Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

НЕОЖИДАННОСТИ

Испытания длились почти полгода. Поверьте, нам есть что предъявить: сводные таблицы получились настолько огромными, что больше подошли бы для диссертации, нежели для журнальной статьи. Потому результаты разнесли по каждому образцу в отдельности. Но сравнивать масла и раздавать места не станем — не в этом цель испытаний. А вот некоторые общие выводы бросаются в глаза сразу.

Итак, явление первое. Вязкость всех масел при длительной работе в режиме холостого хода до определенного момента существенно меньше, чем при «трассовом заезде». Почему? Мы полагаем, что при работе мотора вхолостую (а это не такой стабильный режим, как при рабочих, более высоких оборотах) увеличивается пропуск отработавших газов в картер, а вместе с ними — несгоревшего топлива, смешивающегося с маслом. Подтверждением служит то, что одновременно падает температура вспышки, а это один из главных признаков присутствия топлива в масле.

Падение вязкости составляет 0,4…0,6 сСт. Много это или мало? Для основной массы масел это не означает перехода нижней границы вязкости класса и составляет около 5…6% среднего уровня. А вот с «двадцатками» процент будет значительнее. Впрочем, эти предположения попробуем проверить в ходе следующих экспертиз.

Дальше — интереснее. Начиная с определенного времени работы в режиме холостого хода (70…100 моточасов) вязкость начинает резко возрастать, опережая показатель цикла «трасса», — масло стареет на глазах. Почему? Скорее всего, вследствие длительного контакта с продуктами неполного сгорания, имеющими определенную кислотность. Вот вам результат езды по пробкам! На холостом ходу сказываются плохая вентиляция камеры сгорания из-за прикрытой дроссельной заслонки, малая турбулизация топливовоздушной смеси из-за относительно медленного движения поршня. Отсюда — никудышная скорость сгорания. Зато пропуск газов в картер, как уже говорили выше, максимален.

Эта динамика неодинакова для разных масел. Менее выражена она для ZIC XQ, Shell Helix, Motul X-cess и значительно более заметна у Esso Ultron и BP Visco. Смотрим результаты предыдущего теста — и на «трассе» картина изменения вязкости для тех же масел была похожей.

Кстати, как нам кажется, ситуация усугубляется повышенными температурами масла в поддоне в режиме холостого хода. О вреде объемного перегрева мы тоже писали раньше (ЗР, 2013 № 3), а здесь видим новые подтверждения этой гипотезы. До полной полимеризации мы не дошли ни в одном опыте, однако для некоторых масел динамика роста вязкости была довольно неприятной.

Чаще проверяйте состояние масла!

Условия эксплуатации

При идеальных условиях машина по городу развивает скорость 40 км/час, получаем 15000/40=375 моточасов. Для загородной трассы принимаем — 80 км/ час, рассчитываем 15000/80=188 моточасов.

Сравним полученную опытным путем цифру 576 с расчетными 375, делаем вывод: двигатель работает в тяжелых условиях эксплуатации, для увеличения его ресурса необходимо менять автомасло в 2 раза чаще. Многие не знают: замена моторной жидкости регламентирована, составляет:

• 250 моточасов для ACEA E2, API CF, CF-4, CG4;
• 400 — VDS, ACEA E3;
• 600 — для VDS-2.

В сервисной книге указано — при тяжелых условиях эксплуатации замена автомасла происходит каждые 8 тыс. км пробега. К таким условиям относят:

• в воздухе присутствует значительное количество пыли;
• продолжительная езда при маленькой скорости;
• перемещение транспортного средства по горной, холмистой местности;
• высокая температура за бортом авто;
• применение топлива сомнительного качества;
• частая смена заправочных станций;
• при буксировке прицепа;
• полностью нагруженный багажник.

