию отложений. Так же кислоты истощают потенциал масла, который тратится на их нейтрализацию. Параметр Окисление как раз показывает рост этих кислот в отработке. Это еще один альтернативный метод мониторинга образования кислот, помимо метода определения кислотного числа (TAN). Например, если в свежем масле Окисление было 12, а в отработанном масле стало 30-50 это говорит о существенном окислении масла и необходимой его замене. В свежем масле окисление может примерно говорить о присутствии в масле эстеров. Эстеры (эфиры) это продукты кислот. Если в свежем моторном масле высокое окисление, начиная от 15 и выше - значит, в масле скорее всего присутствуют эстеры, либо что-то другое определяется как кислота/продукт кислот.Нитрация (Nitration)
Спойлер
Образование в масле продуктов окисления азота NOx (оксиды азота). Измеряется в условных единицах IR Units, которые получают на специальном приборе - ИК спектрометре Фурье. Метод определения ASTM E2412. В процессе сгорания топлива в двигателе, при присутствии высоких температур, давления, участии азота и кислорода, находящихся в потребляемом воздухе, образуются окислы азота. Нитрация является причиной образования отложений в двигателе. Зависит этот процесс от пробега, тяжести условий эксплуатации, израсходованного топлива. По нитрации в отработке, можно примерно судить, на сколько серьезно масло отработало в двигателе. Если взять обычный пассажирский автомобиль, при обычных интервалах смены, нитрация растет примерно на +5-10 единиц за интервал. Если же, например, в свежем масле нитрация была 6-7 единиц, а в отработанном 20 и более единиц, можно считать, что интервал затянут или условия были очень тяжелые.Температура вспышки масла (Flash Point)
Спойлер
Температура, при которой пары масла, образуя смесь с воздухом, вспыхивают при поднесении нему пламени. Чем больше в масле легких фракций, тем раньше наступает воспламенение. Температура вспышки измеряется в градусах Цельсия oС. Температуру вспышки определяют в открытом ил закрытом тигле. В открытом тигле температура вспышки, как правило, выше на 20-25 градусов, чем в закрытом.В свежих моторных маслах, температура вспышки характеризует термостабильность масла при высоких температурах. Принято считать, что чем она выше, тем масло стабильнее себя ведет при высоких температурах – меньше угорает, меньше окисляется, оставляет высокотемпературных отложений и т.д.
В отработанных маслах, температура вспышки может использоваться для определения факта попадания топлива в масло. Например, в свежем масле температура вспышки была 225С, а в отработке стала 190С – это говорит о существенном разбавлении топливом. Если температура вспышки масла падает не сильно, допустим была 230С, стала 223С – то это нормальное явление, встречающееся почти в каждом анализе. Обычно в каждой отработке есть небольшой процент не сгоревшего топлива.
Нужно помнить, что при определении наличия топлива в отработанном масле с помощью температуры вспышки, нельзя определить точное количество топлива. Это колеблющийся параметр в определении количества топлива, он может говорить только о его наличии или отсутствии. Падение температуры вспышки масла зависит от многих факторов, таких как «густота» базового масла, синтетичность базового масла, тяжелые фракции топлива или легкие, изначальная вспышка свежего масла, успел автолюбитель выпарить топливо по трассе нагрев картер, или нет и т.д.
