Щелочное число

Температура застывания

Показатель определяют в момент увеличения вязкости масла вплоть до потери текучести. В лабораторных условиях температурой застывания считают нижний предел, при котором жидкость в пробирке под наклоном 45 градусов не стекает в течение 1 минуты и остается неподвижной. Низкотемпературные характеристики масла напрямую зависят от состава, от качества компонентов. В продуктах переработки нефти вязкость возрастает при кристаллизации парафинов нормального строения. Поэтому основа проходит тщательную очистку или химическую модификацию для разветвления структуры компонентов и снижения температуры застывания. Синтетические масла имеют более однородный и прогнозируемый состав, что снижает порог кристаллизации и обеспечивает материалу стабильные свойства на морозе.

Повышение кислотности ↑

Для моторных масел также используется такая характеризующая его химические свойства величина как кислотное число. В процессе эксплуатации смазки кислотность ее повышается из за выработки нейтрализующих свойств присадок. Если в масло попадет вода, то его кислотность может существенно увеличиться. Причины, по которым повышается кислотное число могут заключаться в неисправности двигателя-высоком износе поршневых колец, дефектах стенок цилиндров.

Снижение щелочности ниже определенного производителем порога означает выработку ресурса и предполагает замену масла и масляного фильтра. При снижении этого показателя ниже 50% от первоначального значения масло считается отработанным и подлежит замене.

Автомобилистам не обязательно знать насколько упало щелочное число, достаточно содержать автомобиль в исправном состоянии и проводить регламентную замену смазочных материалов. В диагностической лаборатории возможно установить число щелочных и кислых компонентов на единицу массы моторного масла, но подобный дорогостоящий тест не имеет никакого практического смысла, т.к. дешевле произвести замену. Замену можно сделать и без использования специальной промывки, залив порцию обычного масла и проехав небольшое расстояние. Содержащиеся в нем «свежие» присадки нейтрализуют остатки старых кислотных продуктов оставшиеся в масляной системе двигателя, и после этого можно будет залить уже новую рабочую порцию смазки.

В заключение, можно добавить, что заливая в автомобиль масло с неизвестными характеристиками владельцы рискуют необратимо вывести из строя двигатель.

Разработка присадок и проведение испытаний, это наукоемкий процесс, требующий наличия соответствующей материально-технической базы и испытательной лаборатории. В домашних условиях точно повысить щелочность до нужного уровня простым добавлением KOH невозможно — технология ввода присадочных компонентов применяемая в промышленности сложная и многоступенчатая, воспроизвести ее в быту невозможно.

Автоэксперт: Сергей Поздняков

Индекс вязкости

Вязкость смазочных материалов меняется обратно пропорционально температуре. При нагревании масла показатель снижается, а при охлаждении – увеличивается. В продуктах разных марок изменение характеристики происходит с различной скоростью. Для измерения динамики существует специальное понятие – индекс вязкости. Чем выше его значение, тем меньше вязкостные свойства материала зависят от температуры. Продукты с большим индексом обеспечивают надежную защиту двигателя в разных климатических условиях. Масла с низким значением показателя эксплуатируются в узком диапазоне температур, так как при нагревании материалы утрачивают смазывающую способность, а при охлаждении быстро густеют.

Какая зольность масла лучше для двигателя?

Сульфатная зольность – это неоднозначная характеристика моторного масла. И воспринимать её как только положительную или только отрицательную нельзя.

Повышенное содержание сульфатной золы приведёт к следующим негативным последствиям.

1. Повышенный выброс твёрдой, несгораемой золы в выпускной коллектор, что негативно скажется на ресурсе сажевого фильтра или катализатора. Сажевый фильтр способен пережечь с образованием окисей углерода, воды и некоторых других компонентов лишь углеродистую сажу. Твёрдая органическая зола нередко оседает на стенках сажевого фильтра и прочно там закрепляется. Полезная площадь работы основания фильтра уменьшается. И однажды он попросту выйдет из строя, если систематически лить в двигатель масло с высоким содержанием золы. Похожая ситуация наблюдается и с катализатором. Однако скорость его засорения будет ниже, чем для сажевого фильтра.
2. Ускоренное образование нагара на поршнях, кольцах и свечах. Закоксовка колец и поршней напрямую связана с высоким содержанием золы в масле. Низкозольные смазки после выгорания оставляют в несколько раз меньше золы. Образование твёрдых зольных нагаров на свечах приводит к калильному зажиганию (несвоевременному поджиганию топлива в цилиндрах не от искры свечи, а от раскалённой золы).

