Классификация моторных масел

Классификация масел для двухтактных двигателей по стандарту JASO M 345

Данный стандарт предусматривает четыре класса качества лубрикантов. Разработан он был для повышения эксплуатационных свойств разнообразных смазок для 2-хтактных силовых установок.  Данная классификация разделяет масла, опираясь на 3 основных признака:

• Малое количество дыма;
• Качество смазки;
• Противоизносные характеристики.

Исходя из данных показателей, маслу дается один из 3-х классов:

Используя лубрикант нужного класса в 2-хтактной технике, можно быть уверенным в сохранении ресурса силовой установки и ее долгой безаварийной службе. Также специальные бездымные масла серьезно снижают количество вредных выбросов. Но самая главная задача смазки — уменьшить трение и задиры в ЦПГ.

Классификация моторных масел по вязкости SAE

В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах – степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.

Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках – ротационных вискозиметрах.

Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением – возрастает.

Маркировка масла по температуре использования

Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W – обозначаются цифрой и буквой “W” (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.

К низкотемпературным параметрам относятся:

• Проворачиваемость– показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло
  остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
• Прокачиваемость – это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С – показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 – обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

• минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С – показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
• минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. т

Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой
погоде.

Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:

• проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
• прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
• надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)

Как обозначается синтетика, полусинтетика, минеральное масло

Примерно 30% любого масла – это присадки, все остальное – основа, от которой во многом зависят характеристики масла, так же, как и от пакета присадок. По базе масла можно классифицировать на 3 группы: синтетика, полусинтетика и минеральное.

Минеральные масла обозначаются Mineral, имеют полностью минеральную основу, то есть изготавливаются из обработанной нефти. Эти масла самые бюджетные, но имеют показатели гораздо хуже, чем две другие категории. Самыми лучшими характеристиками обладает синтетика. Минеральное масло быстрее окисляется, имеет более высокую температуру замерзания и не так стабильно при высоких температурах. В процессе кипения масло оставляет налет на деталях.

Полусинтетические масла обозначаются Semi-Synthetic – произведено из смеси минеральной базы и синтезированной основы. Компромисс между дешевой и ненадежной минералкой и дорогой, но хорошей синтетикой. Сохраняет качества синтетического и минерального масла, повышаются технические характеристики и чистота деталей мотора, но все же не сравнима с чистой синтетикой.

Синтетические масла обозначаются Fully Synthetic – база получена в результате синтеза из природного газа или другим путем. В базу могут добавляться минеральные присадки, это никак не сказывается на качестве конечного продукта. Если автомобиль используется с большими нагрузками или в сильные морозы, ему подходит только такой продукт.

Синтетика делится на несколько категорий, в зависимости от метода ее производства, первый из них – гидрокрекинг, базу получают путем переработки натуральной нефти, ее глубокой очистки и гидрообработок. В результате сырье имеет такие же свойства, как синтетика, но себестоимость снижается. Масло очень популярно в последнее время, половина продуктов на полках имеют именно такую базу. Эти масла относят к синтетическим. По желанию производитель может маркировать такой продукт HC, а может не ставить метку.

Вторая категория – ПАО, особенность такой базы в том, что даже без специальных присадок имеет очень низкий порог замерзания – до -50оС. Производятся по достаточно сложной технологии: альфаолефиты проходят по нескольким этапам – олигомеризация, двойная дистилляция, гидрогенизация с использованием катализаторов. Получается база с однородным составом, показывающая низкую испаряемость, легкий холодный пуск, высокую вязкость, удлиненный срок использования, стабильность при высоких температурах и антиоксидантные свойства. Даже если база не на 100% состоит из ПАО, она имеет высокие технические характеристики.

Эстеры. Имеют самую высокую стоимость, производятся из эфиров растительной природы, в этом и заключается их уникальность. Другие группы масел изготавливают из переработанной нефти, эти же из растительной базы. Для изготовления используют технологию эрификации карбоновых кислот спиртами. Полярность молекул базы смещает электронную плотность к атому кислорода, который тянется к деталям мотора, за счет такой поляризации образуется очень плотная пленка.

Эстеры имеют высокие защитные свойства и высокие показатели стойкости к нагрузкам, обеспечивают легкий пуск в морозы и чистоту внутренних деталей, масло очень экологично и просто в утилизации. Смазки с эстерами попадаются в продаже не так часто ввиду своей высокой стоимости. Зачастую это не чистая база из эстеров, а только некоторая ее часть, повышающая технические характеристики готового продукта.

Классификация по типам масла

Минеральные масла состоят из смеси различных углеводородов.

Производят минеральные моторные масла из тяжелых высококипящих фракций нефти.

