Главная › Новости

Масло моторное, гидравлическое и трансмиссионное (классификация, производство и применяемость)

Опубликовано: 27.08.2018

Применение разных видов масел.

 В данной статье мы постараемся максимально подробно и обывательски доступно рассказать о моторных, гидравлических и трансмиссионных маслах, о их характеристиках, применяемости, а также интересных фактах связанных с моторными маслами.

Что будет если залить трансмиссионное масло в двигатель? Просто о сложном

1.История появления и основные функции масла (моторного, гидравлического, трансмиссионного) в механизмах.

 В нашем мире существует множества видов масел, прежде всего масла это легкии фракции нефти. Тяжелые фракции это литол, солидол и тому подобные густые смазки. Моторные масла эволюционировали постепенно, в соответствии с историей развития моторов и приобретенного опыта применения конкретных масел. Также естественно  развитие и классификация масел зависела от возможностей переработки (синтеза) нефти.  

Можно ли смешивать разные масла? ГСМщики #5

 В итоге выяснилось, что существование системы смазки и применения масла (моторного, трансмиссионного) и смазочных материалов существенно улучшает эксплуатационные данные механизмов. Масла обеспечивали для механизмов омывание двигателя и как следствие смазывание, охлаждение, вымывание нагара и частиц износа при работе.

Данные требования относятся к требованиям предъявляемым к современным маслам.

2. Как производят минеральное и синтетическое масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное).

2.1 Производство минерального масла (автол).

 Принцип переработки нефти основан на разделении фракций нефти одной от другой, путем использования физических свойств данных фракций, в частности плотности и как следствие температуры кипения и способности к испарению. Данное разделение на фракции не смотря на то, что и называется иностранным языком «крекинг» (Cracking что с английского переводится как расщепление, разламывание, разложение) но в первые было применено в 1891 году в городе Баку. В то время еще были не столь совершенные технологии и оборудование как сейчас, но принцип сохранился и до наших дней.

Для разделения фракций нефти и получения масел (моторного, гидравлического, трансмиссионного) используются специализированные вертикальные емкости так называемые целестеры.

 Нефть подается в целестеры подогретой. Более летучие фракции поднимаются вверх, более тяжелые опускаются вниз, соответсвенно получаются различные готовые продукты от битумов до газов.

2.2 Производство синтетического масла (моторного, гидравлического, трансмиссионного).

Фактически это следующая стадия получения масла. То есть если в первом случае при получении минерального масла или автола используют исключительно сырую нефть, то синтез синтетических масел подразумевает проведение химических реакций с выделенными, уже  чистыми производными. Процесс фактически в разы более трудоемок, в следствии этого и цена синтетического масла как правило выше минерального.  

2.2.1 Производство синтетического масла (моторного, гидравлического, трансмиссионного) путем гидрокрекинга. Альтернативное производство синтетического масла гидрокрекинг получило распространение в 70х годах 20 века.

2.3 Производство полусинтетических масел (моторное, гидравлическое, трансмиссионное). Фактически смесь минерального с синтетическим маслом.

2.4 Присадки в масла (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) – самое важное

Хотелось бы сразу оговориться, что речь пойдет о присадках лишь тех, что добавляют непосредственно при производстве масла, а не о тех что зачастую продаются как дополнительная опция во всех автомагазинах. 

Хоть ранее мы ничего и не говорили о присадках в каких либо из выше перечисленных групп масел, но тем не менее сказать о них не возможно. Прежде всего из за того, что присадки являются как правило завершающим этапом производства почти любого вида масел, минерального, синтетического или полусинтетического. Масло применяемое в механизмах должно быть стабильно при всех рабочих характеристиках (температура, давление) для этого само масло должно удовлетворять следующим требованиям:

- применимая вязкость масла для всех режимов работы механизма;

- предотвращение вспениваемости масла;

- создание смазывающей пленки;

- длительное временная химико-физическая стабильность масла, как во время работы так и во время значительных временных простоев;

- совместимость с материалами уплотнений (сальники, пробки);

- низкая летучесть и стойкость к угару.

