Группы базовых масел для производства motor oil

Базовые основы моторных масел. Виды и производители

Любое современное автомобильное масло состоит из основы и пакета дополнительных присадок, которые нужны для того, чтобы улучшить натуральные свойства базового масла и добавить новых. Содержание присадок может колебаться в зависимости от производителя и типа масла в пределах 20-30%. Базовые масла для моторных масел выпускают различные компании, и чтобы их было проще классифицировать Американский институт нефти «API» разделил все базы на 5 групп, в зависимости от вязкости, содержания углеводородов, серы и других элементов.

Группы базовых масел

Согласно классификации API существует пять групп базовых масел, из которых производят моторные смазки:

  • 1 — минеральные;
  • 2 — полусинтетические;
  • 3 — синтетические;
  • 4- масла на основе полиальфаолефинов;
  • 5- масла на основе различных химических соединений, не вошедших в предыдущие группы.

К первой группе моторных смазок относятся минеральные масла, которые изготавливаются из чистой нефти путём её перегонки. По факту они являются одной из фракций нефти, как бензин, керосин, дизельное топливо и пр. Химический состав таких смазок весьма разнообразен и разнится от производителя к производителю. В таких маслах содержатся в большом количестве углеводороды различной степени насыщения, азот, сера. Даже по запаху смазки первой группы отличаются от других — остро чувствуется аромат нефтепродуктов. Главная характеристика — высокое содержание серы и низкий индекс вязкости, из-за чего масла этой группы подходят далеко не для всех автомобилей.

Масла двух других групп разрабатывались позже. Их создание было обусловлено техническими новшествами современных автомобильных двигателей, для которых смазки первой группы не подходят. Масла второй группы, которые также называются полусинтетическими, изготавливаются по технологии гидрокрекинга. Она подразумевает под собой обработку минеральных масел 1 группы водородом под влиянием высоких температур. В результате такой реакции, водород присоединяется к молекулам углеводорода, обогащая их. А серу, азот и другие ненужные вещества водород удаляет. Как результат, получаются смазки, которые имеют низкую температуру замерзания и небольшое содержание парафинов. Тем не менее, такие смазки имеют относительно низкий индекс вязкости, что весьма сужает их область применения.

Самой оптимальной является 3 группа – полностью синтетические смазки. В отличие от двух предыдущих, они имеют более широкий температурный диапазон и высокий уровень вязкости. Производятся такие смазки по технологии гидроизомеризации, также с применением водорода. Иногда базу для таких масел получают из природного газа. В совокупности с широким набором присадок такие масла подходят для использования в современных двигателях автомобилей любой марки.

Моторные масла 4 и 5 групп встречаются значительно реже, чем другие ввиду их высокой стоимости. Полиальфаолефиновое базовое масло является основой для настоящей синтетики, так как его изготавливают полностью искусственно. В отличие от смазок 3 группы, встретить эти можно лишь в специализированных магазинах, так как их применяют только для спортивных машин. К пятой группе относятся смазки, которые из-за своего состава не могут быть причислены к предыдущим. В частности, сюда относят смазки и базовые масла в которые были добавлены эфиры. Они значительно улучшают моющие свойства масла и увеличивают пробег смазки между техническими обслуживаниями. Эфирные масла выпускаются весьма ограниченно, так как стоят очень дорого.

Производители базовых моторных масел

Согласно официальной мировой статистике, лидером в производстве и продаже автомобильных базовых масел первой и второй групп является компания ExonMobil. Кроме неё место в этом сегменте занимают Chevron, Motiva, Petronas. Смазки третьей группы больше других производит южнокорейская компания SK Ludricants, та же что выпускает смазки ZIC. Базовые масла этой группы у этого производителя закупают такие известные бренды, как Shell, BP, Elf и другие. Кроме «базы» производитель выпускает и все виды присадок, которые также закупают многие бренды с мировым именем.

Минеральные основы выпускает «Лукойл», Total, Neste, а такой гигант как ExonMobil наоборот не выпускает их вовсе. А вот присадки для всех базовых масел выпускают сторонние компании, самые известные среди которых Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton и Chevron. И все компании, продающие готовые масла закупают их у них. Базовые масла пятой группы и вовсе производят компании с малоизвестными названиями: Synester, Croda, Afton, Hatco, DOW. Небольшую долю в этой группе имеет и более известная Exxon Mobil. Она располагает обширной лабораторией, позволяющей выполнять исследования эфирных масел.