Чтобы улучшить качество минерального масла его подвергают специальной обработке для перестройки молекул (называемой гидрокрекинг) высокой температуре и высокого давления с добавлением катализаторов и водорода. Данный процесс все время совершенствуется, и современные минеральные масла отличаются значительно более высоким качеством по сравнению с их предшественниками, производимыми 10 и более лет назад.

Синтетические масла производятся методом химического синтеза. Синтетические масла отличаются от минеральный более высокой однородностью и повышенной стабильностью.

Минеральные масла подвержены повышенному влиянию температур и требуют использования специальных присадок, однако это приводит к уменьшению срока службы масла и, как следствие, более частым его заменам. Синтетические масла менее зависят от температур и позволяют сохранить достаточную плотность и вязкость как при отрицательных температурах, так и при повышенных, что обеспечивает уменьшение износа деталей и,в общем и целом, обеспечивает экономию топлива.

Производить замену синтетических масел необходимо реже, однако и цена таких масел зачастую на порядок выше по сравнению с другими видами моторных масел за счет дороговизны используемого для производства сырья и оборудования.

Несмотря на все плюсы использования синтетических масел, они могут быть использованы не для всех двигателей.

К примеру, для старых автомобилей (с двигателями с сальниковой набивкой) применение такого масла недопустимо.

Существует также и третий (промежуточный) тип — полусинтетические моторные масла, получаемые путем смешивания минерального и синтетического масел. Такие масла по своим техническим характеристикам лучше минеральных (выше индекс вязкости, меньшая предрасположенность к образованию отложений при эксплуатации при высоких температурах и т.д.). Полусинтетические масла обеспечивают лучшую (по сравнению с чистым минеральным маслом) защиту двигателя и снижают расход топлива (в среднем на 3-5%). Цена полусинтетических масел ниже синтетических, что делает их очень популярными среди потребителей.

присадки для масла в двигатель

Высокие требования к качеству смазочных характеристик моторного масла привели к появлению огромного количества присадок, которые добавляются в масло для улучшения его свойств.

Зачастую масло может содержать сразу несколько видов присадок, каждая из которых влияет на определенное свойство масла.

К примеру, добавление «моющей» присадки не допускает пригорания деталей, в частности поршневых колец и т.д., а также очищает и уменьшает отложения на деталях масляной пленки, так называемого «лака», противоизносная присадка позволяет уменьшить износ трущихся деталей, образовывая более стойкую масляную пленку на поверхности трения.

В зависимости от поставленных целей и потребностей двигателя можно подобрать оптимальное моторное масло с необходимыми свойствами за счет оптимально подобранной комбинации присадок.

На современном рынке покупателям предлагается много различных присадок и добавок, которые можно добавить в моторное масло. Однако, с такими присадками стоит быть предельно осторожными, поскольку улучшая одно свойство моторного масла, мы можем значительно ухудшить другое. Например, добавляя моющую присадку для очистки двигателя, мы можем ухудшить противоизносные свойства масла и, как следствие, спровоцировать излишний износ комплектующих двигателя.

Классификация моторных масел по ILSAC

Международная классификация американских и европейских производителей автомасел также выставляет ряд требований к выпускаемым смазкам. Цель пакета документов – ужесточить регламенты и производственные процессы. Примечательным является то, что спецификация является условно «дочерним предприятием» API так как создавалась на ее основе.

Здесь присутствует ряд спецификаций:

1. GF – 1. Устаревший на 2020 год стандарт.
2. GF – 2. Норма применима для машин, произведенных после 1997 г. Дополняет пакет требований APISG.
3. GF -3. Маркировка смазок ужесточает требования к экологическим параметрам выхлопа, производительности установки под критическими перегрузками.
4. GF – 4. Нормативный акт минимизирует количество фосфора в формуле лубриканта, увеличивает срок эксплуатации жидкости.
5. GF – 5. Предельная длительность эксплуатации смазок, и полная совместимость с био топливом. Норматив позволяет максимально увеличить интервал замены жидкости.

Классификация моторных масел по ACEA

Еще одна классификация моторных масел была разработана Ассоциацией европейских производителей автомобилей. Стоит отметить, что производители моторных жидкостей перед стартом продаж нового продукта на европейском рынке должны в обязательном порядке получить сертификат ACEA.

Маркировка моторных масел дает представление не только о том, в каком типе двигателя оно может применяться; расшифровка показывает, экономит ли смазка расход топлива или нет.

На емкостях двигательной жидкости можно найти обозначения с буквами А, В, С или Е:

Моторное масло в двигателе

• Буква «А» означает, что применение масла рассчитано на бензиновый двигатель.
• Буква «В» говорит о том, что заливается жидкость в дизельные моторы легковых автомобилей.
• Буква «С» указывает на использование масла в двигателях (бензиновых и дизельных), с установленным катализатором.
• Буква «Е» означает, что ГСМ применим для грузовых авто, оснащенных дизельной силовой установкой.