Нестабильность масла влечет за собой чрезмерную вязкость при низких температурах и потерю вязкости при высоких, при этом не обеспечиваются основные требованию к маслу в механизмах. Так вот стабильность и соблюдение всех выше описанных требований к маслу (моторному, трансмиссионному, гидравлическому) осуществляется путем добавления присадок в масло. В большинстве случаев это синтетические присадки и их состав является коммерческой и технической тайной производителя. В следствии применяемости и индивидуальности присадок для каждого из масел и существуют ограничение по их смешиваемости между собой. Реакция данных присадок непредсказуема, так как изначально неизвестно, что применено и соответственно смешение не рекомендуется. Это в полной мере можно отнести и к смешиванию масло плюс присадка (опция докупленная в магазине отдельно от масла). Успешный исход более вероятен при смешивании между собой дешевых масел – минеральных, так как в них зачастую не содержится вообще каких либо стабилизирующих присадок.

3. Появления законодательства и норм на масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное).

С вхождением в нашу жизнь различных видов и типов масел, а соответственно и производителей моторных масел появилась необходимость определения и ранжирования масла одного производителя относительно другого. Самым простым и эффективным способом было введение какого либо стандарта на масло. Далее немного о данных стандартах и географии их возникновения. 

3.1 Стандарты на масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) в России, СССР. (ГОСТ)

Наша страна во времена железного занавеса стояла острогом от всего мира, в том числе и по классификации масел (моторного, гидравлического, трансмиссионного). В связи с падением союза рухнули и многие стандарты ГОСТы (ГОСТ 8581-78) которые на настоящий момент носят только рекомендательный характер и не диктуют обязательных условия к качеству масел (моторного, гидравлического, трансмиссионного). В настоящее время все более мы обращаем внимание на признанные стандарты запада которые сохранились и кроме того постоянно обновляются. Далее речь пойдет как раз о импортных стандартах на масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) как более перспективных. Большинство крупных российских компаний «Лукойл», «Роснефть» уже давно получили сертификаты и производят масла в соответствии и с требованиями стандартов API и SAE.

3.2 Стандарты на масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) в США. (API)

На западе в отрасли нефтедобычи и переработки давно и успешно лидирует монополист по данным вопросам – это Американский институт топлива (American Petroleum Institute). Его доминирующее положение сложилось тоже не случайно, а исторически и географически. Наиболее продвинутыми частями света в отношении добычи нефти и ее переработки в Америке был штат Texas, где до настоящего времени осталось очень много компаний связанных с добычей и переработкой нефти. В связи с этим в середине 20 века а именно в 1947 года данным институтом был разработан нормирующий документ для масел и смазывающих материалов.

 Система классификации масел (моторного, гидравлического, трансмиссионного) какой мы ее привыкли видеть сегодня, была создана в 1969 году Американским институтом топлива (American Petroleum Institute). Весь принцип данной классификации сводится к выделению масла по качеству и эксплуатационным характеристикам. То есть если вы применяли масло и оно плохо себя показало в работе, это совсем не значит что это некачественное масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) вполне возможно, что просто его применяли не в соответствии с его эксплуатационными характеристиками.

Система классификации масел API была впервые разработана в 1947 году - Американским Институтом Нефти (American Petroleum Institute). 

Стандарты рабочих характеристик масла по API указываются при помощи сокращений API SJ и API CE: 

первый символ указывает на тип двигателя (S - бензиновый, или C - дизельный)

второй символ указывает на уровень эксплутационных характеристик, чем ближе символ к началу английского алфавита тем меньше модификаций и требований было осуществлено с маслом, тем ниже уровень его эксплутационных качеств и соответственно наоборот. 

В настоящее время последние модификации заканчиваются на второй символ L и F

SL -это последний стандарт масла для бензиновых двигателей. 

CF- это последний стандарт масла для легких дизельных автомобилей. 

CD-II И CF-2 это последний стандарт масла для 2-х тактных дизельных двигателей. 

CF-4 ; CH-4 это последние стандарты для тяжелых дизельных двигателей.

Для получения требуемых уровней рабочих характеристик API смазочные материалы должны успешно пройти четыре этапа испытаний:

- высшие температуры рабочего двигателя; 

- гарантированный период от замены до замены в соответствии с требованиями производителя; 

- соответствующая вязкость для обеспечения развития номинальных мощностных режимов рабочего двигателя; 

- жесткие требования по экологичности при сгорании масла в двигателе;

Трансмиссионные масла делятся в зависимости от применяемости в механизме на шесть групп. Совсем не значит что одна группа хуже другой, для каждого механизма свои требования и своя группа. Применяемость зависит от типа передачи, нагрузки, скоростей и температуры.