Моторное масло. Классификация API и группы качества

Моторное масло — это смесь 2 основных компонентов — базового масла и пакета присадок

ИА Neftegaz.RU. Моторное масло — это смесь 2 основных компонентов — базового масла и пакета присадок.

Применение терминов «Синтетика», «Полусинтетика» либо «Минеральное масло» подразумевает тип базового масла, которое было использовано в производстве смазочного материала.

Само базовое масло делится на группы:

2 группа — это масла очищенные водородом (гидрокрекинг).
Масло данной группы почти не содержат серы, при производстве, до момента добавления присадок, представляют из себя практически прозрачную жидкость, за счет чего срок службы самого смазочного материала существенно увеличивается, а уменьшение отложений и нагара в двигателе существенно увеличивает его ресурс.
Терминология -«Минеральное масло».

3 группа — это по сути то же масло 2 группы, но с увеличенным индексом вязкости.
Индекс вязкости масла — это показатель, который фиксирует изменение вязкости в зависимости от температуры.
Путем дополнительных процессов изомеризации масла получают лучшие показатели как низко-, так и высокотемпературной вязкости, что позволяет быть уверенным в смазочном материале как при запуске в самый сильный мороз, так и при эксплуатации при максимальных нагрузках.
Терминология — «Синтетика».

Смешение 3 или 4 групп базового масла с 1 или 2 группой базового масла — «Полусинтетика». При смешении 3 или 4 групп базового масла с 1 группой получается «Полусинтетика» увеличенным показателем по сере и иным элементам, что негативно отражается на ресурсе двигателя.

Классификация базового масла Американским институтом нефти (API).

Всего 5 групп (API 1509, Приложение E). Группа IV содержит полностью синтетическое базовое масла из полиальфаолефинов. Группа V для всего другого базового масла, не включенного в группы I — IV.

  • 1 я буква обозначает применение смазочных материалов:
    — масла для бензиновых двигателей обозначаются буквой S
    — масла для дизельных двигателей — буквой C.
  • 2 я буква обозначает уровень свойств моторного масла.

Классификация моторного масла API для бензиновых двигателей

SE *** Бензиновые двигатели 1972. Те же требования к моторному маслу, что и для категории SD, но лучше защита двигателя.
SF *** Бензиновые двигатели 1980. Те же требования, что и для категории SE, но улучшена защита от износа и окислительная стабильность.
SG *** Бензиновые двигатели 1988. Те же требования, что и для категории SF, но лучше защита от износа, образования шлама и окисления масла.
SH *** Бензиновые двигатели 1993. Те же требования, что и для категории SG, но вводится система лицензирования и записи результатов всех моторных тестов и формул с целью гарантии качества. Символ API, который свидетельствует о дейсвтительном соответствии уровню SH помещается на этикетки канистр.
SJ Бензиновые двигатели 1996. Те же требования, что и для категории SH (включая лицензию и систему сертификатов) с лучшей защитой от окисления масла при высоких температурах и забивания катализатора.
Начиная с 01/08/97, уровень SJ официально заменяет SH.
SL Бензиновые двигатели 2001. Новые тесты на степень износа (Seq IVA), моющие свойства моторного масла (TEOST MHT4), окисление (Seq IIIF) и низкотемпературные отложения (Seq VG) для лучшей защиты двигателя и продления интервала замены масла. Стандарт SL заменил API SJ в середине 2001г.
SM Бензиновые двигатели 2004. Улучшены общие свойства для максимально-расширенного интервала замены масла. Ужесточен тест на высокотемпературные отложения (TEOST), новый тест на окисление (Seq. IIIG).
SN Бензиновые двигатели 2010. Представлен в октябре 2010 г. Разработан для автомобилей 2011 года выпуска и более ранних. Улучшенная защита от высокотемпературных отложений на поршнях. Более жесткие требования к контролю сажи и совместимости с уплотнителями.

*** устаревшие классификации, подобно APISA, APISB, APISC и APISD.

Читайте также  Диагностика неисправностей и замена датчика скорости автомобиля лада калина

Классификация моторного масла API ДЛЯ 2-тактных двигателей

Классификация API для дизельных двигателей.