Помимо буквы в маркировке ACEA присутствуют также и цифры.

Выделяют десять основных классов моторных продуктов по классификации ACEA:

• А1/В1 — данная группа используется в тех моторах, которые допускают использование масловязкой защитной пленки при высокой температуре и высокой скорости сдвига.
• А3/В3 — основными свойствами данного класса являются большой межзаменный интервал, высокая устойчивость к деструкции и мгновенная адаптация к температурным перепадам. Такие преимущества позволяют использовать масла второй группы в моторах, подвергающихся регулярным перегрузкам.
• А3/В4 — третья группа также обладает высокими техническими характеристиками, с той лишь разницей, что используются такие масла в высокофорсированных бензиновых установках и дизельных агрегатах с непосредственным впрыском топливной смеси.
• А5/В5 — отличительная особенность ГСМ четвертого класса — значительная экономия топлива.
• С1 — масла, обладающие высокой степенью экологичности. В их составе содержится низкое содержание серы и фосфора, что существенно снижает токсичность выхлопных газов.

Моторное масло

• С2 — моторные масла группы заливаются в моторы, оборудованные сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами. Благодаря уникальности масляного состава, ресурс данных деталей, при использовании жидкостей с маркировкой С2, существенно увеличивается. Также происходит значительная экономия топливного расхода.
• С3 — группа масел, предназначенная для современных силовых агрегатов, отвечающих последним нормам экологической безопасности.
• С4 — класс ГСМ, разработанный в 2004 году. Согласно требованиям ACEA, заливается масло с классификатором С4 в движки Euro-4. Из положительных сторон стоит отметить низкое содержание вредных примесей и способность повышать ресурс трехкомпонентного катализатора автомобиля.
• Е6 — моторные масла девятого класса обладают не только высокой стойкостью к механической деструкции, но и «имеют отличный иммунитет» перед старением. Заливать такую жидкость нужно в дизельные моторы грузовых автомобилей, эксплуатирующихся в условиях больших перегрузок.  Несмотря на постоянные температурные перепады, ГСМ отлично сохраняет свои потребительские свойства и эффективно защищает мотор от износа.
• Е7 — класс, применимый в моторах дизельных «грузовиков», отвечающих требованиям Euro-1, 2, 3 и 4.

Эксплуатационные свойства ТМ

В Российской классификации трансмиссионных масел выделяются:

• вязкость и стойкость к перепадам температур;
• способность смазывания;
• коррозионная стойкость и агрессивность.

Первым важным параметром выступает именно вязкость. Густота смазки напрямую влияет на эффективность трансмиссии. К примеру, у жидкости ТАП 15 В динамическая сопротивляемость проворачиванию при -100 градусов Цельсия составляет 30 Па. Параметр снижает производительность редуктора на 50-60% — это значительно повышает расход топлива и нагрузку на мотор. В подобных условиях требуется применять масла, более устойчивые к морозам.

Смазывающие свойства характеризуются способностью жидкости минимизировать фрикционное напряжение между подвижными парами. Чем выше показатель, тем лучше жидкость сохраняет нагруженные узлы.

Коррозионная стойкость – это свойство лубриканта окислять поверхность под действием высоких температур. Обычно тест проводится на стальной или медной пластине, где указывается агрессивность состава.

Спецификация MIL

Собственная спецификация вооруженных сил США. Требования ужесточают гражданские нормы и накладывают дополнительные ограничения на используемые компоненты, производительность формулы. Здесь следует выделить стандарты.

1. L-2105B – устаревший стандарт, соответствующий модификации APIGL-4. Жидкости используются в коробках передач с латунными синхронизаторами и элементами из цветных металлов.
2. L-2105С – улучшенная спецификация более жесткая, относительно содержания защитных присадок. Смазки группы применимы в редукторах, приводных передачах, мостах.
3. L-2105D – стандарт 1987 года, обеспечивающий соответствие экологическим нормам по вредным выбросам и защите окружающей среды.
4. PRF-2105E – нормативный акт полностью соответствует допуску АПИ МТ-1и гарантирует повышенную термическую стабильность жидкости.

Классификатор качества трансмиссионных масел по ZF

Крупнейшая в Европе организация по производству силовых установок и трансмиссионных блоков для автомобилей Zahnradfabrik Friedrichshafen. Компания имеет собственные спецификации для каждой группы компонентов.

Каждая спецификация содержит информацию по вязкости, марке, классе качества.

