В основу этой статьи легли встречи автора с российскими и зарубежными специалистами по моторным маслам. Беседы проходили в неформальной обстановке, где никто не пытался что-либо продвигать и продавать. И благодаря этому познавательная ценность разговоров только возрастала.
Названия компаний, в которых работают собеседники, заменены местоимением «мы». Главное не бренд, а техническая суть.
Двигатели вчера и сегодня
Как раньше работали конструкторы двигателей? По принципу «чем выше мощность, тем крупнее габариты». Зазоры в парах трения у таких моторов были большими, требующими толстой масляной пленки.
Сегодня подход иной. Снимать мощность стремятся с меньшего литража. Это называется даунсайзинг (downsizing), то есть снижение размеров и веса двигателя. И как следствие – уменьшение зазоров в парах трения. Значит, и масляная пленка в них должна быть тоньше.
Кроме того, под давлением «зеленого» законодательства производители автомобилей стремятся сокращать расход топлива для уменьшения эмиссии отработавших газов. Один из путей этой экономии – снижение вязкости моторного масла. Логично: чем меньше уйдет энергии на его прокачивание, тем больше достанется автомобилю. Поэтому сегодня существуют масла SAE 0W‑16 и даже 0W‑8.
И моторы поделились на две группы. Если у вас новый современный двигатель, сконструированный под масло SAE 0W-20 или 0W-30, то продукт 10W-40 не продлит его активное долголетие. Зато может наделать проблем.
Но если двигатель создан, например, под масло SAE 5W‑40 АСЕА A3/B3, и об этом четко сказано в мануале, не надо искать «лучшее масло» среди маловязких продуктов. Каждому поколению моторов – свое масло.
Прервемся, чтобы не повторяться. Ведь о маловязких маслах мы уже писали. Вот здесь: подробнее
«А что вообще в мире делается?..»
«Стабильности нет», ответил герой популярного фильма. Все мы помним двигатели-миллионники «нулевых» годов, и прежде всего – японские. Сейчас те же Honda и Toyota говорят о ресурсе 200 тыс. км пробега до капремонта.
Локомотивом является экономика, желание автопроизводителей зарабатывать на сменяемости моделей, на продаже новых авто и на их обслуживании.
Химики говорят, что могут прямо сейчас сделать масло для легкового автомобиля, не требующее замены 150 тыс. км. Оно снизит износы, не будет окисляться, удержит в мелкодисперсном виде все загрязнения. Однако внимание! Пятилитровая канистра такого масла обойдется в 4 тыс. евро.
Но рынок не примет это масло. Потребителю дорого, а производителю автомобилей не нужны огромные сервисные интервалы. Он хочет, чтобы покупатель менял автомобиль каждые 3–5 лет и регулярно обслуживал его у дилера.
Об эстерах – откровенно
Производители смазочных материалов работают со всеми группами базовых масел. Это и минеральные масла первой и второй группы, и гидрокрекинговые третьей группы и ПАО, относящиеся к четвертой группе. Используют и масла пятой группы на основе сложных эфиров (эстеров), в том числе для индустриальных продуктов, используемых, например, в компрессорах. Также мы выпускаем эстеровые мотоциклетные масла, где сложные эфиры усиливают противоизносные свойства. Эти продукты составляют 5% нашей программы.
Продукты на сложных эфирах действительно хорошие и качественные, они обладают прекрасными противоизносными свойствами и антиокислительноми характеристиками, но имеют один огромный минус, перечеркивающий всё. Это взаимодействие с водой. Как только в сложные эфиры попадает всего 1% влаги, они начинают разлагаться.
А как стабилизировать сложные эфиры, никто не знает, хотя работы в этом направлении велись еще в 80-х годах прошлого века.
Что такое третья группа?
Часто спрашивают: гидрокрекинговые масла – это «минералка» или «синтетика»? Обратимся к международному опыту. В 2005 году один крупный производитель масел подал в суд на других (не менее крупных) производителей за то, что они позиционировали масла третьей группы как «синтетику».
Дело рассматривалось независимым судом США. Были проведены исследования, доказавшие следующее:
• изопарафины, образуемые при гидрокрекинге, по формульному составу не отличаются от изопарафинов, получаемых при синтезе полиальфаолефинов;
• потребитель в течение срока службы автомобиля до капитального ремонта не почувствует разницы между маслами третьей и четвертой групп.
