Минералка, полусинтетика, гидрокрекинг, ПАО… Все смешалось, кони, люди…
Благодаря постоянному появлению и быстрому введению в производство новых технологий удешевления моторных масел, а также большого количества лапши на уши противоречивой информации как на канистрах, так и на ойл-форумах, давайте попробуем разобраться.
Минеральное моторное масло — 1 группа масел в продаже давно не существует, даже моноградные масла и автолы представляют собой смесь минеральных и синтетических компонентов. Чистая минеральная база склонна к окислению, имеет низкий индекс вязкости, высокую испаряемость, высокую температуру застывания и низкую испарения, поэтому без большого количества присадок вообще не применяется для моторных масел. Чтобы этого не происходило, в минеральную базу добавляют присадки в большом количестве. В результате на канистре "минеральное масло", а по факту это уже настоящий полусинтетический продукт, причем в нем обычно нет нестабильного гидрокрекинга 3 группы, а в качестве синтетических компонентов — присадки всех видов, стабилизирующие минеральную основу. Причем стабилизирующие весьма эффективно, как показали тесты, даже испаряемость на уровне. У которого и температура застывания за -35-40С (что позволяет изготавливать 10W30, 10W40 масла) и индекс вязкости 120-150 и испарение по Ноаку 10-15%. Допуски этих масел обычно SF/CC, SG/CD, SJ/CF, SL/CF, но иногда вместе с различными дизельными допусками CF-4, CG-4, CH-4, CI-4, CJ-4 правда последние обычно называют полусинтетическими, хотя взглянешь в MSDS — а там минеральная база без гидрокрекинга.
Из-за того, что ZDDP содержится в большом объеме, а сама база прекрасно смазывает — минимальный износ именно на этих маслах. Но из-за этого большое количество золы. SN и SM допуски не светят никогда, требуется ограничивать содержание фосфора, а ZDDP стабилизатор и антиокислитель минерального масла. Благодаря полярности базы — масло способно длительное время не стекать с деталей в картер, а держаться жирным слоем. Судя по всему — самая термостабильная группа масел. Очень удачно сочетаются база и присадки. База изучена настолько, что "косячных" масел в этой группе не выпускается. Первый признак этой базы — темные оттенки масла, обычно коричневые. Второй признак — температура застывания выше -35С, как правило -28-33С, из-за большого содержания парафинов такие масла достаточно быстро превращаются в мед и замерзают. Такие масла сильно отдают специфическим минеральным запахом.
Минеральное моторное масло 1 группы высокой очистки развившееся в последние 5-10лет благодаря новым технологиям очистки от серы, азота, хлора и других примесей, а также очистки от парафинов. Условно говоря 1+ группа базовых масел. Изначально встречалась в Роснефти/ТНК из-за их чистых месторождений нефти, последнее время все чаще встречается настолько же чистая база Лукойл. Крайне термостабильная группа масел, не чернеет при работе, не дает лака и отложений даже при температурах свыше 400С. Очень высокая чистота от примесей позволяет изготавливать масла с золой около 1% при приличном щелочном числе и не урезанном ZDDP, позволяя их применять в непосредственном впрыске.
К сожалению из-за маркетинговых ограничений допуски как правило SG/CD, SF/CC, SJ/CF и прочие (ACEA MB крайне редко), из-за чего на них никто не обращает внимания. А зря — пакет присадок вполне современный, точно такой же как и в маслах SL/CF и SN/CF. Благодаря высокой очистки от парафинов вполне можно изготавливать отличные и стабильные 5W30, 5W40 масла.
Практически все современные производители используют эти базовые масла в своих дешевых продуктах, но реже всего они встречаются как раз у Лукойла и Газпромнефти. Половина масел Роснефти аналогично собраны из более дешевой высокосернистой и с большим содержанием парафинов базы. Типичный признак этой базы (как показатель высокой очистки от парафинов) температура застывания -35-36С и ниже, а при -25-33С парафины могут не образовываться и масло остается прозрачным. Еще один косвенный признак — очень светлое, либо белое, либо желтое (чаще золотых оттенков) масло без коричневых оттенков. Как правило эти масла вообще не имеют запаха, как чисто синтетические.