1. Ускоренный износ двигателя. Зола обладает абразивным действием. В обычных условиях это фактически никак не сказывается на ресурсе мотора: она почти полностью вылетает в выхлопную трубу без ущерба для поршневой группы. Однако в ситуациях, когда двигатель берёт масло на угар, и при этом работает система ЕГР – абразивная зола будет циркулировать между камерами сгорания. Медленно, но уверенно снимая металл с цилиндров и поршневых колец.

Подводя итог, можно сказать так: повышенная зольность масла для простых двигателей, без катализаторов и сажевых фильтров, – это скорее хорошо, чем плохо. Но для современных моторов классов ЕВРО-5 и ЕВРО-6, оснащённых сажевыми фильтрами и катализаторами, высокая зольность приведёт к ускоренному износу этих дорогих агрегатов авто. Для экологии тенденция такая: чем ниже зольность, тем меньше загрязняеться окружающая среда.

Химические процессы, протекающие в смазочной системе двигателя

В то время как двигатель автомобиля работает, в камере сгорания происходят сложные химические процессы. Так, чтобы получить в камере взрывной эффект, в карбюраторе формируется смесь, которая включает в себя впрыскиваемое топливо и воздух.

Во время этого процесса происходит формирование соединения, которое при горении отрицательно воздействует на внутренние компоненты двигателя и эксплуатационные свойства смазок. Кислотные продукты горения увеличивают скорость протекания процесса коррозии и износа двигателя. На масло продукты горения также влияет негативно: под его воздействием смазка рано теряет химически активные присадки, необходимые для стабильной работы.

Если силовой агрегат ко всему прочему является и значительно изношенным, то прибавляется ещё одна проблема: повышается риск проникновения в картер отработанного газа вместе с продуктами горения, которые со временем начинают реакции окисление вместе со смазкой. А масло, содержащее в себе большое количество продуктов окисления, контактируя внутри двигателя с деталями, вызывает ускоренную коррозию и, как следствие, влияет на преждевременный вывод из строя.

Чтобы нейтрализовать негативное влияние кислотной среды используется щёлочь. Реакция нейтрализации кислотных продуктов, находящихся в составе моторного масла, протекает в картере; каналах, участвующих в подаче смазки. Набор присадок машинного масла, содержащих в своём составе щёлочные компоненты, эффективно нейтрализуют агрессивные кислотные продукты.

Со временем реакции нейтрализации протекают всё медленнее, подавляя меньшее число кислотностей, которые в свою очередь оседают на стенках и поверхностях смазочной системы, засоряя её. Это ведёт к тому, что ток смазки в каналах ухудшается, что может повлечь за собой массу проблем:

• «масляное голодание» распредвала (за этим обычно следует скорый износ опорных шеек);
• также из-за этого вкладыши на коленвале могут начать срабатывать слишком рано, так как в каналах происходит блокирование циркуляции смазки.

Как вычислить щелочное число

Теперь, зная, что щелочное число — это показатель защищенности масла от кислот, а продукты сгорания топлива и есть эти кислоты, можно делать выводы про важность этого показателя. Есть такое мнение, что щелочное число для масла можно вычислить, умножив число содержания серы в топливе на 20

Что-то в этом есть. Если учесть, что ГОСТ для топлива ограничивает содержание серы 0,5%, то умножая его на 20 получаем 10. Вполне справедливый показатель щелочного числа для дизельного двигателя. Кстати, в этом разница моторных масел для дизельных (более дизельных, когда возможно применение в «смешанном парке») масел и бензиновых. У дизелей щелочное число выше, потому что и серы в солярке в среднем 0,2-0,3%, а в бензине около 0,02%.

Но использовать вышеизложенную информацию как руководство к действию не стоит. Для этого есть сервисная книжка. Просто нужно иметь ввиду, что используя низкокачественное топливо, Вы помогаете маслу вырабатывать моторесурс, выжигая щелочные присадки. Соответственно, требуется более частая замена масла. И еще. Увидеть работу щелочных присадок можно открыв крышку заливной горловины. Если мотор не «труп», и замена и выбор масла соблюдены — Вы увидите чистую промасленную поверхность. А если — нет, то… нет.

