О составе моторных масел
Из чего же?
Вопрос, вынесенный в заголовок, нам задают часто. Каким образом компания CUPPER, не имея собственных нефтяных скважин, разрабатывает и производит современные моторные масла и смазочные материалы мирового уровня? Чтобы ответить на этот вопрос, разберём, из чего состоит моторное масло, какие базовые масла используются при его производстве и какие присадки определяют эксплуатационные свойства готового продукта. Рассказываем. Начнём с того, как вообще «устроены» моторные масла, почему они делятся на минеральные, синтетические и полусинтетические и что помогает им становиться лучше.
Любое современное моторное масло состоит из двух основных компонентов: базового масла и пакета присадок. Базовое масло формирует основные физико-химические характеристики моторного масла, а присадки обеспечивают его эксплуатационные свойства и защитные функции.
По применяемой ныне классификации API базовые масла делятся на 5 групп. 1 и 2 группа – это нефтяные масла низкой и высокой степени очистки, также называемые минеральными. 3 группа – гидрокрекинговое масло, также получаемое из нефти, но уже более сложным путём. 4 группа включает в себя полиальфаолефины, то есть масла, получаемые из природного газа. К 5 группе относятся все прочие синтетические соединения, прежде всего сложные эфиры – соединения производные спиртов и жирных кислот. У каждой из групп есть свои плюсы и минусы, благодаря чему современные производители масел могут собирать сложные составные основы для каждого типа своей продукции в зависимости от задач и условий применения.
Базовые масла в моторных маслах CUPPER
Основная часть продуктов CUPPER создана с использованием 3-5 групп.
Базовые масла III группы (VHVI, гидрокрекинговые базовые масла) занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами и представляет собой нефтяное масло, переработанное в установках гидрокрекинга и гидроочистки. Оно отличается высокими индексом вязкости и степенью очистки, а также хорошей термоокислительной стабильностью. В то же время для масел 3-ей группы характерна низкая вязкость при 100oС (2-8 сСт). Поэтому для получения продукции требуемого класса вязкости к ним нередко добавляются более густые масла других групп или применяются специальные присадки-загустители.
Базовые масла IV группы - ПАО (полиальфаолефины) относятся к полностью синтетическим базовым маслам и представляет собой синтетический продукт, получаемый из газообразных углеводородов природного происхождения. В результате разбора их молекул на составляющие и синтеза новых веществ можно получать продукты в очень широком диапазоне высокотемпературной вязкости (2-100 сСт), что позволяет использовать их для придания готовому маслу нужной вязкости. Помимо этого, они обладают низкими температурами застывания (ниже -40), высокой температурой вспышки, отличной стабильностью к окислению и перепадам температур. Но при этом молекулы ПАО из-за низкой полярности отличаются слабой адгезией к металлическим деталям и одновременно невысокой способностью стабильно, равномерно и долгосрочно удерживать пакет присадок во всем своём объеме.
Среди базовых масел V группы в моторных маслах CUPPER наиболее широко используются эстеры – синтетические продукты, получаемые из растительного сырья. Тут возможности для синтеза молекул с нужными характеристиками ещё шире, правда и стоимость технологии выше, что отражается на конечной цене продукта. Зато эстеры позволяют добиться высокой полярности молекул, обеспечивающей прочность масляной плёнки на деталях и равномерности распределения присадок в объёме масла. 5-я группа также отличается высокой окислительной стабильностью и отличными низкотемпературными характеристиками.
Химики-технологи CUPPER, обладая доступом к высококачественному современному сырью ключевых российских и зарубежных производителей, сами собирают композиции для базовых масел, совмещая достоинства разных баз и создавая сбалансированные продукты для решения конкретных задач с учётом эксплуатационных, технических и ценовых условий.
Какие присадки используются в моторных маслах CUPPER
Противоизносные и противозадирные компоненты
В идеальных условиях во время работы двигателя масляная пленка должна полностью разделять трущиеся металлические детали. Но на практике полностью бесконтактного трения почти не бывает. Микронеровности поверхностей то и дело цепляют друг друга. Чтобы снизить износ и предотвратить образование задиров, в масла вводят противоизносные и противозадирные присадки. Большинство производителей моторных масел вот уже почти сто лет в этой роли применяют диалкилдитиофосфат цинка, он же ZDDP. Это вещество образует защитную стеклоподобную плёнку на поверхностях трения, которая снижает экстремальность непосредственного физического контакта, однако не защищает от водородного износа в узлах трения. К тому же сера и фосфор, содержащиеся в ZDDP в процессе работы двигателя, образуют другие опасные и ядовитые соединения, влияющие как на наше здоровье, так и на долговечность самого автомобиля.