GL-1 группа для коробок передач и механизмов с незначительными нагрузками и низкими скоростями скольжения. Обычно механизмы с применением зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями. 

(рисунок 1)                        

 

Рисунок 1 редуктор в котором рекомендуется применять мотороное масло группы GL-1, GL-4

GL-2

Механизмы и коробки передач с умеренными нагрузками. С невысокими требованиями к скольжению поверхностей механизмов. Червячные передачи редукторов и рулевых механизмов. (рисунок 2)

Рисунок 2 редуктор в котором рекомендуется применять мотороное масло группы GL-2

GL-3

Коробки передач и ведущие мосты с коническими зубчатыми передачами, характеризующиеся высокими скоростями и большими поверхностными давлениями между зубьями. Масло должно содержать присадки, усиливающие масляную пленку. Рабочая температура до предела потери вязкости порядка 60С. Конические и спирально-конические шестерни используют обычно в ведущих мостах и угловых передачах тракторов и землеройных машин.  

(рисунок 3)

 

Рисунок 3 редуктор в котором рекомендуется применять мотороное масло группы GL-3

GL-4

Данная группа оптимально подходит для механических коробок передач автомобилей, при работе которых для зубчатых колес свойственна высокая угловая скорость и незначительные  давления на еденицу площади или наоборот не высокая скорость и значительные давления.

В масла данной категории как правило добавляют противозадирные присадки улучшающие скольшение в коробке передач по поверхности сопрягаемых деталей. (рисунок 1)

GL-5

Ведущие мосты с гипоидными передачами большинства современных автомобилей в которых, кроме больших скоростей и нагрузок, появляется высокая температура и явления удара. Масла содержат современные эффективные присадки для высоких нагрузок на единицу площади. 

(рисунок 4)

 

GL-6

Ведущие мосты с гипоидными передачами в тяжелой технике, для смазки которых требуется специальное масло.  

(рисунок 4)

Рисунок 4 редуктор в котором рекомендуется применять мотороное масло группы GL-5,  GL-6

Обозначение качества масла по API аналогично SAE (см пункт 3.5)

3.3 Стандарты на масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) в Европе. ACEA

Классификация масел по ACEA принята в 1991 г. - Ассоциацией Европейских Производителей Автомобилей (Association des Constructeurs Europeаns d'Automobiles) в замен существовавшей ранее с 1972 года CCMC.

Классификация по ACEA сформулировала единые требования к моторным маслам со стороны ведущих европейских автомобильных фирм (BMW, VolksWagen, Daimler-Crysler, MAN, Porshe, Volvo, Renault, SAAB-Scania, Rolls-Royce, Fiat, RVI, Ford-Europe, Rover, Iveco, DAF, GM-Europe). 

Стандарты ACEA делятся на три категории: 

A - масло для бензиновых двигателей;

B - масло для дизельных двигателей легковых автомобилей;

E - масло для дизельных двигателей грузовых автомобилей.

В каждой категории существует несколько уровней по рабочим характеристикам; эти уровни обозначаются номерами (1, 2, 3, и далее), после которых идут две цифры года внедрения самой последней версии.

Более подробно о классификации масел по стандарту ACEA, вы можете узнать из статьи " Классификация масел по стандарту ACEA ".

3.4 Стандарты на масло (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) в Японии. ILSAC

Японская Ассоциация Автомобилестроителей (JAMA), а также представители Компаний "Даймлер-Крайслер", "Форд", "Дженерал Моторс" (AAMA) создали организацию, которую назвали "Международный "Комитет по Стандартизации и Одобрению Смазочных Материалов" (ILSAC). 

От имени этого комитета издаются стандарты качества масел для бензиновых двигателей легковых автомобилей: ILSAC - GF 1, ILSAC - GF 2, ILSAC - GF 3. Действующим стандартом ILSAC, принятым в 2004 году, является GF-4. Масла этого класса являются энергосберегающими, они совместимы с системами нейтрализации выхлопных газов и обеспечивают улучшенную защиту двигателя от износа. Предполагается введение стандарта GF-5

Знак сертификации по качеству ILSAC

3.5 Стандарты классификации масла (моторное, гидравлическое, трансмиссионное) по SAE.