Дизельные двигатели под очень высокими нагрузками (2002). Масла для последних дизельных двигателей с пониженным выхлопом, перекрывает требования CH-4. Особенно подходит для оборудования, работающего на дизельном топливе с очень низким содержанием серы (менее 0,5%). Ужесточенные требования к свойствам масел и одновременное увеличение интервала замены масла в 2 раза. Увеличение срока службы двигателя. Также принимается во внимание более строгие требования к работе с системами доочистки выхлопных газов.

Новая версия, названная API CI-4 Plus была опубликована в 2004г. с целью улучшить совместимость с системами EGR

* устаревшие спецификации, ровно как и API CA, API CB, API CC and API CD. CF и CG-4.

Классификация API для 2-тактных дизельных двигателей.

CD-II 2-тактные дизельные двигатели, работающие в сложных условиях (1988). Улучшенная защита от износа и отложений. Удовлетворяет требованиям уровня CD.
CF-2 2-тактные дизельные двигатели, работающие в сложных условиях (1994). Более жесткие требования, чем API CD-II. Усиленная защита от износа поршневых колец и цилиндров.

Классификация API трансмиссионного масла

Классификация ACEA

Категория А/B:
A – бензиновые двигатели
B – дизельные двигатели

Без экономии топлива Экономия топлива
Увеличенный интервал замены A3 / B4 A5 / B5
Стандартный интервал замены A3 / B3 A1 / B1

Категория C:
Двигатели с системами доочистки выхлопных газов

Без экономии топлива Экономия топлива
Низкое содержание SAPS С4 С1
Среднее содержание SAPS С3 С2

Описание требований ACEA 2008 к маслам категории Low SAPS (низкое содержание серы, фосфора и сульфатных зол)

Высокая экономия топлива
Низкое содержание SAPS

2.9 ≤ HTHS
P ≤ 0.05 %;
S ≤ 0.2%,
CS ≤ 0.5 %

Высокая экономия топлива
Среднее содержание SAPS

2.9 ≤ HTHS
0.070 % ≤ P≤ 0.090 %,
S ≤ 0.3 %,
CS ≤ 0.8 %

Стандартная экономия топлива
Среднее содержание SAPS

HTHS ≥ 3.5
0.070 % ≤ P≤ 0.090 %,
S ≤ 0.3 %,
CS ≤ 0.8 %

> 1%
(вязкость xW-30)

Сатндартная экономия топлива
Низкое содержание SAPS

HTHS ≥ 3.5
Пониженная летучесть (≤11%)
P≤ 0.090%, S ≤ 0.2%, SA ≤ 0.5%

> 1%
(вязкость xW-30)

HTHS — вязкость масла в условиях высокой скорости сдвига и высокой температуры.

Классификация ACEA для тяжелой техники

Низкое содержание SAPS

Среднее содержание SAPS

Расширенный интервал замены

Стандартный интервал замены

TBN — щелочное число

Классификация моторного масла SAE J300

Классификация SAEJ 300 используется для характеристики вязкости (сопротивления течению) масла при высоких и низких температурах.
SAE: Society of Automotive Engineers (Общество автомобильных инженеров, США).

Класс вязкости по SAE Низкотемпературная вязкость Высокотемпературная вязкость
Проворачивание 1), МПа*сек, max при температуре,
°С
Прокачиваемость 2), МПа*сек, max при температуре,
°С
Кинематическая вязкость 3), мм 2 /сек при 100 °С При высокой скорости сдвига 4), МПа*сек, при 150 °С и 106 с-1, min
min max
0W 6200 при -35 60000 при -40 3,8
5W 6600 при -30 60000 при -35 3,8
10W 7000 при -25 60000 при -30 4,1
15W 7000 при -20 60000 при -25 5,6
20W 9500 при -15 60000 при -20 5,6
25W 13000 при -10 60000 при -15 9,3
20 5,6 9,3 2,6
30 9,3 12,5 2,9
40 12,5 16,3 2,9
(0W-40,
5W-40,
10W-40)
40 12,5 16,3 3,7
(15W-40, 20W-40,
40)
50 16,3 21,9 3,7
60 21,9 26,1 3,7

1. ASTMD 2602 – имитатор холодного пуска CCS
2. ASTMD 4684 и D 3829 – мини-ротационный вискозиметр MRV
3. ASTMD 445 – стеклянный капиллярный вискозиметр
4. ASTMD – конический имитатор подшипника HTHS

Пример: SAE 15W- 40

15W — Низкотемпературный класс вязкости.
Буква « W » означает winter (зима)
Чем ниже класс, тем ниже температура возможного старта двигателя
40 — Высокотемпературный класс
Чем выше класс, тем выше температура, которую может выдержать масло (защита двигателя при высоких рабочих температурах).