А итоге API дал заключение, что масла третьей группы могут именоваться синтетикой. Поэтому мы маркируем такие продукты как произведенные по синтетической технологии – «Fully Synthetic». А если используем ПАО, то пишем PAO.
Но надо понимать, что создать 100% синтетическое масло невозможно, поскольку ПАО плохо растворяют присадки. Поэтому любой производитель предрастворяет присадки в первой группе, и уж потом предрастворенный пакет вводит в четвертую группу. Существуют и другие способы предрастворения присадок.
О противоречиях моющих присадок
Современные двигатели, оснащенные каталитическими нейтрализаторами и сажевыми фильтрами, требуют малозольных масел с минимальным содержанием фосфора и серы (технология low SAPS).
Но двигатель надо непрерывно мыть изнутри. В прежние времена эту задачу решали зольные детергенты. Сегодня термин «зольные детергенты» настораживает. Налицо противоречие между малозольной технологией и требованием к моющим присадкам. Как решается эта задача? Все секреты не расскажем, но кое-какой информацией поделимся.
Основную зольность в масло вносят три компонента: кальций, фосфор и цинк. Вот им-то и требуется найти замену. Кальций и фосфор относятся к моющим и диспергирующим присадкам. Цинк – компонент противоизносных присадок.
Цинк мы заменяем мелкодисперсными оксидами алюминия. Но что делать с кальцием? Он составляет основу моющего пакета. Кроме того, он обеспечивает продукту запас щелочности. Поэтому исключать кальций из присадок нельзя. Но зато мы снижаем содержание фосфора, заменяя его соединениями хлора. Неактивный хлор выполняет те же моющие функции, что и фосфор. В итоге моющие и диспергирующие свойства сохраняются, а зольность снижается. Но работы в этом направлении еще много.
Одобрения АСЕА и API
В крупных масляных компаниях работают испытательные лаборатории. В числе прочего оборудования там установлены стендовые двигатели последних модификаций. Это агрегаты от автомобильных концернов, входящих в АСЕА. Кстати, в этой организации состоят не только европейские производители, но и азиатские – KIA, Hyundai, Toyota.
Масла испытываются совместно с инженерами автомобильных концернов, они же участвуют в дефектовке двигателя для оценки результатов теста. Поэтому одобрение масла автопроизводителем (допуск) подтверждается протоколами с подписями его представителей. Сказанное справедливо и для новейших маловязких масел.
Проводятся испытания и по API. Но надо учитывать важную особенность. У производителя масел есть определенные формульные составы пакетов присадок и базовых масел. Они могут использоваться для нескольких продуктов той или иной продуктовой линейки. Так вот, одобрение выдается лишь на одно масло данного формульного состава. А на остальные продукты это одобрение просто-напросто масштабируется.
Например, при наличии 150 позиций продукта вы увидите на сайте масляной компании 40–50 одобрений, действующих для всей линейки. Это и есть масштабирование – законная и широко используемая практика.
О формуле и молекулах масла
Несколько слов о маркетинге и PR. В пресс-релизах и рекламных буклетах часто пишут: «молекулы масла», «формула масла». Внимательные потребители, особенно с техническим образованием, считают это недопустимым. Ведь масло – сложная смесь, и можно говорить лишь о молекулах какого-то ингредиента, но не масла в целом.
Масло действительно сложная смесь. Это насыщенный раствор, близкий к истинному. Достаточно сказать, что из чистого масла вы не сможете ничего отфильтровать.
Основная часть продукта – это базовое масло. И главная роль в нем отводится разветвленным изопарафинам – а у них есть и химическая формула, и молекулы в строгом научном смысле. Именно об этих молекулах говорится при продвижении масла на рынке.
Но каких-то общих молекул масла, разумеется, не бывает. Как не бывает молекул водки. В водке есть молекулы этилового спирта и молекулы воды. А масло – несравненно более сложный продукт. Кстати, английское слово formula надо переводить не как химическая формула, а как рецептура. И все встанет на свои места.
Загадка на прощание
Как вы думаете, что держит в руках этот сотрудник завода смазочных материалов?
Угадали? Правильно, перед нами «свинка» для очистки маслопроводов перед сменой продукта. Этот «ершик» прогоняется по трубам под давлением 3,5 бара. Обратите внимание на кольцевые манжеты из упругого полимера. А металлическая начинка позволяет определить точное местоположение «свинки».
По-английски операция очистки называется pigging. А сам инструмент – pig. Отсюда и русскоязычный термин «свинка».