Зольность сульфатная (Sulphated ash)
Спойлер
Количество неорганических примесей, остающихся после сжигания масла при высокой температуре. Измеряется в процентах % от массы масла. Сульфатная зола остается после сжигания масла, в основном от содержащихся в нем металлосодержащих присадок. Обычно это присадки на основе кальция, магния, натрия, бария, цинка, калия, олова и т.д.Зольность сульфатная - один из главных параметров свежих масел. Почти все современные стандарты имеют ограничения по зольности. Масла с высоким содержанием зольности сульфатной отрицательно влияют на сажевые фильтры дизельных двигателей (DPF), забивая их. Высокое содержание сульфатной золы отрицательно влияет на современные многоуровневые катализаторы. В чрезмерном содержании зола способствует образованию зольных абразивных отложений в зонах повышенных температур, особенно касается двигателей с прямым впрыском топлива в камеру сгорания, дизельных двигателей (Common Rail Direct Injection) с камерой в поршнях. При умеренном содержании зольность сульфатная относительно безвредна, если данный стандарт масла рекомендуется производителем, не нужно ее опасаться. Не нужно искать масла с очень низкой зольностью. Не стоит забывать, что зольность сульфатная в масле, главным образом от металлосодержащих присадок, которыми обычно являются моющие нейтрализующие присадки, в свою очередь препятствующие образованию отложений. Противоизносные присадки ZDDP также являются источником золы. Получается замкнутый круг - много золы нельзя, и мало золы тоже не лучший вариант. Встречаются теории, что зольность сульфатная не так страшна, ведь с топливом мы получаем гораздо больше золы, серы, сажи. Это не совсем верно. Тестирование на зольность сульфатную в свежем масле и в отработке показывает, что зольность в отработке остаётся примерно на том же уровне, что в свежем масле. И вот тут как раз нужно вспомнить, что зольность в маслах образуется от металлосодержащих присадок, остальное при высоких температурах просто сжигается. Золу трудно прожечь даже очень высокими температурами - именно она, а не углеродные соединения, которые сгорают при высоких температурах, опасны для катализаторов, сажевых фильтров, а также в виде отложений в различных узлах двигателя.
Температура застывания (Pour Point)
Спойлер
Образец масла охлаждают с заданной скоростью до температуры, при которой масло становится не подвижным. Измеряется в градусах Цельсия oС. Метод измерения ГОСТ 20287 (ASTM D 97). Температура застывания не показывает надежно, насколько масло будет себя вести в условиях эксплуатации при низких температурах - это пробирочный тест показывающий состояние масла при низких температурах. Например, можно судить о состоянии масла в картере. Характеристикой подвижности масла при низкой температуре, является его вязкость при этой температуре. Другими словами, если температура застывания масла -60С – это не говорит о том, что на этом масле можно запускаться в -60С. Скорее всего, уже при температурах -37С потребуется подогрев картера, потому что масло будет слишком густое. В свежих маслах температура застывания может косвенно намекать, есть ли в масле ПАО синтетика. Например, если масло имеет температуру застывания -60С, с большой вероятностью оно содержит базовые масла ПАО. Хотя бывают и исключения. Часто в анализах свежих масел бывают расхождения между полученной температурой застывания и данными указанными в технической документации на эти масла. Во-первых, при производстве масел невозможно угадать какой точно будет температура застывания, она может варьироваться. Во-вторых, за рубежом используют термин pour point, вкладывая туда смысл определения температуры потери текучести, у нас – температуру застывания. На практике температура потери текучести будет ниже температуры застывания. Результаты, полученные при определении указанных температур, между собой очень слабо коррелируют, и разница будет зависеть от природы масла, его состава, наличии pour point депрессанта. Процедура определения температуры потери текучести (метод А) и температуры застывания (метод Б) описывается в ГОСТ 20287.Испарение масс NOACK
Спойлер
Количество масла, которое испарится в течении 1го часа при температуре 250С и постоянном потоке воздуха. NOACK измеряется в %. Чем ниже NOACK, тем выше термостабильность масла при высоких температурах, тем меньше потерь на испарение. Испаряемость масс (NOACK) зависит от вязкости масла - чем гуще масло, тем ниже NOACK (при остальных равных условиях). Если же у масла низкая вязкость, то NOACK обычно выше. Так же на испаряемость масс влияет и химический состав масла, его поверхностная адгезия, применение полимерных загустителей.NOACK так же говорит о качестве масла, во многих стандартах он ограничен. Например, в маслах стандарта API SN ILSAC GF-5 – NOACK должен быть меньше или равно 15%. В анализе свежего масла NOACK может косвенно говорить о синтетичности базового масла. Например, если у моторного масла вязкости 5W-30, NOACK = 11-12% это скорее всего гидрокрекинг VHVI. Если у масла 5W-30 NOACK = 6-8% это с большой вероятностью ПАО синтетика или GTL базовые масла.