SAE xxW-yy — Всесезонное масло, например Quartz 9000 5W-40
SAE xxW или SAE yy – Сезонное масло, например Rubia S 10W

Сезонные масла, в основном, используются там, где нет сильных перепадов температуры и среднегодовая температура достаточно высокая. Всесезонные масла предлагаются как с зимней, так и с летней степенью вязкости.

Масляной базис. Группы моторных масел

Товар по теме:

Синтетическое моторное масло «Suprotec Atomium» 5W-30 4л

Синтетическое моторное масло классом вязкости 5W-30. Покупайте масло с гарантией производителя.

Что лить в мотор? Чем отличаются масла, кроме цены? Что было раньше и куда идем сейчас? Попробуем разобраться.

Любое масло – это смесь основы, называемой базовым маслом, и пакета присадок, за счет которых формируются заданные свойства масла – вязкостные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, моющие и другие.

Вид базового масла определяет итоговый тип масла – минеральное, синтетическое или частично синтетическое масло, в просторечии называемое «полусинтетикой». Само понятие «синтетическое масло» является довольно широким. Под таковым понимается масло, основа которого получена путем химического синтеза. На практике же в интересах Его Величества Маркетинга фирмы трактуют состав масел достаточно широко, причем в своих интересах. В профессиональном сообществе принято полагаться на систему классификации API (American Petroleum Institute), следование которой четко разделяет масла по группам.

Базовые масла, согласно этой классификации, делятся на пять основных групп:

— Группа I – базовые масла, полученные методом селективной очистки и депарафинизации. Простой и дешевый вариант, который получается на конечной стадии переработки нефти, после того, как из нее отогнаны бензиновые и дизельные фракции. Это масла, которые в обиходе называются «минеральными». Операции селективной очистки и депарафинизации требуются для удаления из масла смол, серы, разложения парафинов на более короткие и легкие группы углеводородов. За счет этого удается достичь приемлемых депрессорных свойств масла и более-менее допустимой зависимости вязкости от температуры.

Синтетическое моторное масло «Suprotec Atomium» 5W-40 4л

Синтетическое моторное масло классом вязкости 5W-40. Покупайте масло с гарантией производителя.

Статьи по теме «Моторное масло»

С одной стороны, на таких маслах ездили наши отцы и деды, и особых проблем не испытывали. С другой, менять масло надо было раз в три-пять тысяч километров, да и степень форсирования моторов была очень невысокой по современным меркам. Зато – дешево.

  • Группа II – так называемые «улучшенные минеральные», высокорафинированные базовые масла с низким содержанием ароматических углеводородов и парафинов. Это та же «минералка» по базе и технологии получения, но несколько улучшенная по свойствам. На базовых маслах этой группы производятся большая часть современных минеральных масел. Используют ее и производители полусинтетических масел, смешивая основы второй группы и третьей групп;
  • Группа III – базовые масла, полученные по технологии каталитического гидрокрекинга (НС-технология). Это термический крекинг нефти при определенных температурах и давлении, проводимый в среде водорода в присутствии специальных катализаторов. Этот метод позволяет решить несколько задач.

Во-первых, удаляются сера и азот, наличие которых в моторном масле нежелательно: они ухудшают экологические показатели и повышают коррозионную активность масла.

Синтетическое моторное масло «Suprotec Atomium» 5W-30 4л

Синтетическое моторное масло классом вязкости 5W-30. Покупайте масло с гарантией производителя.

Во-вторых, удаляются нестабильные непредельные углеводороды – насыщаясь водородом, они переходят в стабильные предельные. Тем самым обеспечивается сохранение свойств базового масла во времени. В-третьих, тяжелые ароматические и парафиновые углеводороды разбиваются на более легкие, что резко улучшает вязкостные и депрессорные свойства базового масла.

Как следствие, требуется меньший объем загущающих и депрессорных присадок, свойства масла от партии к партии и во времени становятся более стабильными и предсказуемыми.

По сути, это тоже минеральные масла, но со свойствами, приближенными к синтетическим. Некоторые фирмы называют их либо полусинтетическими, либо синтетическими, либо гидросинтетическими. На современном рынке масел именно эта группа является преобладающей.