В ближайшее время на страницы сайта «Масла и смазки для авто» вернутся характеристики различных масел (сейчас редактируются), где Вы сможете увидеть и сравнить показатели щелочного числа для различных масел.

Видео тесты моторных масел за 2019 год.

Нет никакого смысла писать о каждом моторном масле, восхвалять его или наоборот подчеркивать недостатки. Мы привели таблицы с самыми основными показателями качества моторных масел, которые помогут вам определиться с выбором моторного масла для вашего автомобиля.

Мы определили четверых победителей в категории 5w30 и 5w40, в случае если у вас возникают сомнения, результаты видео тестов наглядно покажут вам качество масел Shell и Zic.

Реальные тесты моторного масла производится каналом Denis МЕХАНИК, сняты очень качественно и наглядно показывают преимущества и недостатки моторного масла даже от топовых производителей

Общие положения

Термин HTHS имеет несколько значений. В общем виде это характеристика, определяющая параметр текучести с учетом имеющихся в составе элементов-загустителей.

Современные масла имеют слишком высокую густоту, поэтому производители стараются привести всесезонные масла к стандартам «минеральных».

Уменьшение вязкости ведет к снижению сопротивления элементов мотора. По заявлению экспертов, это способствует росту мощности двигателя и увеличению срока службы некоторых узлов.

Для производителя это также плюс, ведь при уменьшении вязкости улучшаются показатели выхлопа.

Интересно, что такого подхода придерживаются лишь азиатские производители и компания Форд. В тоже время как другие бренды (БМВ, Фольксваген, Рено и другие) придерживаются иной политики и устанавливают параметр HTHS больше 3.5.

Химические реакции в смазочном комплексе

В камере сгорания мотора при его функционировании происходят сложные химические реакции. Взрывной эффект создается в камере благодаря тому, что в карбюраторе формируется соединение, которое состоит из горючего и кислорода.

При этом появляется довольно агрессивная смесь. При сгорании она отрицательно влияет на моторные запчасти из металла, эксплуатационные показатели смазки.

Продукты сгорания, подвергшиеся окислению, убыстряют изнашивание запчастей, увеличивают коррозийное воздействие. Ресурс моторного масла значительно снижается из-за продуктов горения топливно-воздушного соединения.

Стоит сказать, что смазочная жидкость, которая перенасыщена продуктами окисления, при соприкосновении с моторными запчастями продолжает негативно воздействовать на агрегат. Это приводит к быстрому ржавлению деталей из металла, поломке ДВС.

Производство автомобильного масла

Общеизвестно, что щелочные элементы считаются главным врагом кислотных. Кислоты, содержащиеся в масляной жидкости, нейтрализуются в картерном узле, маслоканалах, шестернях насоса.

Если в смазке есть щелочь, происходит ее реакция с кислотами, нейтрализация последних. Постепенно, в результате множества химических взаимодействий, щелочные элементы все хуже и хуже осуществляют нейтрализацию побочных продуктов сгорания.

Из-за этого определенная доля данных смесей, которые не взаимодействовали с щелочными элементами, откладывается в виде сажевых и шламовых отложений на деталях, засоряет масляный комплекс.

В результате ухудшается ток смазки в маслоканалах. Подобное состояние может привести к масляному голоданию распредвала, изнашиванию шеек опоры, преждевременному срабатыванию вкладышей коленвала, в загрязненных каналах которого происходит блокировка циркулирующего автомасла.

Рейтинг минеральных моторных масел до 400 р за 1 л

#1

Бюджетное минеральное масло для высоконагруженных двигателей.
179 руб. за 1л.
Подробнее

#2

Высокоочищенное минеральное масло с низкой сульфатной зольностью.
165 руб. за 1л.
Подробнее

Сравнение лабораторных тестов лучших минеральных масел до 400 р за 1 л

Лабораторные анализы	ЛУКОЙЛ Авангард CF-4/SG 15W-40	Mannol Safari 20W-50
	—	—
	CF-4/SG	SL/CF
	14.85	18.00
	19 400 мПас при -25℃	—
	4571 мПас при -20℃	8200 мПас при -15℃
	234°C	240°C
	-34°C	-24°C
	9.1 мг KOH/г	6.3 мг KOH/г
	—	—
	1.3%	0.85%
	—	—
ИК Спектр Фурье	—	—
	11.6%	—

ЛУКОЙЛ Авангард CF-4/SG 15W-40

5

Рейтинг покупателей

Полный обзор

179 руб. за 1л.