В моторных маслах CUPPER для обеспечения противоизносных и противозадирных свойств используются органические соли меди — основа запатентованной технологии компании. Ионы меди из масла постепенно встраиваются в кристаллическую решетку поврежденных металлических деталей, локально защищая и даже частично восстанавливая их. Процесс самоорганизующийся, а главное предотвращающий водородный износ.
Фирменный зелёный цвет моторных масел CUPPER связан не с использованием красителей, а с присутствием в составе соединений меди, являющихся частью технологии компании. Соли меди имеют характерный синий или зеленый цвет, поэтому фирменный цвет - не маркетинг и не краситель, а естественная особенность.
Моющие и диспергирующие присадки
Поддерживать двигатель в чистоте и отправлять в фильтр собирающиеся в процессе его работы частицы нагара, лака, смолы и прочую грязь – одна из важнейших функций современного моторного масла. Отличительная особенность моющих присадок – полярное строение их молекул, за счет чего они захватывают загрязняющие частицы и удерживают их во взвешенном состоянии. Традиционно в этом качестве применяют органические соли щелочно-земельных металлов вроде кальция, магния и бария, обеспечивающие высокую сульфатную зольность. В маслах CUPPER для поддержания чистоты применяют беззольные органические ПАВ – современные моющие средства, эффективные даже при низком щелочном числе.
Антиокислители
В жестких условиях работы, которые создаются в двигателе (высокая температура, окислители, активное перемешивание), всем базовым маслам, даже обладающим высокой стойкостью, нужна дополнительная защита от окисления, которое ускоряет деградацию масла и вызывает накопление отложений в моторе. В традиционных технологиях эту функцию делят между собой ZDDP и щелочные моющие присадки. В технологии CUPPER для противодействия окислению используются беззольные органические антиокислители.
Загустители или модификаторы вязкости
Нередко бывает так, что оптимальная по основному набору характеристик смесь базовых масел не соответствует по вязкости необходимому классу. И тогда применяют загустители – специальные полимеры, которые позволяют сохранить вязкость масла при высоких температурах достаточной для удерживания его на разогретых поверхностях и обеспечения несущей способности. Принцип действия вязкостных присадок основан на способности макромолекул некоторых полимеров с понижением температуры сворачиваться в клубочки, не влияя на исходную вязкость масла, а при разогреве разворачиваться в разветвленные цепи, увеличиваясь в объеме и повышая вязкость масел. То есть, это повышение происходит не линейно, а лишь в диапазоне рабочих температур двигателя. Таким образом, правильно подобранный загуститель не просто делает масло гуще, а снижает разжижение масла при его нагреве, что отражается в увеличении его индекса вязкости.
Депрессоры
В зависимости от использованных групп базовых масел и количества загустителя температура застывания базового масла на морозе будет разной. И, если она окажется недостаточной, то приходит очередь добавлять депрессоры. Они препятствуют кристаллизации парафинов, сдвигая вниз по градуснику точку холодного запуска мотора. Действие депрессоров направлено на пластификацию при низких температурах, сохраняющее подвижность продукта. Это универсальные полимеры и могут эффективно работать в условиях низких температур, предотвращая застывание.
Пеногасители
Вспенивание масла крайне вредно. Оно ухудшает прокачивание масла, снижает трибологические характеристики, приводит к масленому голоданию и ускоряет окисление масла. Пена в картере может препятствовать попаданию масла в насос и одновременно выбиваться через уплотнения. При этом причин для её возникновения в процессе работы двигателя может быть множество и самых разных. Поэтому в моторные масла обязательно добавляют противопенную присадку – вещество, обладающее низким поверхностным натяжением, что ослабляет стенки образующихся в масле пузырьков и позволяет им быстро и легко лопаться. При этом достаточно очень малой концентрации пеногасителя и он не влияет на остальные характеристики масла. Важен баланс, так большое содержание противопенной присадки, может вызвать обратный эффект, в результате чего усилится пенообразование и улавливание воздуха.
Создание масла – процесс одновременно творческий и очень точный. Сочетание современных базовых масел III, IV и V групп, тщательно подобранного пакета присадок и собственной технологии на основе органических солей меди позволяет компании КУППЕР создавать моторные масла для различных условий эксплуатации и типов техники.
Для этого требуется большая база как теоретических, так и практических знаний. В научной лаборатории CUPPER она есть – и химики-технологи нашей компании готовы встречать новые вызовы уверенными ответами. А отсутствие собственных нефтяных скважин лишь позволяет нам не привязываться к одному источнику сырья, а в каждый момент времени обращаться к лучшим из доступных.