Если нет возможности провести указанный расчет, мастера рекомендуют опираться на расход топлива. К примеру, автомобиль должен расходовать 9 литров бензина или ДТ на 100 км по городу, согласно регламента, за 15 тыс. км пробега получится 1350 литров — (15000/100)*9, реальный расход составляет 11 литров на 100 км, при 15 тыс. км получится 1650 литров. Сменить жидкости необходимо при объеме 1350 литров. Указанный способ относительный.

Отвечая на вопрос: «Сколько должно пройти моточасов перед заменой моторной смеси в двигателе?», учитывайте:

1. Тип силового агрегата. Внутри дизельных моторов температура значительно выше, чем в приводах, работающих на бензине. Смазывающий материал подвергается большим нагрузкам.
2. Нагруженность мотора, с увеличением нагрузки ресурс автомасла уменьшается.
3. Машина ездит по загородной трассе или по городу. На трассе мотор изнашивается медленнее: работает продолжительное время с одинаковой нагрузкой.

Меняйте смесь согласно пройденным моточасам, не проводите плановую замену жидкости по пробегу машины. Используйте сертифицированную продукцию, отвечающую техническим характеристикам мотора, применяйте автомасло соответствующее рекомендациям производителя транспортного средства.

Сроки замены масла

Интервал замены масла, главным образом, зависит от типа двигателя, условий эксплуатации, применяемого топлива (содержание серы в случае дизельного топлива), уровня качества масла, типа базового масла, состояния воздушного фильтра и т.п. Производители техники рассчитывают, что двигатели будут работать в сложных условиях при низком качестве топлива. Требования к смазочным материалам срокам их замены отображены в руководствах и инструкциях по эксплуатации.

Поэтому можно предположить, что моторные масла имеют запас качества и могут служить дольше установленных сроков. Наш опыт показывает, что это возможно. Большое количество компаний значительно сократило затраты при помощи программы SK по срокам замены масла при использовании моторных масел ZIC VHVI.

При сложных условиях эксплуатации, таких как частые короткие поездки (особенно зимой) долгая работа двигателя на холостом ходу, в пыльных условиях (строительство и сельское хозяйство), сокращаются и сроки замены масла. В принципе, моторное масло необходимо менять два раза в год. Это касается транспортных средств, пробег или количество моточасов которых выше, чем стандартно установленный производителем пробег. В этом случае замена масла, произведенная осенью или весной, значительно улучшит надежность работы двигателя.

Условия эксплуатации, сокращающие сроки использования масел

• короткие поездки – особенно при передвижении до 5 км в зимних условиях. Такие условия благоприятны для конденсации воды и топлива в поддоне двигателя. Во время пуска двигателя происходят наибольший износ;
• дорожная пыль – пыльные условия работы и использование низкокачественных фильтров приводит к загрязнению масла, что приводит к повышенному износу. Продукты износа способствуют образованию отложений и коррозии от кислот;
• двигатель с большим пробегом – при пробеге свыше 100 000 км увеличивается проникновение в масло картерных газов, несгоревшего топлива и веществ, провоцирующих коррозию;
• использование дизельных двигателей – при работе дизельных двигателей вырабатывается больше сажи и кислот;
• альтернативные топлива – при работе двигателя на бензоэтанольной смеси возможно накопление воды в картере;
• турбированные двигатели – высокие температуры отрицательно влияют на моторное масло и присадки;
• высокий расход масла – с одной стороны при добавлении масла мы обновляем его состав, с другой стороны – в картер проникает большое количество картерных газов;
• эксплуатация при высоких температурах – эксплуатация в таких условиях (пустыня) может привести к преждевременному окислению масла, испаряемости и выработке присадок;
• продление срока службы двигателя – более короткие сроки замены масла увеличивают ресурс двигателя и его систем;
• буксировка / перевозка тяжелых грузов – то же самое, что и эксплуатация при высоких температурах. Кроме того, работа двигателя на более тонких масляных пленках, деструкция загущающей присадки, высокая концентрация металлов в масле. Все это приводит к снижению ресурса масла, преждевременному окислению, формированию отложений и кислот.

