Моторное масло прошло большой путь от конных повозок до суперкаров. Смазка так же стара, как и транспорт. В конных повозках старых времен для смазки деревянных осей использовали остатки мясного жира и сало. Позже в качестве смазки стали использовать сосновый деготь и свиной жир. В конце концов, льняное масло, первоначально разработанное как консервант древесины, стало предпочтительным смазочным материалом для кучеров.
В первых автомобильных двигателях использовалось масло, полученное в результате переработки сырой нефти, и так родилось современное базовое масло. По мере развития технологии производства двигателей сложные, быстро движущиеся детали и высокие температуры требовали более качественной смазки. Были введены присадки для снижения трения и износа, повышения вязкости и коррозионной стойкости.
Тем не менее, базовое масло вносит основной вклад в характеристики готового продукта. В современных моторных маслах для легковых автомобилей базовое масло составляет от 75% до 80% готового продукта. Пакет присадок составляет еще 10-20%. Улучшитель индекса вязкости, который добавляется для снижения степени снижения вязкости под воздействием высоких температур, занимает еще 5-10%. Различные ингибиторы составляют менее 1%.
Базовое масло производится путем переработки сырой нефти. Из 160 литровой бочки сырой нефти можно получить почти 170 литров нефтепродуктов, но только около 1,5 литра или менее 1% идет на производство смазочных материалов. Основная часть идет на производство бензина, дизельного топлива и керосина для реактивных двигателей.
Базовые масла классифицируются Американским институтом нефти на пять групп I-V в зависимости от способа их переработки.
Масла группы II отличаются от менее очищенных масел группы I более высокой чистотой, низким содержанием серы, азота и ароматических веществ, а также повышенной стабильностью к окислению. Чистое базовое масло группы II на самом деле прозрачно как вода — именно присадки придают готовому моторному маслу темный цвет. Масла группы I не подходят для применения в областях, требующих базовых масел премиум-класса, и их использование неуклонно снижается. Масла группы II могут быть заменены для многих применений группы I. Базовые масла этих групп (I и II) обычно называют “минеральными обычными базовыми маслами”.
Базовые масла групп III и IV — это высококачественные масла, предназначенные для использования в высокоэффективных моторных маслах с низкой вязкостью (например, 0W-20) в технически совершенных автомобильных двигателях. Масла, изготовленные из этих базовых масел, классифицируются как синтетические. Они обладают превосходными окислительными свойствами, способствуют улучшению экономии топлива и могут допускать увеличенные интервалы замены. В некоторых частях мира Группа IV — также известная как “поли-альфа олефины” или ПАО — считается единственным базовым маслом, которое действительно является синтетическим.
Автопроизводители и производители смазочных материалов используют базовые масла групп I-V в зависимости от области применения. Такие требовательные области применения, как высокотемпературная работа турбокомпрессоров, экстремально холодный климат, длительные интервалы замены или даже условия движения “стоп-энд-гоу”, требуют более высокого уровня эксплуатационных характеристик, которые могут быть достигнуты путем выбора “правильного базового масла” для рецептуры моторного масла.
Базовые масла характеризуются четырьмя физическими свойствами, которые определяют, как они будут работать в процессе эксплуатации:
Температура застывания. Самая низкая температура, при которой можно налить образец масла, определяет температуру застывания. Вязкость. Сопротивление течению масла определяет его вязкость. Например, мед более вязкий, чем вода.
Индекс вязкости (VI). При изменении температуры масла меняется и его вязкость, что определяет его VI. Например, масло с высоким показателем VI меньше изменяет вязкость при изменении температуры, чем масло с низким показателем VI. Многосортные моторные масла, предписываемые производителями автомобилей, требуют базовых масел с высоким показателем VI в качестве отправной точки в процессе разработки рецептуры. Базовые масла с высоким ВИ обладают меньшей летучестью и предназначены для работы как при низких, так и при высоких температурах.
Чистота. Составляющие многих смазочных материалов, такие как сера, азот и полициклические ароматические соединения, должны быть строго ограничены.
Главное, что нужно помнить о базовых маслах, это то, что они обеспечивают значительную часть эксплуатационных характеристик готовой масляной формулы. Выбор правильного типа базового масла имеет решающее значение для разработки масел, которые будут обеспечивать смазку металлических деталей и максимальную производительность оборудования. Базовые масла — это только часть рецептуры масел. Ученые и инженеры должны также учитывать влияние технологии присадок. Окончательные характеристики любого смазочного материала определяются сочетанием базовых масел, присадок и знаний о рецептуре для конкретного применения.
Знаменательный путь прошло моторное масло — от конных повозок до суперкаров!