Содержание серы (Sulphur)
Спойлер
Массовая доля серы в масле. Содержание серы измеряется в процентах. Количество серы зависит от природы нефти, из которой изготавливают базовые масла, а также от степени и глубины её очистки. В свежих маслах содержание серы может сказать нам о том, какой пакет присадок применяется, на сульфонатах кальция или на салицилатах кальция. Обычно масла на салицилатах кальция (современный эффективный детергент) содержат 0.200-0.260% серы. А масла на сульфонатах кальция содержат около 0.400% серы. Так же по высокому содержанию серы 0.500-0.600% и выше, можно предположить, что в масле присутствует минеральное масло первой группы. Такое содержания серы имеют масла 10W-40, 15W-40 которые называются полусинтетическими. Содержание серы примерно говорит нам о чистоте базовых масел или разновидности пакета присадок, из которых произведено масло. При производстве полусинтетических масел VHVI/GTL/PAO + минеральное базовое масло Group I, от минерального масла растет содержание серы.2. Элементы присадок.
Молибден (Mo) Molybdenum
Спойлер
Часто встречается в свежих маслах в качестве модификатора трения. Главная функция – снижение трение. Так же молибден снижает износ, является антиоксидантом, снижает шум работы двигателя. Соединения молибдена бывают разных видов, в основном это органический молибден MoDTC (дитиокарбамат молибдена), MoDTP (дитиофосфат молибдена), различные молибденовые комплексы, одноядерный, двухъядерный, трехъядерный органический молибден. Молибден наиболее часто встречается в моторных маслах американских стандартов API, ILSAC. Молибден создает износостойкое покрытие между парами трения, создавая тем самым низкий коэффициент трения между поверхностями деталей. В свежих маслах может быть разное содержание молибдена в ppm(мг/кг) – нельзя говорить, что «больше молибдена - значит лучше» это ошибка. Часто в обычных маслах, современный трехъядерный органический молибден MoDTC как раз имеет содержание 50-75ppm и на сегодняшний день он является одним из самых эффективных модификаторов трения. В то же время соединения молибдена MoDTC или MoDTP, выдающие рекордные характеристики: большую мощность двигателя и низкий износ, встречаются в большом количестве 500-1100ppm. Молибден так же является материалом поршневых колец, но когда в свежих маслах он уже есть, его трудно уловить в отработке как износ.Фосфор (P) Phosphorus Присутствует в маслах в виде противоизносной присадки ZDDP (цинк диалкил дитиофосфат). Эта присадка обладает противоизносными, антизадирными, антиокислительными и антикоррозийными функциями. На сегодняшний день одна из самых применяемых противоизносных присадок, которая присутствует практически во всех маслах. Так же фосфор присутствует в модификаторах трения MoDTP (дитиофосфат молибдена).
Цинк (Zn) Zinc Как и фосфор является элементом противоизносной присадки ZDDP (цинк диалкил дитиофосфат), поэтому часто встречается в анализах в паре с фосфором. ZDDP обладает противоизносными, антизадирными, антиокислительными и антикоррозийными функциями. Цинк также встречается в сплавах металлов подшипников. Цинк могут содержать оцинкованные трубки, радиаторы, краска, болтовые соединения.
Барий (Ba) Barium Встречается в анализах гражданских моторных масел крайне редко. Иногда находится в присадках в качестве моющего средства, диспергирующих добавок, как ингибитор коррозии.