Условия эксплуатации, увеличивающие сроки замены масла

• синтетические компоненты – имеют высокие антиокислительные свойства, термоустойчивость и низкотемпературные свойства;
• использование более эффективного масляного фильтра – более эффективное улавливание продуктов износа;
• загородная эксплуатация – снижение негативного воздействия на двигатель за счет его работы на оптимальных режимах;
• новый двигатель – более низкий уровень картерных газов после первых 500-5000 км пробега, но меньше 50,000 км;
• периодическая проверка состояния масла – простая проверка уровня масла может быть очень эффективной мерой предотвращения неисправностей;
• экологический фактор (расход масла) – акцент на сокращение расхода масла;
• старые автомобили – некоторые владельцы автомобилей с низкой стоимостью предпочитают увеличивать интервалы замены масла

ЧТО КОНТРОЛИРУЕМ?

О здоровье пациента будем судить по изменению базовых физико-химических параметров. Это динамика изменения вязкости масла при разных температурах, щелочного и кислотного чисел, а также температуры вспышки. Шкала двухуровневая, типа «жив — мертв». К примеру, мертвым считаем то масло, вязкость которого выходит за пределы, предписанные классом SAE. В нашем случае допустимый диапазон вязкости берем 12,5…16,3 сСт. Падение щелочного числа более чем в два раза от исходной величины — это общепринятый браковочный параметр, его также примем условным критерием смерти масла. Другой критерий (по нему мы еще ни одно масло не отбраковали) — так называемое выпадение пакета присадок, говорящее о полной непригодности масла. Оно характеризуется резким (минимум тройным) снижением концентрации в масле активных элементов — цинка, бария, фосфора — по отношению к исходному количеству.

Как обычно, проверим уровень отложений, которые дает масло в процессе работы. Для этого оценим их количество и цвет на боковых поверхностях поршней (так называемый аналог метода ПЗВ). Совсем белый поршень — ноль баллов, весь черный — шесть баллов. Промежуточные градации имеют в этом интервале свои баллы. Все это относится к так называемым высокотемпературным отложениям. А низкотемпературные оценим количественно, взвесив до и после испытаний главные грязесборники — приемный грибок масляного насоса, а также сетку маслоотделителя из клапанной крышки. Увеличение массы деталей покажет «степень неаккуратности» работы масла.

Оценить изменения защитных функций масла при работе в циклах «трасса» и «пробки» помогут параметры изношенности двигателя после цикла испытаний. Их можно определить по содержанию основных продуктов износа в масле (для нас индикатором было наличие в нем железа), проводя точное взвешивание поршневых колец и вкладышей подшипников коленчатого вала до и после испытаний.

От чего зависит периодичность замены

Каждый завод-изготовитель автомобилей в руководстве дает подробные данные, когда менять масло. Но эта информация не всегда соответствует реальной жизни. Обычно в документах можно увидеть километраж в среднем от 10 до 15 тысяч км, в зависимости от марки авто. Но в реальности на эти цифры влияют разные факторы.

1. Качество и тип топлива (дизель, бензин, газ).
2. Рабочий объем двигателя.
3. Тип и класс используемых масел.
4. Марка залитой смазки (минеральная, синтетическая, полусинтетическая).
5. Состояние масла в двигателе.
6. Полный пробег.
7. Способ замены.
8. Качество купленного масла.
9. Режим и условия эксплуатации.
10. Исправность автомобиля.

Рекомендации завода в этом перечне не учтены, так как для него периодичность замены – маркетинговый ход.

Объем и тип двигателя

Мощный мотор способен легче перенести большую нагрузку и тяжелые условия работы. Поэтому и смазка не будет слишком портиться. Автомобиль с мощным силовым агрегатом, двигающийся по дороге со скоростью 120 км в час, не оказывает на него большой нагрузки.