Достоинства

• Бюджетная цена.
• Адаптировано к российским условиям.
• Хорошо моет и смазывает на протяжении рекомендованного пробега.
• Идеально для нагруженных моторов.
• Чистая минеральная базовая основа.
• Неплохие низкотемпературные показатели, как для масла 15W.

Недостатки

• Соответствует устаревшему бензиновому классу API.
• Нет допусков API, только соответствие.

Mannol Safari 20W-50

5

Рейтинг покупателей

Полный обзор

165 руб. за 1л.

Достоинства

• Подходит для больших нагрузок.
• Стабильно при перегреве.
• Высокоочищенная минеральная база.
• Малозольный пакет присадок, совместимо с катализаторами выхлопных газов.
• Нормальный низкотемпературный показатель, как для масла 20W.

Недостатки

Не обнаружены.

 Загрузка …

Вопросы и ответы

В завершении статьи рассмотрим ряд вопросов и ответов, касающихся HTHS. Вот основные:

1. Почему многие производители бюджетных и минеральных смазок не пишут на коробке HTHS? Параметр вязкости указывается на изделиях, которые могут выйти из допустимого параметра густоты. Заводы-изготовители обязаны указывать эти данные, но они часто игнорируют это требование из-за значительного превышения граничного значения.
2. Почему HTHS не анализируется при проверке отработавшего масла? При длительной работе мотора качество загустителя ухудшается, а HTHS уменьшается. В случае разрушения загустителя необходимо держать под контролем вязкость. При этом параметр HTHS не интересен лаборантам.
3. Почему в маслах небольшой вязкости показатель HTHS максимально близок к нижней границе? В таких изделиях почти нет загустителя, поэтому производители подбирают параметр HTHS для достижения необходимых характеристик.

Что значит SAE в маркировке масла

Международная классификация САЕ разделяет автомасла по вязкости и температуре применения. Стандартная таблица SAE J300 насчитывает более 15 разных категорий, отличных минимальными порогами допусков.

• 0W30;
• 0W20;
• 0W40;
• 5W20;
• 5W30;
• 5W40;
• 10W30;
• 15W40.

Для трансмиссионных субстанций самые распространенные допуски, следующие:

• 75W90;
• 75W80;
• 80W90;
• 85W95.

По данным допускам можно определить по какой погоде можно эксплуатировать смесь без вреда ДВС или трансмиссии.

В маркировке первая цифра обозначает порог потери прокачиваемости масла через магистраль, вторая – говорит о максимальном пороге температуры, при котором сохраняется необходимая толщина защитной пленки.

К примеру, вязкость SAE 5W40 говорит о том, что жидкость допускается к использованию при перепадах температур от -35 до +40 градусов Цельсия.

В 2020 году общеприняты три разновидности автомасел, наиболее удобно определить вязкость можно по таблице.

Маркировка летнего масла

Летние лубриканты недопустимо использовать при отрицательных температурах окружающей среды. Для отличия от других категорий на канистры наносится специфическая маркировка SAE. Характерным отличием является отсутствие буквы «W» в обозначении. К примеру, для летней эксплуатации в пределах до +40 градусов Цельсия актуально заливать смеси типа SAE40/50.

Также следует отметить, что лубриканты универсальные по типу Лукойл Люкс, Шелл Хеликс или Тотал Кварц не являются летними, несмотря на допустимость их применения.

Яркий пример летних смесей — MOBIL Delvac 1330.

Маркировка зимнего масла для двигателя

Зимние смазки отличаются от других вариаций двойным индексом и наличием буквы «W» после цифры. Характерным для подобных продуктов будет наличие следующих кодов:

• 0W;
• 5W;
• 10W;
• 20W;
• 25W.

Расшифровывается маркировка так:

1. «0 или другая цифра» — минимальная температура (°С) при которой, масло сохраняет необходимую текучесть для нормального запуска силовой установки – в данном случае -50°С.
2. «W» — данная буква говорит о том, что смесь можно заливать при отрицательных температурах.

• Mannol;
• Vipoil;
• Pemco.

