Моторное масло является смазочным материалом, основной функцией которого является снижение коэффициента трения между движущимися составляющими поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания.
Состав
В состав всех современных моторных масел входят базовые масла и улучшающие их свойства присадки.
Базовыми маслами, в большинстве случаев, являются дистиллятные и остаточные компоненты разной степени вязкости (углеводороды), их растворы, углеводородные составляющие, полученные в результате гидрокрекинга и гидроизомеризации, а также продукты искусственного происхождения (высокомолекулярные углеводороды, полиальфаолефины, сложные эфиры и т.д.).
В большинстве современных всесезонных масел используется маловязкая основа, загущенная некоторым количеством макрополимерных присадок.
Физико-химические свойства моторных масел
- Вязкость. Является одной из наиболее важных характеристик масел, поскольку определяет возможность их использования для силовых агрегатов разных типов. Вязкость бывает:
- Динамической. Она определяется внутренним трением между подвижными слоями вещества, для измерения используются пуазы (П).
- Кинематической. Она определяется отношением динамической вязкости к плотности при неизменной температуре, для измерения используются сантистоксах (сСт).
- Технической/условной. Она определяется отношением времени истечения из вискозиметра 200 мл масла, взятого в сек, ко времени истечения из того же вискозиметра при тех же условиях 200 мл воды. Сегодня этот параметр оценивается в качестве индекса вязкости, характеризующего пологость кривой зависимости кинематической вязкости масла от температурных показателей.
- Коксуемость. Этот параметр является определением склонности вещества к образованию нагара и смолы. Низкая коксуемость у хорошо очищенных масел. В процессе использования транспортного средства степень коксуемости масла, находящегося в силовом агрегате, повышается из-за того, что проходят процессы окисления и смолообразования. Склонность масел к появлению нагара определяет его коксовое число, которое определяется по результатам испарения 10 грамм масла в безвоздушной среде. В маслах малой вязкости коксуемость чаще всего не превышает от 0,1 до 0,15%, в маслах с повышенной вязкостью – до 0,7%.
- Зольность. Определяет наличие в веществе оставшихся после очищения или содержащихся в присадках минеральных веществ, которые при сгорании масла становятся золой. Масла с высокой степенью зольности образуют сильные нагары. Часто высокая зольность характерна для плохо очищенных масел, либо масел с устаревшими пакетами присадок (к примеру, моющие присадки класса сульфонавтов, которые образуют при сгорании довольно твердые и абразивные сульфатные золы). Если уровень зольности масла превышает 1%, оно считается очень высокозольным, хотя в старых маслах и присадках уровень зольности мог достигать 3 и даже 4%.
- Механические примеси. Эти примеси способствуют увеличению износа двигателя и способны к засорению масляных каналов и фильтров. Если в масле присутствуют механические примеси, это свидетельствует о низкой культуре производства и хранения продукта. При использовании двигателя количество примесей увеличивается из-за того, что накапливаются продукты износа (в первую очередь вкладыши коленвала).
- Наличие влаги. Влага – это вредная примесь, которая провоцирует образование эмульсии (пены), которая, в свою очередь, приводит к ухудшению смазывающих свойств из-за закупорки каналов, а также образованию шлама.
- Щелочное число. Этим параметром определяется содержание в веществе водорастворимых кислот и щелочей, чем характеризуется его корродирующее действие на поверхность металлов и моющая способность. Выражается содержанием гидроксида калия (КОН) на 1 грамм масла (мгКОН/г). При использовании транспортного средства содержание кислот в масле повышается, а его щелочное число снижается. Это происходит из-за повышения коррозионной активности и ухудшения моющих свойств.
- Моющие свойства масел. Их возможность препятствовать возникновению темных лаковых отложений на юбке и боковых поверхностях поршней. Определяется чистотой базового масла, его щелочным числом, а также наличием и качеством моющих диспергирующих и других присадок, которые удерживают загрязнения в масле и препятствующих их отложению на поверхностях деталей.
- Температура вспышки. Является характеристикой наличия в масле легкозакипающих добавок, которые определяют его склонность к сгоранию и образованию нагара при соприкосновении с раскаленными частями мотора. Качественное масло отличается высокой температурой вспышки. В процессе эксплуатации температура постепенно снижается из-за того, что масло постепенно разжижается.
- Температура застывания. Характеризует температуру, при которой масло теряет подвижность, то есть перестает быть жидкостью. Запустить двигатель можно только при температурных показателях выше этого параметра.
- Цвет масла и его прозрачность. Также являются характеристиками качества конечного продукта. Ранее, когда пользовались исключительно минеральными маслами без присадок, это был основной способ определения качества масла в рамках одного и того же сорта. К примеру, масло, прошедшее хорошую очистку, было окрашено в золотистый или медово-янтарный оттенок и было очень прозрачным, в то время как масло плохого качества было темно-коричневым, вплоть до черного. Сегодня такая оценка практически не производится и уж никак не определяет качество масла, поскольку современные минеральные масла отличаются огромным спектром цветов и оттенков, в зависимости от того, какой тип базового масла использован и какой состав присадок в него введен. При использовании автомобиля масло постепенно темнеет из-за того что проходит окисление базового масла и в нем накапливаются загрязнения.