Малолитражные авто обычно оснащены трансмиссией с небольшим передаточным числом для езды с малой скоростью и оборотами двигателя. Поэтому в тяжелых условиях их моторы испытывают большую нагрузку, по сравнению с мощными двигателями. Когда нагрузка возрастает, то поршневая группа больше нагревается, увеличивается объем газов в картере. От этого повышается температура моторной смазки.

Особенно трудно приходится «малолитражкам» с форсированными двигателями объемом 1,2 литра. При этом нагрузка добавляется еще и от турбокомпрессора.

Режим работы

Прежде всего на периодичность замены смазки в двигателе влияет режим эксплуатации транспортного средства. Если не вдаваться в детали этого процесса, то существует два вида режимов – городской и загородный. Вопрос в том, если автомобиль ездит по городу, то его пробег будет меньше, а нагрузка на силовой агрегат будет больше. Это связано с частыми простоями в пробках и на светофорах с работающим двигателем. Охлаждение происходит недостаточно.

Если машина эксплуатируется на загородных дорогах, ситуация совсем другая. Пробег получается больше, а двигатель охлаждается намного эффективнее. Поэтому нагрузка на мотор и смазку тоже снижена.

Более правильно было бы определять, когда нужно менять моторное масло, учитывая моточасы. Так поступают для сельскохозяйственной и грузовой техники. Например, в городе 10 000 км автомобиль проедет примерно за 400 моточасов, а это же расстояние за городом – только за 100 моточасов. Кроме того, нужно учесть разный режим эксплуатации.

Движение в условиях большого города не зря приравнивается к пересеченной местности, так как это губительно влияет на смазку. Особенно заметно влияние, когда уровень масла ниже среднего или минимальный. Кроме этого, в жаркое время на масло действует больше нагрузки из-за повышенной температуры воздуха и поверхности дороги.

Другие факторы

К дополнительным условиям, влияющим на сроки замены моторной смазки, можно отнести высокую рабочую температуру. Кроме того, нужно учитывать характеристики масла, загрязненность масляного фильтра, состояние смазочных каналов, соответствие смазки рекомендациям завода, его оригинальность, вентиляцию картера.

Обратите внимание!
Оптимальные сроки замены смазки – 200-400 моточасов, не считая максимальной нагрузки.

Кроме этого, важную роль играет тип масла – синтетика, полусинтетика, минералка.

Как часто нужно менять масло в двигателе

В первой части статьи мы постарались рассказать о том, почему столь важны качества моторного масла, что с ним происходит в недрах двигателя и какие факторы влияют на его старение. Осталось рассказать о том, как эти факторы связаны с интервалами замены масел и как часто придется менять масла в процессе реальной эксплуатации.

Город и трасса

Надо сказать, что замена масла «по пробегу» почти всегда будет неоптимальной. Одинаковый пробег по трассе и в городском режиме — это более чем четырехкратная разница в моточасах и огромная разница по части деградации масла. Например, при стандартном интервале замены в 15 тысяч километров в пробках масло проработает все 700 часов, а на трассе — даже меньше 200.

Для качества работы масла эта более чем трехкратная разница — колоссальная, ведь даже при работе на малой нагрузке термическое воздействие на масло очень велико. В современных моторах ситуация усугубляется высокой температурой термостатирования, плохой вентиляцией картера и отсутствием его охлаждения на стоящей в пробках машине, что вызывает резкое снижение его ресурса.

При скоростях побольше, по мере возрастания нагрузки на двигатель, растет и нагрузка на масло. На малолитражных моторах с «короткой» трансмиссией мотору и маслу уже может приходиться совсем несладко. На более мощных моторах нагрузка будет увеличиваться плавнее.

Вместе с увеличением нагрузки на мотор ухудшаются и условия работы масла: возрастает температура поршней, начинает увеличиваться поток разрушающих картерных газов. Таким образом, оптимальным режимом работы и для масла, и для мотора являются средняя скорость в половину от максимальной и малое время работы на холостом ходу после прогрева.