Полусинтетические моторные масла очень странное название очень разных смесей моторных масел. Тут вам и чистый гидрокрекинг 2й группы (корейцы обычно) и смесь гидрокрекинга 2й и 3й групп и смесь минералки с гидрокрекингом (обоих групп) и даже смесь минералки с эстерами и даже ПАО с 2 группой…что только сюда не прикладывают к этому названию. Но сейчас, за редким исключением, обычно полусинтетика это смесь минералки и гидрокрекинга, только вот сколько каких компонентов — регламента нет. Самые дешевые представители обычно просто минеральные масла с небольшим количеством гидрокрекинга (для "вкуса") типа частично синтетические масла, самые дорогие вообще могут содержать только чистый гидрокрекинг. Тут в каждом конкретном случае надо разбираться в составе и в анализах. В целом тоже очень термостабильная группа масел (конечно будет зависеть от состава). Но чувство что и тут над составом думают грамотные люди не покидает.
Гидрокрекинговые масла — 2 и 3 группа базовых масел выделю в отдельную группу. Это вроде и синтетический продукт, но из нефти. Минералки содержит самый мизер, чаще всего от 1% до 10%. Самая нестабильная группа масел. Из-за того, что из гидрокрекинга удаляют все примеси, масло теряет все свои полезные свойства как смазывающего и нейтрализующего компонента. Достоинств немного — низкая температура застывания, высокий индекс вязкости, чистота базы для дальнейшего создания продукта с красивым анализом. допусками и пожалуй все…а все недостатки всплывают собственно из-за порой неудачно подобранного загустителя, пакета присадок…склонно к окислению (крутые допуски, надо мало золы, поэтому часто ZDDP и кальция на минимуме, что ведет быстрому окислению масла и срабатыванию моющего пакета), к концу срока службы обычно черное как нигрол, не прозрачное…Полярность базы отсутствует как класс, масло способно за ночь полностью стечь в картер, не оставив нормальной смазки. Еще недостаток — практически никто не проводит моторные тесты, нарисовали на бумажке, заблендили с пакетом который имеет нужные допуски — и в продажу, все запрограммировано. Результат порой очень непредсказуем.
Гидрокрекинг – технология очистки и улучшения технических свойств и качеств минеральной основы до «синтетической». Да, гидрокрекинговое масло вырабатывается из нефти (как минеральное) – но его структура на молекулярном уровне впоследствии сильно изменяется. Нефть проходит серьезную обработку – гидрокрекингом. Но в начале его производство не отличается от производства минерального масла. Нефть подвергается атмосферной перегонке. Наиболее тяжелые фракции и вакуумный остаток играют роль сырья для высоковязких базовых моторных и трансмиссионных масел, а легкие дистилляты — служат для трансформаторных и легких индустриальных масел. Нефть содержит много примесей, после вакуумной перегонки требуется очистка.
Берется обычное минеральное масло и различными химическими методами убираются примеси, например, соединения серы или азота.Депарафинизация позволяет избавиться от парафинов, повышающие температуру застывания масел. Хотя, понятно, что удалить все ненужные примеси подобным методом нереально — из-за этого свойства "минералки" ухудшаются.Гидроочистка (воздействие водородом при высокой температуре и давлении) делает из непредельных и ароматических углеводородов — предельные, а это повышает стойкость масла к окислению.Гидрокрекинг – это более глубокий способ обработки, когда параллельно идут сразу несколько реакций. Исчезают серные и азотистые соединения, расщепляются кольца, насыщаются связи, длинные парафиновые цепи разрываются на более короткие.
Ряд компонентов нефти, традиционно считающихся вредными – иногда могут оказаться весьма ценными. Скажем, смолы, жирные и нафтеновые кислоты повышают липкость и стойкость адсорбционной пленки масла, обеспечивают полярность масла и тем самым улучшают смазывающую способность масла. Соединения серы и азота обладают отличными антиокислительными и антикоррозионными свойствами. Иными словами, при глубокой очистке масла его смазывающие, антиокислительные и антикоррозионные свойства всегда изменяются в худшую сторону. Поэтому их приходится добавлять дополнительно в виде синтетических компонентов, что существенно сказывается на цене конечного продукта. Особенно с учетом современных экологических ограничений.
3+ группа базовых масел изобретение Лукойла, представляются идеальным маслом для зимней эксплуатации — температура застывания готовых товарных масел уходит за -45С, высочайшая температурная стабильность сравнима с 1+ группой. Ни лака, ни отложений такие масла не дают, а после работы сливаются просвечиваясь. Низкотемпературные свойства сравнимы с ПАО, запуск при -35С легкий как на нулевках, не смотря на то что нулевки из этой базы не изготавливают. CCS масел 5W обычно с 2х кратным запасом. Вероятно производитель нашел способ привести 3 группу (гидрокрекинг) в человеческий вид, обеспечив отличную устойчивость базы как при высокой, так и при низкой температуре. Недостаток только один — высокая испаряемость базы, маловязкие компоненты, возможен угар и содержит большое количество полимерного загустителя, который может быть нестабилен при высоких температурах и может давать отложения, лак в горячих точках — под клапанной крышкой либо на поршнях.