Общество основано в 1911 году SAE (Society of Automotive Engineers - Общество автомобильных инженеров) была первой организацией создавшей систему классификации масел по вязкости. В частности API о котором упоминалось ранее использует данную классификацию для выражения вязкости масла при холодном запуске и рабочих температурах.

Норма SAE J 300 определяет степень вязкости для каждого смазочного материала.

SAE J-300 содержит 6 зимних классов и 5 летних классов моторных масел. 

Классы вязкости SAE OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W относятся к зимним, а SAE 20, 30, 40, 50, 60 - к летним. 

Далее приведен пример расшифровки показателей масла по системе классификации SEA как наиболее распространенной:

Например 5W-30

5W – обозначение низкотемпературной вязкости, определяет температуру запуска двигателя при минимальных температурах путем вычетания из цифры фиксированного значения 40 то есть минимальная температура запуска не ниже -35°С. При данной температуре масло сохраняет свою текучесть и может быть подано насосом для омывания деталей в двигателе.

30 - обозначение высокотемпературной вязкости. Показатель вязкости при рабочих температурах двигателя. Наивысшее число - наибольшая вязкость.  

Данный пример приведен для всесезонного масла, в случае если масло предназначено для конкретного сезона соответственно и прописывается только один показатель масла.

3.6 Индивидуальные одобрения моторного масла производителями автомобилей

Автопроизводители могут рекомендовать масла на основании тестов и испытаний вне зависимости от стандартов. Не дожидаясь очередных международных спецификаций согласно выше приведенных классификаций, при этом они заявляют о своих оригинальных методах испытаний.

После проверки эффективности лучшие из масел получают "одобрения" к применению от конкретного производителя:

- для легковых автомобилей: Mercedes-Benz, Renault, Peugeot, Volkswagen, Citroen, Ford, Fiat, Porsche, BMW, и т.д.

- для грузовой техники: MAN, MB, Volvo, RVI, и т.д.

Примеры:

MB page 227.1

BMW Longlife Engine Oils

VW 500.00 и VW 505.01

Кроме того на автомобилях часто можно увидеть наклейки где указано моторное масло рекомендованное для применения в двигателе автомобиля

так например:

- Ford рекоммендует применение BP Petroleum;

- Renault рекомендует масло Elf;

- Toyota рекомендует масло Castrol.

Сказать однозначно о максимальной эффективности того или иного масла в двигателе все же наверное сложно, создается мнение, что зачастую подобные одобрения является не что иным как договоренностью, лабированием интересов, протекцией для опреленных производителей или если угодно, такой вот своеобразной рекламой.

4. Причины расхода моторного масла (двигатель "ест" моторное масло).

Прежде всего необходимо определится с вопросом о том, какой расход моторного масла допустим для двигателя, так как данный расход все же неизбежен. Данный расход будет зависеть прежде всего от объема двигателя и как следствие объема заливаемого в картер двигателя моторного масла. Чем большее количество поршней в двигателе тем больше количество мала будет угорать в нем. Ниже приведена информация о допустимом угаре моторного масла (приблизительный пробег от замены до замены масла) при исправном двигателе и качественном масле.

Объем двигателя Количество масло на угар на 8000-10000 км

 

1-1,6л от 150-200мл  

1,8-2,5л от 180-250мл

2,5-3,5л от 200-300мл

Если показатели вашего двигателя по потреблению масла отличаются от приведенных выше, то у вас появились причины задуматься о том, куда же все же девается ваше масло.

В первую очередь кроме непосредственного угара масла могут существовать и обычные протечки. Основные варианты протечек масла из возможных для двигателя приведены ниже.

 

1. Протечка масла по клапанной крышке. Масло выделяется на поверхность двигателя. Визуально выделения масла хорошо заметны. 

2. Протечки масла по уплотнению маслоналивной пробки. Масло выделяется под маслоналивной пробкой. Визуально выделения масла хорошо заметны. 

3. Протечки масла по прокладке головка блока цилиндров (ГБЦ). 

- Масло может по аналогии с протечками масла по клапанной крышке выделяться на поверхность двигателя. Визуально выделения масла хорошо заметны.

- Масло может протекать в систему охлаждения. Визуальные выделения масла не заметны, но существуют объективные признаки. Вспенивание масла в двигателе, можно проконтролировать под маслоналивной крышкой. Масляная пленка в охлаждающей жидкости.