Такие популярные фирмы, как Мобил или Шелл совсем не занимаются производством узкоспециализированных формул, направив все усилия на изготовление универсальных жидкостей.

Бренд Shell один из первых полностью отказался от выпуска зимних масел, и сегодня выступает в качестве их ярого противника.

Всесезонное масло для двигателя: маркировка и расшифровка

Всесезонные смазки широко распространены на рынке, по причине их универсального применения. Данные смеси имеют индексы на канистре подобные этим:

• 5W30;
• 5W40;
• 10W40;
• 0W20;
• 0W30.

Указания изготовителя расшифровываются так.

1. «5» — порог потери текучести моторного масла.
2. «W» — совместимость жидкости с эксплуатацией в зимнее время года.
3. «40» — порог потери требуемой вязкости для удержания прочной защитной пленки.

В качестве примера классического универсального автомасла можно привести такие продукты:

• ЛУКОЙЛ Genesis Armortech 5W-30 A5/B5;
• Масло М-8В (Автол);
• Лукойл Авангард Ультра 5W-40;

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)

Зачем нужна щелочь в масле?

Процесс сгорания топлива в двигателе сопровождается выделением осадков кислотной природы. Попадая в картер, они провоцируют окисление поверхностей, что приводит к коррозии и образованию шламовых отложений, которые нарушают циркуляцию масла. Как итог — масляное голодание и отказ силового агрегата.

Щелочные компоненты необходимы для нейтрализации кислотных продуктов горения. Моющие присадки растворяют твердые отложения и препятствуют образованию новых, диспергирующие же удерживают твердые вещества во взвешенном состоянии и расщепляют кислоты на нейтральные фракции.

В процессе работы масла щелочные присадки постепенно расходуются.
А кислотное (TAN), наоборот, растет.

Следует отметить, что в реальной жизни практически не бывает ситуаций, чтобы щелочное число приблизилось к нулю в результате выработки. Однако затягивать с заменой масла не стоит.

На что влияет размер HTHS

Не меньший интерес вызывает физическое обоснование параметра. Повышение HTHS приводит  к увеличению толщины смазочной пленки. В результате мотор лучше защищен от износа.

Но современная автопромышленность гарантирует снижение зазоров к минимуму, поэтому в большой толщине смазки нет нужды.

Задача современного масла состоит не в смазывании, а подаче присадки в необходимое место. Именно она защищает элементы мотора от трения. В качестве основных присадок применяются 3-ядерный молибден или моноолеат глицерина.

Применение масла с низким HTHS на неподготовленных к этому моторам ведет к снижению их ресурса.

Двигатели, спроектированные для применения подобной смазки, имеют ряд отличий:

• минимальное расстояние между элементами;
• повышенная точность сборки и подгонки узлов;
• использование подшипников широко-поверхностного типа;
• обработка элементов ДВС микропрофилем для фиксации на деталях двигателя смазки небольшой вязкости.

Если мотор не имеет указанных выше характеристик, применение масел с низкой вязкостью (типа HTHS) исключено.

Параметр щелочности

Для установления щелочного числа моторного масла нужно узнать два ключевых показателя: вязкостный коэффициент и режим температур, при котором обеспечивается правильная работа движка на бензине/дизеле.

Кроме того, к характеризующим автомасло параметрам возможно отнести щелочность. Щелочное число моторного масла характеризуется маркировкой TBN (Total Base Number).

Данный параметр немаловажен для установления свойств и эксплуатационного периода масляной жидкости. Индекс щелочности указывает на общее состояние смазки. Он зависит от наличия в нефтепродукте очищающих и диспергирующих добавок.

Их задача – удерживать продукты сгорания во взвешенном положении, препятствовать отложению осадков на стенках мотора.

Смазки с высокой щелочностью располагают большой устойчивостью к окислению. Добавки-щелочи содержат в себе натриевые, бариевые, магниевые, кальциевые элементы. Измеряется щелочность в мгKOH/г.

Как говорилось ранее, щелочность напрямую зависит от числа кислот, которые способно нейтрализовать автомасло. Следовательно, добавки, которые задают щелочной уровень, выбираются при учете особенностей функционирования определенного движка.

К примеру, движки на бензине с карбюратором не очень требовательны к объему щелочей, которые содержатся в смазочной жидкости. Для двигателей, в которых применяется горючее с высокой концентрацией серных элементов, нужно использовать расходник с наибольшим TBN.