Читайте также  Почему плохо включается первая передача и как решить эту проблему?

  • Группа IV – синтетические базовые масла на базе полиальфаолефинов (ПАО), углеводородных соединений со сравнительно короткой цепочкой – не более 12 атомов — получаемых путем полимеризации мономеров (коротких соединений из 3-5 атомов), которые в свою очередь синтезируются преимущественно из газов – этилена и бутилена. Такие масла обладают исходно предсказуемыми свойствами, стабильны, имеют нужную вязкостно-температурную характеристику, низкую летучесть. Масла на базе ПАО называются «полной синтетикой», или «full synthetic» и в настоящее время составляют основную часть рынка синтетических масел. Однако эти базовые масла достаточно дороги. Потому в производстве товарных масел эту базу частенько смешивают с гидрокрекинговыми маслами, причем вплоть до совсем «неприличных» соотношений, например, 20% ПАО на 80% НС-масла. И лишь немногие, чаще всего очень дорогие масла, относимые их производителями к группе элитных, содержат до 70. 80% ПАО.
  • Группа V – другие базовые масла, не вошедшие в предыдущие группы. В частности, это масла на растительной основе, а среди них — на основе эстеров. Эстеры это сложные эфиры, являющиеся продуктами нейтрализации карбоновых кислот спиртами. Сырьем для получения эстеровых базовых масел являются не нефтяные, а растительные масла – кокосовое, рапсовое или другое. Улучшенные эксплуатационные свойства масел на эстеровой основе определяются несколькими обстоятельствами. Во-первых, молекулы эстеров – полярны. Их электрический заряд, «прилепляет» масляную пленку к стенкам пар трения. Во-вторых, они более стабильны, чем даже масла на базе ПАО, поскольку их вязкостные свойства могут быть заложены на уровне проектирования базового масла и не требуют специальных загущающих присадок. И, наконец, эстеровые масла являются биологически разлагаемыми, стало быть, легко утилизируются. Сегодня в западных странах эти масла активно используются для смазывания подвесных и стационарных моторов катеров, поскольку они минимизируют экологический ущерб при подводном выхлопе.

Главная проблема эстеров, помимо их высокой цены, это очень неважная смазывающая способность. Потому эстеры используют лишь как компоненты базовых масел 4-ой и 5-ой группы, добавляя их в базовое масло на основе ПАО в объеме, не превышающем 5. 20%. Область применения таких масел – высокофорсированные двигатели, в том числе спортивные, с которых требуется усиленная защита мотора от износа.

Соотношение между классами вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1 и SAE J300

ГОСТ 147479.1 SAE J300
33 5W
43 10W
53 15W
63 20W
6 20
8 20
10 30
12 30
14 40
16 40
20 50
24 60
33/8 5W-20
43/6 10W-20
43/8 10W-20
43/10 15W-30
53/10 15W-30
53/12 15W-30
53/14 15W-40
63/10 20W-30
63/14 20W-40
63/16 20W-40

Подробнее о том, чем именно базовые масла более высоких групп лучше обычных «минералок», мы поговорим в следующих статьях: «Синтетика против минералки (практика)» и «Синтетическое масло против минерального (теория)»

Что является базовой основой для современных моторных смазочных материалов

Моторные смазочные материалы подразделяются на группы по виду базы:

  • синтетика;
  • полусинтетика;
  • минералка.

Такое разделение обусловлено тем, что все смазки состоят из основы различного происхождения и синтетических присадок, добавляемых в зависимости от необходимых свойств. В процентном соотношении от 15 до 30% составляет пакет присадок, остальное – база.

Итак, на вопрос: «Что такое базовое моторное масло?», следует отвечать: «Это основное масляное вещество природного или искусственного происхождения, в результате добавления пакетов синтезированных присадок к которому, получают моторные масла с различными, заранее запрограммированными характеристиками и свойствами».

Как подразделяются автомасла по базовой основе

С целью защиты, рекламирования, продвижения своего товара на рынке, производители автомобилей, запчастей, объединились в ассоциации и создали собственные стандарты смазочных материалов.

Это необходимо потому что масло, применяемое для мотора, напрямую зависит от его конструкции. С расширением рынка продаж, ассортимента автомобилей стало востребованным взаимозаменяемость масел различных производителей.