Синтетичесике масла настоящие синтетические масла на PAO, Ester, AN, GTL.
ПАО или PAO — 4 группа базовых масел ПАО – полиальфаолефиновые масла, которые синтезируются из нефтяного газа. Суть процесса заключается в соединении коротких молекулярных цепочек мономеров – этилена либо бутилена – в более длинные цепи, стабильные по длине. ПАО смазки представляют собой 100% синтетическую базу. Но это еще не готовый продукт, который можно залить в двигатель автомобиля, хотя он имеет большие конкурентные преимущества, температура застывания ПАО масел приближается к минус 60оС, хорошо переносят температурные перепады, обладают высокой сопротивляемостью к окислению и старению, имеет низкий коэффициент испаряемости. Полярность отсутствует, отсюда низкое качество собственно самой смазки, при высоких нагрузках масляная пленка на этом масле способна порваться.
К сожалению, маркетинг и тут побывал и масла вместо базы на ПАО стали содержать лишь 10-50% в базе, или вообще только одно название от ПАО (ну докинут 1-5% что смахивает на гомеопатию), остальное обычно гидрокрекинг 3й группы. Да, эти масла стабильнее чем чистый гидрокрекинг (но при содержании 1-10% о чем может быть речь?), однако это тоже можно назвать полусинтетикой и кроме низкой испаряемости, других преимуществ видно не будет. По низкотемпературным свойствам гидрокрекинг уже не уступает ПАО.
Эстеровые масла, 5 группа базовых масел, эфиры карбоновых кислот (продукты нейтрализации спиртами карбоновых кислот) — практически покинули рынок моторных масел в настоящее время.
Впервые эстеры в качестве сырья для смазки были применены в начале 70-х гг прошлого века разработчиками Бельгии и Франции. Первыми очевидными достоинствами нового материала оказались его экологичность и простота утилизации по сравнению с другими моторными маслами. Но самый главный плюс эстерового моторного масла состоит в полярности эфирных молекул и смещённости электронной плотности к атому кислорода карбонильной группы. Звучит, нередко, слишком заумно, но чтобы понять, какое преимущество даёт эта особенность, не обязательно хорошо разбираться в химии: отрицательно ионизированные атомы, которые содержатся в эстеровом моторном масле, притягиваются к положительно ионизированным или нейтральным атомам металлов и металлических сплавов, образуя очень прочную маслянную пленку. Существенным недостатком такой базы является сильный гидролиз при попадании воды в масло с образованием кислот, из-за чего использовать такое масло зимой — проблематично, оно будет быстро окисляться и стареть, база будет "убивать" собственный присадочный пакет…
GTL масла — 3 или 3+ группа базовых масел эксклюзивная технология Shell PurePlus изготовления базы из синтез-газа (нефтяного) как ни странно, не смотря на похожесть с гидрокрекингом — это действительно синтетические масла. В целом очень похожи на ПАО (низкая испаряемость, высокая стабильность, но и худшая смазывающая способность), только значительно дешевле. И во многом похожи на гидрокрекинг. Было время когда на GTL базе мешали все дешевые HX7 и дорогие Ultra. Сейчас производство снижено, подорожало и было заменено на гидрокрекинг…"GTL за копейки" на прилавках в виде HX7 и HX8 можно встретить лишь старых партий. Склонность к окислению значительно ниже, чем у гидрокрекинга.
GTL вобрали в себя все достоинства гидрокрекинга и ПАО:— высочайшая стабильность и высокотемпературная стойкость— очень низкая испаряемость— отличная текучесть при низких температурах— высокий индекс вязкости— но нет недостатков ПАО типа плохой смазываемости и плохой растворяемости присадок.
От гидрокрекинга:— отличная смазываемость, низкий коэффициент трения— отличная растворяемость присадок— высокие моющие свойства— гидрофобия (как и у ПАО, впрочем)— способность работать при высоких нагрузках
Таким образом, GTL-почти идеальное масло, кроме полярности, свойственной эстерам и минералке. Но, учитывая, что полярность вредит экономичности, а эстерам свойственна гидрофилия и биоразлагаемость, GTL-основа с легкой добавкой эстеров или АН представляется почти идеальным базовым маслом.
Написано 12 июля 2018 года