В чём основные отличия и недостатки моторных масел на основе ПАО базы от моторных масел на основе третьей базовой группы?

Между моторными маслами на основе ПАО (полиальфаолефинов, Группа IV) и маслами на основе третьей базовой группы (Группа III, глубокий гидрокрекинг) существуют значимые отличия, хотя оба типа считаются "синтетическими" в современном понимании рынка. Эти отличия влияют на характеристики готового масла и, соответственно, на его применение.

Основные отличия:

1. Происхождение и метод производства:
   Группа III (Гидрокрекинг): Производятся из нефти путем очень глубокой переработки (жесткий гидрокрекинг и изомеризация). Это "синтетика из нефти". Процесс удаляет практически все нежелательные примеси, но всё же это преобразованная минеральная основа.
   ПАО (Полиальфаолефины, Группа IV): Это полностью синтетические базовые масла, которые производятся из этилена в химическом процессе (олигомеризация альфа-олефинов). Их молекулы "строятся" с нуля, что позволяет контролировать их размер и форму, обеспечивая очень чистую и однородную структуру.
2. Молекулярная структура:
   Группа III: Хотя и высокоочищенные, молекулы всё ещё представляют собой смесь углеводородов с различной структурой (хотя и преимущественно изопарафины).
   ПАО: Имеют очень однородную, сильно разветвленную изопарафиновую структуру без циклических или ароматических компонентов, а также без гетероатомов (серы, азота, кислорода).
3. Чистота:
   Группа III: Очень высокая чистота, но могут содержать следовые количества примесей, характерных для нефтяного происхождения.
   ПАО: Чрезвычайно высокая чистота, так как они синтезируются "с нуля" из контролируемого сырья.
4. Полярность:
   Группа III: Обладают очень низкой, но незначительной остаточной полярностью. Это позволяет им чуть лучше растворять некоторые присадки и поддерживать в рабочем состоянии некоторые типы РТИ (сальники).
   ПАО: Являются практически идеально неполярными. Это одновременно и преимущество (стабильность), и недостаток (плохая растворимость присадок и потенциальная проблема с уплотнениями).
5. Температурный диапазон:
   Низкие температуры: ПАО, как правило, демонстрируют лучшие низкотемпературные характеристики (более низкая температура застывания, лучшая текучесть при холодном пуске) по сравнению с Группой III, поскольку они не содержат восков.
   Высокие температуры: ПАО также имеют более высокую термическую стабильность и более высокую температуру вспышки, что делает их превосходными в экстремальных условиях высоких температур.
6. Индекс вязкости (VI):
   ПАО обычно имеют более высокий естественный индекс вязкости (порядка 140-180+) без использования большого количества загустителей, что позволяет им сохранять вязкость в широком температурном диапазоне лучше, чем Группа III. У Группы III VI также высокий (от 120+), но обычно требуется большее количество модификаторов вязкости.
7. Окислительная стабильность:
   ПАО, как правило, обладают превосходной окислительной стабильностью благодаря своей гомогенной и насыщенной структуре, что способствует более длительным интервалам замены масла. Группа III также очень хороша в этом плане, но ПАО обычно имеет небольшое преимущество.
8. Цена:
   Группа III: Значительно дешевле ПАО, так как процесс гидрокрекинга менее затратен, чем синтез ПАО.
   ПАО: Более дорогие в производстве.

Недостатки:

Недостатки моторных масел на основе ПАО (Группа IV) по сравнению с Группой III:

1. Цена: Самый очевидный недостаток – высокая стоимость. Это делает конечный продукт дороже.
2. Плохая растворимость присадок: Из-за своей неполярности ПАО плохо растворяют многие стандартные присадки. Для решения этой проблемы в формуляции масел на основе ПАО почти всегда добавляют эстеры (Группа V), которые являются полярными и действуют как со-растворители. Это увеличивает стоимость и усложняет рецептуру.
3. Совместимость с уплотнениями (РТИ): Чистые ПАО могут вызывать усадочное воздействие на некоторые типы резиновых уплотнений, что может привести к утечкам. Эту проблему также решают путем добавления эстеров, которые способствуют "разбуханию" сальников.
4. Пониженная естественная смазывающая способность: Неполярные ПАО имеют меньшее сродство к металлическим поверхностям по сравнению с более полярными эстерами, что требует более мощных противоизносных присадок.

Недостатки моторных масел на основе третьей базовой группы (Группа III) по сравнению с ПАО:

1. Менее стабильны в экстремальных условиях: Хотя Группа III очень хороша, она всё же немного уступает ПАО по термической и окислительной стабильности, особенно при очень высоких температурах и длительных интервалах замены.
2. Низкотемпературные свойства: В целом, Группа III имеет менее выраженные низкотемпературные свойства (более высокую температуру застывания и вязкость при низких температурах) по сравнению с ПАО, хотя современные технологии постоянно улучшают этот аспект.
3. Зависимость от присадок: Для достижения требуемых эксплуатационных характеристик (особенно высокого индекса вязкости) маслам Группы III может требоваться больше полимерных модификаторов вязкости, которые со временем могут разрушаться под воздействием сдвиговых нагрузок (shear instability), что приводит к "просадке" вязкости.
4. Содержание летучих компонентов (Noack volatility): В целом, масла Группы III могут иметь немного более высокую испаряемость (NOACK volatility) по сравнению с ПАО, что приводит к чуть большему "угару" масла.

Заключение:

• ПАО являются технически превосходящей базовой основой по ключевым параметрам (температурный диапазон, стабильность, естественный VI). Они считаются "настоящей синтетикой" многими экспертами. Однако их недостатки (цена, растворимость присадок, совместимость с РТИ) делают их использование в чистом виде нецелесообразным, и они всегда смешиваются с другими базами (преимущественно эстерами) и присадками.
• Группа III — это высококачественная, экономически эффективная база, которая благодаря достижениям в гидрокрекинге и совершенным пакетам присадок, может соответствовать или очень близко подходить к характеристикам ПАО для большинства современных двигателей и условий эксплуатации. Именно поэтому подавляющее большинство "полностью синтетических" масел на рынке сегодня используют преимущественно базу Группы III.

Выбор между ними для конечного потребителя не столько в базовом масле, сколько в конечном продукте – готовом моторном масле, которое должно соответствовать спецификациям автопроизводителя (OEM-допускам) и обладать сбалансированным пакетом присадок.

Краткий вывод:

ПАО — это технически превосходная синтетическая база с выдающимися характеристиками, особенно в экстремальных температурных режимах. Однако её высокая стоимость, низкая полярность (требующая добавления эстеров для растворимости присадок и совместимости с РТИ) делают её использование в чистом виде непрактичным.

Группа III — это высококачественная и экономически выгодная база, которая благодаря современным технологиям производства и мощным пакетам присадок, может обеспечить характеристики, очень близкие к ПАО, для большинства современных двигателей.

Большинство "полностью синтетических" масел на рынке сегодня представляют собой комбинации базовых масел, чаще всего с преобладанием Группы III, иногда с добавлением ПАО и эстеров для достижения требуемых характеристик и соответствия строгим допускам автопроизводителей.