При конструировании двигателя, одновременно под него закладываются стандарты смазки. Величина зазоров между комплектующими должна полностью заполняться вязкой жидкостью. Ее густота должна быть достаточной:

  • для смазывания всех деталей;
  • создания непрерывной масляной пленки при изменении условий эксплуатации, температуры окружающей среды;

Таким образом, в руководстве по эксплуатации автомобиля любой марки, всегда указано какой смазочный материал оптимально подходит для данного мотора.

Согласно системе API (американская система), классификация моторных базовых масел, по виду основы, подразделяет все смазки на пять групп. До 2006 года синтетическим маслам соответствовали группы IV и V, I, II, III – соответствовали минеральным основам. Начиная с 2007 года полностью минеральной осталась только I группа.

Производство и особенности минерального масла

Моторное масло, которое находится в первой группе, получают путем перегонки сырой нефти. На нефтеперерабатывающих заводах от нефти отделяют легкие фракции, с меньшей плотностью, бензин, керосин, дизельное топливо. Остается более плотное вещество – мазут.

Первоначально, разогретый мазут в вакуумном устройстве разделяют на несколько составляющих, откачивают в отдельные емкости. Остается гудрон. Этот густой материал с малой вязкостью является основой моторных масел для тяжелых машин, военной техники, судов, тепловозов.

Выделенные фракции нефти попадают на очистку от серы, лишних углеводов парафинов и других примесей. Применяются следующие способы очистки:

  • глиной (способна очищать от азотных и серных соединений);
  • концентрированной серной кислотой (в соединении с примесями дает осадок шлама);
  • растворителем (удаляет парафин, ароматические соединения), самая эффективная.

Так получают базовую основу минеральных смазок первой группы. Качественный базовый материал обладает:

  • высокой способностью растворять присадки;
  • способностью сохранять их полезные свойства в процессе длительной эксплуатации двигателя;
  • содержанием серы от 0.03%;
  • наличием предельных углеводородов до 90%;
  • индексом вязкости до 90.

В дальнейшем к основе примешивается пакет присадок с заданными характеристиками. На последнем этапе продукт расфасовывается и поступает к потребителям.

Этот способ самый простой и легкодоступный. Все производители базовых масел для автомобилей в мире пользуются различными способами очистки нефтяных фракций, производства присадок. Свойства сырой нефти также отличаются в зависимости от месторождения. Поэтому на выходе масла первой группы разных марок немного отличаются друг от друга своими характеристиками.

В ценовой категории – это самый дешевый продукт. Его главный минус заключается в нестабильной вязкости.

Изготовление синтетических автомасел

Рынок минерального масла составляет до 70% от всего попадающего на полки магазинов. Однако современным двигателям требуется смазочный материал с улучшенными характеристиками. Поэтому стала необходимость в изобретении синтетического продукта с заранее заданными параметрами:

  • стабильное значение коэффициента вязкости при изменении температуры от минусовых до плюсовых значений в широком спектре;
  • сохранение неизменного количества работающих присадок на протяжении всего периода эксплуатации;
  • избавление от вредных примесей;
  • уменьшение серности;
  • сокращение расхода, увеличение срока замены.

Впервые синтетику изобрели в Германии. Как и многие изобретения, синтетические смазки родились на военном производстве. Были направлены на обслуживание моторов авиадвигателей во время Второй мировой войны. Во время сильных морозов самолетам сложно было взлететь. Моторы отказывали. Виной было замерзшее твердое масло.

Современная чистая синтетика, маслоподобная жидкость, в составе полностью исключено наличие нефтепродуктов. За основу берут этилен. Путем химических преобразований изменяют его молекулярную основу. Это позволяет получать смазки высшего класса без сернистых, азотистых соединений.

Первая полностью синтетическая масляная жидкость – Mobil начала производиться в США в 1974 году. За основу брали поли-альфа-олеины. Предназначалась для использования на Аляске, в сложных погодных условиях, сильных морозах.

Полиальфаолефины производятся путем синтеза из газообразного этилена. Используя метод соединения мелких частиц в крупные, из него получают жидкий децен или до-децен. Впоследствии взаимодействуя с катализаторами, они превращаются в поли-альфа-олефины.

ПАО бывают различной вязкости, от низкой, до ультравысокой. Для изготовления автомасел используются ПАО с кинематической вязкостью 4 — 8 st.

Синтетические масла самые дорогие из-за сложной технологии производства. Однако качество, стабильные характеристики, оправдывают высокую стоимость.