1. TE-ML 01 – группировка масел, содержащих не более 2% несгораемых примесей. Основное назначение – КПП без синхронизаторов, с включением передач посредством зубчатых муфт.
2. TE-ML 02 – предназначена для коробок передач механического и автоматического типа, установленных на автобусы, грузовики. Стоящий ха цифрой буквенный указатель говорит о разновидности трансмиссии.
3. TE-ML 102 – проект утверждает принадлежность к увеличенным межсервисным интервалам.
4. TE-ML 03 – стандартные гидротрансформаторы легкомоторной техники и легковых автомобилей.
5. TE-ML 04 – смазки, заправляемые в блоки судовых агрегатов.
6. TE-ML 05 – обновленный стандарт, предназначенный для обслуживания внедорожников. Вторая часть индекса (А, В, С) более точно указывает на разновидность смазочного материала.
7. TE-ML 06 – навесное оборудование сельскохозяйственной, строительной техники, специализированных агрегатов.
8. TE-ML 07 – сервоприводы, гидравлика, соединенная с электроприводами. Основная область применения – подъемные краны, приводы бетономешалок и прочих машин.
9. TE-ML08 – масла для рулевых реек легковой и грузовой техники, внедорожных, городских автомобилей.
10. TE-ML 09 – системы ГУР различных аппаратов.
11. TE-ML 10 – сложные механизмы и агрегаты, оборудованные гидротрансформаторами, фрикционными муфтами.
12. TE-ML 11 – АКПП, МКПП легковых авто.
13. TE-ML 12 – приводные мосты и редукторы легковушек.
14. TE-ML 13/15 – спецтехника НАТО гусеничного и колесного типа.
15. TE-ML 14 – АКПП коммерческой техники.

Классификация моторных масел по API

Основными показателями масел в соответствии с классификацией API являются: тип двигателя и режим его работы, эксплуатационные свойства и условия применения, год выпуска. Стандартом предусмотрено разделение масел на две категории:

• Категория «S» (Service) – масла, предназначенные для 4-тактных бензиновых двигателей;
• Категория «C» (Commercial) – масла для дизельных двигателей автотранспорта, дорожно-строительной техники и сельскохозяйственных машин.

В обозначение класса масла входят две буквы: первая – категория (S или C), вторая – уровень эксплуатационных свойств.

В настоящее время категория S состоит из 12 классов моторных масел – SA, SB, SC, SD, SE, CF, CG, SH, SJ, SL, SM, SN.

В категорию C входит 14 классов — CA, CB, CC, CD, CD-II, SE, CF, CF-4, CF-2, CG-4, CH-4, CI-4, CI-4 Plus, CJ-4.

Цифры в обозначениях (например, CF-4, CF-2) дают представление о применимости масел в 2-х или 4-тактных двигателях.

Если моторное масло может использоваться как в бензиновых, так и дизельных двигателях, то обозначение состоит из двух частей. В первой указывается тип двигателя, для которого масло оптимизировано, во второй – еще один допускаемый тип двигателя. Пример обозначения – API SI-4/SL.

Как правильно подобрать моторное масло для автомобиля

Классический пример, как очень дорогим моторным маслом для спортивной машины (например, класса 0W60) можно непоправимо навредить серийному двигателю автомобиля массового спроса, основан на простом факте: не рекомендованная производителем вязкость смазочного материала неизбежно приведёт к необратимым изменениям в процессе эксплуатации.

Поэтому начинать выбор моторного масла необходимо с изучения допусков на параметры, которые производитель рекомендует для конкретной модели двигателя (а вовсе не марки, потому, что линейка двигателей марки, и даже модели автомобиля может иметь разные требования к смазочным материалам). Больше информации по этой теме смотрите в статье: Какое масло заливать в двигатель.

Многие производители масел сертифицируют свою продукцию по согласованию с автопроизводителями применительно к конкретным маркам и моделям автомобилей. В таких ситуациях при выборе моторного масла недостаточно соблюдать лишь общие критерии соответствия по классификационным стандартам SAE, API , ILSAC или ACEA. Подобные требования можно встретить, например, у Mercedes, Audi или VW, и для сохранения заводской гарантии на двигатель их необходимо соблюдать. Приобрести рекомендуемую продукцию для этих авто можно у официальных представителей либо дилеров автомобильного бренда, и стоить она будет не дёшево.

В случаях, когда автопроизводитель в рекомендациях указывает лишь общие требования по классификации смазочных материалов, (например, SAE) у автовладельцев появляется больше вариантов для экономии. Возможен баланс между более частой заменой недорогого отечественного масла от проверенного производителя (к примеру, Лукойл) и более дорогой продукцией всемирно известных брендов, но с повышенным межсервисным интервалом.

Кстати, именно такие лабораторные испытания провел журнал «За рулём», и результаты подтвердили экономическую целесообразность использования российских масел (с более частой заменой) без негативных последствий для двигателя.

И, конечно же, при выборе моторного масла следует остерегаться подделок, наводнивших рынки. Единого рецепта здесь быть не может, но репутация магазина и наличие сертификатов лишними не будут. И в этом смысле преимущество, пожалуй, на стороне российских брендов: подделывать имеет смысл более дорогую продукцию.