При подсчете моточасов оказывается, что типичный интервал замены масла в 15 тысяч километров в моточасах составляет от 200 до 700, в зависимости от режима движения. Судя по работе счетчиков регламентного пробега на BMW и интервалов замены масла на технике, у которой срок замены указан именно в моточасах, при типичной эксплуатации его можно удерживать в пределах от 200 до 400 часов для разных режимов эксплуатации, за исключением постоянной работы в режиме максимальной мощности.

Случаи явного превышения при использовании стандартных полусинтетических масел и синтетики на гидрокрекинговой основе чреваты «осложнениями» для двигателя в виде закоксовывания и уменьшения подвижности поршневых колец.

.

Что ж, немногие из нас могут похвастаться, что эксплуатируют автомобили в загородном цикле с постоянной скоростью. Так что же делать, если пробеги в основном городские, а двигатель к тому же форсированный? Например какой-нибудь 1.2 TSI? Очевидно, что масло нужно менять чаще.

Впрочем, не только от режима езды зависит интервал замены

Еще немаловажное значение имеет, какое именно масло залито в мотор

Виды моторных масел

Выбор масел в магазинах очень широк, если не сказать огромен. Некоторые из них недалеко ушли от советских минеральных масел, некоторые выглядят в сравнении с ними как космический корабль рядом с телегой.

Прежде всего, нужно усвоить один важный тезис: любое масло состоит из основы и пакета присадок. Основа бывает минеральной, полусинтетической и полностью синтетической, во множестве вариаций.

Когда лучше ориентироваться по моточасам

Сложней всего высчитывать оптимальный срок замены третьей группе, которая передвигается в основном по городу и каждый день. Низкая скорость, простои в пробках, режим остановок и стартов на светофорах. То есть фактический километраж может быть небольшим, но при этом двигатель часто работает на холостом ходу, что губительней для масла, чем движение по трассе со стабильной скоростью. В таком случае ориентироваться только на пробег неразумно, так как в таком режиме масло может выдержать 5 или 7 тысяч, в зависимости от качества самой смазки, литража и состояния мотора. В таком режиме рекомендуется ориентироваться по моточасам. Для этого устанавливается счетчик моточасов, если им уже не оборудован автомобиль. Подключается прибор к любой цепи, питается независимо.

Высчитать оптимальное количество моточасов поможет простая арифметика. К примеру, если рекомендуемый километраж от замены до замены для вашего двигателя составляет 15 000 км, то при средней скорости движения 50 км/ч это расстояние будет пройдено за 300 часов. То есть и берем за основу эту цифру. Думаю, расчет понятен, делим пробег на среднюю скорость и получаем моточасы. Просто подставьте в формулу свои цифры и ориентируйтесь на полученный результат. В среднем рекомендуется устанавливать предел 200-400 моточасов, но это не относится к езде с большими нагрузками – высокие скорости и обороты. Количество моточасов зависит и от типа масла, далее еще коснемся этой темы.

Не забываем, что моточасы – это не фактический показатель времени, которое проработал двигатель. Чем выше обороты, тем быстрее крутит счетчик. То есть, если вы любите погонять, то накатаете моточасы гораздо быстрее, как если бы преодолевали то же расстояние с меньшей скоростью.

Как часто менять масло в дизельном двигателе

Что касается дизельных двигателей, то здесь действует такая же логика расчета, как и для бензиновых агрегатов. Необходимо лишь учитывать, что рабочая жидкость в них подвергается большему внешнему воздействию. Вследствие этого менять масло в дизеле необходимо немного чаще. Кроме этого, отечественное дизельное топливо отличается большим содержанием серы, которая пагубно влияет на двигатель автомобиля.