Бор Boron
Спойлер
Беззольный дисперсант сукцинимид бора – диспергирующие присадки способные удерживать продукты сгорания во взвешенном состоянии, а также как моющий-нейтрализующий детергент. Помогает растворяться частицам противоизносных и антифрикционных присадок в маслах и улучшать их функции. Особенностью бора в анализах является то, что его содержание в ppm в отработанных маслах постепенно уменьшается. Например, в свежем масле было 75ppm, в отработке в зависимости от длительности пробега будет снижение 50ppm, 30ppm, 20ppm – то есть бор «уходит» из отработки. Бор встречается в маслах, которые содержат противоизносную присадку гексагональный нитрид бора. В этом случае он так же обнаруживается в лабораторных анализах в повышенном содержании.Магний (Mg) Magnesium
Спойлер
Присутствует в виде моющих, нейтрализующих, диспергирующих присадок, например, такие как сульфонаты магния или более современные салицилаты магния. Нейтрализует кислоты, образующиеся в масле при сгорании топлива, способны улучшать и другие свойства масел, например, удерживать частицы во взвешенном состоянии, противостоять коррозии. У сульфонатов магния есть минус – недостаточно эффективная нейтрализация кислот по сравнению с детергентами на основе кальция. В отработках на сульфонатах магния наблюдается ситуация, когда кислотное число выросло, а щелочное число не падает это говорит о том, что кислоты нейтрализуются недостаточно эффективно. Также минусом сульфонатов является высокое содержание серы. В последнее время все чаще применяются другие соединения магния, такие как салицилаты магния. Плюсом применения таких моющих присадок является меньшее содержание серы и меньшая зольность. Так как наиболее эффективной моющей/нейтрализующей присадкой по-прежнему являются соединения кальция, магний часто можно обнаружить в паре с кальцием.Кальций (Ca) Calcium
Спойлер
Распространенная моющая нейтрализующая присадка. Наиболее часто встречаются Сульфонаты кальция и более современный вариант моющих присадок Салицилаты кальция. Обладают функциями нейтрализации кислот, образующихся в масле при сгорании топлива. Способен удерживать частички во взвешенном состоянии. Ингибитор коррозии. Сульфонаты кальция можно отличить в масле по нескольким косвенным признакам, большое количество кальция (например, 3000-3200ppm), высокое содержание серы (например, 0.400), высокой зольности (например, 1.3-1.4%). Салицилаты кальция более современный и эффективный детергент, выдает себя по другим косвенным признакам. Меньше кальция (например, 1700-2500ppm), низкое содержание серы (например, 0.230), низкая сульфатная зольность (например, 0.8-1.15). Наиболее эффективно нейтрализуют кислоты салицилаты кальция.Натрий (Na) Sodium Сложные соединения сульфоната натрия и салицилата натрия используются в качестве моющих нейтрализующих присадок. Некоторые производители используют натриевые присадки в качестве дополнения к кальциевым. Кальций + натрий дает меньшую зольность. Некоторые соединения на основе натрия, как например, дибутилдитиокарбамат натрия SDDC, используются в качестве противоизностной присадки, который обеспечивает низкий коэффициент трения с хорошей полярностью.
Вольфрам (W) Современная противоизносная присадка. Выполняет противоизносные и антиокислительные функции, снижает коэффициент трения при высоких температурах. По некоторым данным, оставляет меньше депозитов нежели молибден.
Титан (Ti) Titanium Встречается в виде соединений титана, противоизносной присадки, снижающей износ и трение. Внедрение присадок на основе соединений титана обусловлено экологическими нормами, для частичной замены более вредных для катализатора противоизносных присадок на основе цинк диалкил дитиофосфатов ZDDP, из-за содержания фосфора. Оксиды титана, химически взаимодействуя с поверхностью, создают на ней противоизносный слой. Таким образом, присадки на основе соединений титана снижают износ, обладают антизадирными свойствами, снижают коэффициент трения, хорошо растворимы в маслах, являются эффективным антиоксидантом.
3. Индикаторы износа и загрязнения
Олово (Sn) Tin Встречается в подшипниках скольжения, коренных, шатунных вкладышах, подшипниках распредвалов, в припоях, в направляющих втулках клапанов - в виде сплавов латунь, бронза. При интенсивном износе вкладышей часто проявляется в лабораторном анализе отработанного масла. Олово в качестве металлов износа может появляться в паре со свинцом или медью.