Полусинтетическая основа

Среднее положение по характеристикам, цене, занимает смесь минерального и синтетического материала. Пропорции смешивания разнятся у производителей. Чем больше синтетики в основе, тем масло более качественное и, соответственно, более дорогое. Обычно 15 – 30% составляет синтетика, остальное – минералка.

Выпускать такие смазки стали с целью снижения цены. Полусинтетика близка по свойствам к синтетике, но гораздо дешевле ее.

Читайте также  Диагностика, ремонт и замена замка, катушки и модуля зажигания на lada granta и largus

Что такое базовые масла?

Практически все смазочные материалы (масла и смазки) состоят из масляной или маслоподобной основы (базового масла) и присадок, которые улучшающих природные характеристики основы и/или придают ей новые свойства и особенности. При этом количество присадок меняется от долей процента в турбинных маслах до 25-30 процентов в моторных.

Присадки присадками, однако основные эксплуатационные характеристики полученного смазочного материала будут весьма сильно зависеть от характеристик базового масла.

На сегодняшний день действует международная классификация американского института нефти (API) по которой все производимые базовые масла делятся на 5 групп в зависимости от происхождения, количества в них ненасыщенных углеводородов, серы и присущего им индекса вязкости.

Базовые масла Группы I (Минеральные)

Базовые масла API Группы I в обиходе называются «минеральными» и получаются на нефтеперегонных заводах из сырой нефти. Процесс их производства начинается с атмосферной дистилляции (отгонки) светлых топлив — бензинов, керосина, лигроина на и дизельного топлива. Остаток — мазут — дальнейшей разгонке при атмосферном давлении не подлежит. Однако при пониженном давлении ( при разряжении) из него отгоняются различные по вязкости фракции, которые и называются в дальнейшем «базовым маслом API Группы I». Химический состав этого продукта очень разнообразный. В него входят углеводороды с различной длиной углеродной цепи, циклические и ароматические (содержащие бензольное кольцо) углеводороды различной степени насыщения, вещества содержащие азот и серу, и прочие примеси. Конечно же, после отгонки эти масляные фракции подвергаются различным процессам очистки (экстракции растворителями, глинами и т.п.). Все эти очистки из соображений экономии не дают полного эффекта, к тому же понижают общий выход базового масла. Базовые масла Группы I обычно имеют окраску от светло-желтой до темно-коричневой и характерный запах нефтепродуктов. Они имеют самое низкое содержание насыщенных веществ, самое высокое содержание серы и относительно низкий индекс вязкости .Из-за очень высокой разнородности молекулярного состав, эти масла имеют низкую окислительную стабильность, высокую испаряемость, относительно высокую температуру потери текучести.

Из-за простоты производства и высокой доступности (их производят практически во всех регионах мира) это самые дешевые масла, на основе которых в настоящий момент производится до 70% общего объема смазочных материалов.

Ба­зо­вые мас­ла по спе­ци­фи­ка­ции API

ГРУППА Со­дер­жа­ние пре­дель­ных уг­ле­во­до­ро­дов, % Со­дер­жа­ние се­ры, % Ин­декс вяз­ко­сти
ГРУППА I 0.03 80-120
ГРУППА II ≥90 ≤0.03 80-120
ГРУППА III ≥90 ≤0.03 >120
ГРУППА IV По­ли­аль­фа­о­ле­фи­ны
ГРУППА V Дру­гие ба­зо­вые мас­ла

Но многих производителей оборудования и смазочных материалов эксплуатационные характеристики минеральных базовых масел и получаемых из них минеральных смазочных материалов уже перестают удовлетворять. Главным образом ихне устраивают низкая окислительная стабильность и относительно высокие температуры замерзания. Низкая окислительная стабильность отражается на короткой жизни финишных минеральных масел и смазок. Высокие температуры потери текучести (замерзания) и относительно низкий индекс вязкости сужают температурный интервал их применения. Наличие легких фракций в базовом масле объясняют высокий их «угар»при эксплуатации.

Низкая окислительная стабильность минеральных смазочных материалов в процессе службы выливается в их быстрое потемнение, повышение вязкости, в образовании шламов, лаков и нагаров на деталях смазываемого оборудования, что конечно же не способствует продолжительной жизни этих деталей. Высокие температуры замерзания ограничивают климатические зоны их применимости, вызывая необходимость сезонных замен. Высокий «угар» — дополнительный расход смазочных материалов.