Относительно показаний, приведенных производителем автомобиля (особенно это касается западных производителей) их, аналогично бензиновым двигателям, необходимо делить в 1,5…2 раза. Это касается легковых автомобилей, а также фургонов и малых грузовиков.

Как правило, большинство отечественных автовладельцев машин с дизельными двигателями меняют масло через каждые 7…10 тысяч километров пробега в зависимости от машины и используемого масла.

Теоретически выбор масла основывается на значении общего щелочного числа (TBN). Оно измеряет количество активных антикоррозионных присадок в масле и говорит о склонности их составов к образованию отложений. Чем больше число — тем больше способность масла нейтрализовать кислотные и агрессивные продукты, образующиеся при окислении. Для дизельных двигателей TBN находится в пределах 11…14 единиц.

Второе немаловажное число, характеризующее масло, — это общее кислотное число (TAN). Оно характеризует наличие в масле продуктов, провоцирующих увеличение коррозии и интенсивности изнашивания различных пар трения в двигателе автомобиля

Однако перед тем как определиться, через сколько моточасов менять масло в двигателе, работающем на дизельном топливе, необходимо разобраться с одним нюансом. В частности, можно ли использовать моторные масла, имеющие низкое щелочное число (TBN), в странах с некачественным горючим (в частности, российским, в котором содержится большое количество серы)? В процессе эксплуатации двигателя, и соответственно, масла, щелочное число падает, а кислотное растет. Поэтому логично предположить. что пересечение их графиков при определенном пробеге автомобиля говорит нам о том, что масло полностью отработало свой ресурс, и далее его эксплуатация только губит двигатель. Представляем вашему вниманию графики испытаний четырех типов масел с различными показателями кислотных и щелочных чисел. Для эксперимента брались четыре типа масел с условными названиями букв английского алфавита:

• масло A — 5W30 (TBN 6,5);
• масло B — 5W30 (TBN 9,3);
• масло С — 10W30 (TBN 12);
• масло D — 5W30 (TBN 9,2).

Как видно из графика, результаты испытаний оказались следующими:

• масло A — 5W30 (TBN 6,5) — полностью было отработано через 7000 км;
• масло B — 5W30 (TBN 9,3) — полностью было отработано через 11500 км;
• масло С — 10W30 (TBN 12) — полностью было отработано через 18 000 км;
• масло D — 5W30 (TBN 9,2) — полностью было отработано через 11500 км.

То есть, самым стойким оказалось масло для тяжело нагруженных дизельных двигателей. Какие выводы можно сделать на основании приведенной информации:

1. Высокое значение щелочного числа (TBN) критично для тех регионов, где реализуется дизельное топливо плохого качества (в частности, с большими примесями S). Использование такого масла обеспечит вам более длительную и безопасную эксплуатацию двигателя.
2. Если вы уверены в качестве используемого вами топлива, то вам будет достаточно использовать масла со значением TBN в районе 11…12.
3. Подобные рассуждения справедливы и для бензиновых двигателей. Лучше заливать масла с TBN = 8…10. Это даст вам возможность не так часто менять масло. Если же вы используете масло с TBN = 6…7, то в этом случае будьте готовы к более частой замене жидкости.

Из общих соображений стоит добавить, что в дизельных двигателях менять масло необходимо немного чаще, чем в бензиновых. А выбирать его стоит в том числе и по значению общих кислотного и щелочного чисел.

Выводы

Таким образом, каждый автовладелец должен сам для себя решить, через сколько менять масло в двигателе. Это необходимо делать с учетом индивидуальных обстоятельств. Рекомендуем вам пользоваться методиками расчета по моточасам и расходу бензина, приведенным выше (в том числе, калькуляторами). Кроме этого, всегда визуально оценивайте состояние масла в картере двигателя. Так вы значительно снизите износ мотора вашей машины, что избавит вас от необходимости проводить дорогостоящие ремонты. Также при замене покупайте качественные масла, рекомендованные производителем.