Свинец (Pb) Plumbum Есть в подшипниках скольжения, коренных, шатунных вкладышах. Свинец, как металл износа вкладышей, может появляться в паре с оловом или медью, но встречается и без них. Так же свинец может появиться в анализе как присадка, повышающая октановое число этилированного бензина.
Алюминий (Al) Aluminium Износ поршней, направляющих клапанов, деталей маслонасоса, блока двигателя, подшипников скольжения, теплообменников, а также специальных покрытий на основе алюминия. В свежих маслах может встречаться в небольшом содержании в паре с большим количеством молибдена, а также в виде мусора при производственном процессе смешения масел.
Железо (Fe) Iron Распространенный металл износа в лабораторных анализах: распредвалы, кулачки, толкатели, клапана, гильзы цилиндров, маслонасос, подшипники качения. Железо проявляется при износе или притирке цепей ГРМ и звезд. Особенностью железа в анализах является то, что его количество стабильно прогрессирует в зависимости от длительности пробега.
Хром (Cr) Chromium Материал поршневых колец, но есть и в других узлах двигателя – подшипники качения, выпускные клапана, уплотнительные элементы. Хром главным образом является материалом уплотнительных деталей, где нужна микро герметичность, например, между кольцом и стенкой цилиндра. Хром встречается в виде сплавов. В отработках двигателей пассажирских автомобилей, содержание хрома обычно 1-2ppm - это норма. Если больше 5-7ppm, есть проблемы в ЦПГ.
Медь (Cu) Copper
Спойлер
Встречается во вкладышах, в латунных и бронзовых деталях, втулках клапанов, масляных радиаторах, теплообменниках, подшипниках поршневого пальца. Медь содержится в слоях коренных и шатунных подшипников, в виде сплавов со свинцом и оловом. Медь частый элемент в отработке, в свежих маслах встречается редко. Часто наблюдается в отработках новых автомобилей только, когда детали двигателя еще притираются друг к другу, постепенно содержание меди сходит к нулю. Так же медь появляется в отработках новых автомобилей от теплообменников и радиаторов, когда деталь имеет свежую оголенную поверхность меди, пока поверхность не покроется пленкой оксида меди, она будет выделяться в масло и обнаруживаться в лабораторных анализах. Есть так же наблюдение, что медь в небольшом содержании может появляться при летней эксплуатации автомобиля, высоких скоростях по трассе и соответственно высоких температурах масла в картере.Никель (Ni) Nickel Легирующий микроэлемент стали, является материалом выпускных клапанов, направляющих клапанов, покрытия шестерней, деталей подшипников, деталей турбонагнетателей.
Марганец (Mn) Manganese Содержится в сплавах, таких как, материал клапанов, валов, подшипников. Но чаще всего обнаруживается в лабораторных анализах масел, в виде присадок от топлива.
Литий (Li) Lithium Загрязнение от пластичных смазок, используется в их составе, как загуститель на основе жидкого литиевого мыла. Если литий появляется в анализе отработки - это верное указание загрязнения смазкой, применяемой с конвейера при сборке двигателя или при ремонтных работах на СТО.
Калий (K) Potassium В отработанных маслах от присадок в топливо, например, популярная среди автолюбителей присадка Castrol TBE. Есть теория, что калий присутствует в некоторых видах дизельного топлива, встречающегося на рынке в качестве присадок. Калий в отработках может быть от антифриза, например, при попадании антифриза в масло через прокладку ГБЦ. Известно, что современные антифризы содержат присадки на основе калия.
Серебро (Ag) Silver Редко встречается в двигателестроении. Иногда используется как микроэлемент различных сплавов, например, в легировании поверхности высокопрочных посеребренных подшипников.
Кремний (Si) Silicon В свежих маслах, встречается от антипенной присадки на основе силоксана. В отработках кремний встречается от попадания пыли и песка через воздушный патрубок, а также при нештатном подсосе воздуха помимо воздушного фильтра. Отображается в виде загрязнений, оставляемых при ремонтных работах. Может появиться от свежих швов силиконового герметика, в том числе на новых машинах.