Базовые масла Группы II и III (Гидрокрекинг)

Для уменьшения таких отрицательных черт нефтехимики начали производить базовые масла API Группы II, которые чаще всего называют «гидрокрекинговыми или гидрообработанными». Как видно из названий, процесс заключается в обработке минерального базового масла Группы I водородом при высоких температурах и в присутствие катализаторов. В этих условиях водород присоединяется по ненасыщенным связям углеводородов, «раскрывает» циклические и ароматические цепи. С легкими углеводородами, с соединениями серы и азота, водород образует газообразные продукты, удаляемые из сферы реакции. Длинные молекулы линейных углеводородов (парафинов) разрушаются (крекинг), превращаясь в более короткие молекулы. В результате такой обработки на выходе получаются практически не содержащие серы бесцветные масла, обладающие более высокой степенью насыщенности (а значит и более высокой окислительной стабильностью) и низкой температурой замерзания благодаря меньшему содержанию парафинов. Однако масла Группы II продолжают обладать относительно низким индексом вязкости, сужающим интервал рабочих температур финишных смазочных материалов, произведенных на их основе.

Гидрокрекинговые базовые масла в основном производятся в северной Америке и Южной Корее. Однако спрос на них растет, и многие нефтяные компании ( в частности российские) интенсивно модернизируют старые и строят новые установки для производства базовых масел Группы II. Стоимость этих масел и, соответственно, финишных смазочных материалов на их основе в 1.5-1.8 раз выше, чем минеральных.

Требования к финишным смазочным материалам с широким температурным диапазоном использования побудили нефтехимиков производить базовые масла с высоким индексом вязкости. Это достигается опять же при помощи водорода, который в определенных условиях переводит линейные цепочки парафинов в разветвленные. Процесс называется гидроизомеризация. Присутствие таких изомеризованных парафинов повышает индекс вязкости базового масла, но дополнительная операция поднимает стоимость полученных «нетрадиционных» базовых масел API Группы III в 2.3-2.8 раз над минеральными. Но получаемые базовые масла и финишные смазочные материалы на их основе еще более химически стабильны, еще меньше «угорают» и обладают прекрасными низкотемпературными характеристиками и высоким индексом вязкости.

Базовые масла Группы IV и V (синтетика)

Желание отказаться от нефти, как источника производства смазочных материалов, побудили химиков заняться строительством углеводородных молекул необходимого размера ( в химии их называют поли-альфа-олефинами)для производства синтетических ПАО базовых масел API Группы IV. Их производят на сложных химических установках, сшивая короткие молекулы компонентов природного газа в более длинные, которые называются деценами. На их основе и производят базовые масла и финишные смазочные материалы исключительных характеристик — очень высокая окислительная стабильность, малая испаряемость и очень низкая температура замерзания (чистые поли-альфа-олефины теряют текучесть при температурах ниже -70 °C). Из-за их высокой стоимости ( в 4 раза дороже минеральных) ПАО масла используются в основном для изготовления моторных масел, хотя существуют и синтетические трансмиссионные, гидравлические, редукторные и прочие индустриальные масла и смазки.

Сравнение основных свойств базовых масел

В последнюю API Группу V входят базовые масла, называемые «истинные синтетики». Это название подчеркивает, что для их производства не используются ископаемые ресурсы (нефть, газ). Получаемые на химических заводах, эти масла (или правильнее говорить маслоподобные жидкости) включают десятки наименований. Это и полиалкиленгликоли, и силиконы, фосфорные и сложные эфиры и многие другие. Их применение обусловлено особыми техническими требованиями к оборудованию, экстремально высокими и низкими температурами, требованиями негорючести, химической инертности и многими другими параметрами. Стоимость этих основ в десятки, а тои в сотни раз выше обычных минеральных базовых масел. Но эксплуатационные требования оправдывают затраты.

В эту же группу включены и растительные масла, которые все чаще используются для производства экологически безопасных индустриальных масел.

Следует обратить внимание, что до середины 2006 г «синтетиками» называли базовые масла IV и V Групп и полученные на их основе финишные смазочные материалы. Однако сейчас производителям смазочных материалов РАЗРЕШЕНО в названии своих продуктов, полученных на основе II, III, IV и V Групп, упоминать слово «синтетика» в различных контекстах. «Минеральными» сегодня остались только материалы Группы I.