КАК ДЕЛАЮТ МОТОРНОЕ МАСЛО ?
Главная » Список новостей » КАК ДЕЛАЮТ МОТОРНОЕ МАСЛО ?
КАК ДЕЛАЮТ МОТОРНОЕ МАСЛО ?
Как делают моторное масло?Если не вдаваться глубоко в детали, моторное масло – это смесь масляной основы и присадок. Основа получается либо из нефти (минеральные автомасла), либо путем химического синтеза (синтетические автомасла), либо же путем смешения в разных пропорциях минеральной и синтетической основ (полусинтетические автомасла). Сама по себе, основа обладает базовым набором смазочных и эксплуатационных свойств, но использование ее в двигателе невозможно без добавления различных присадок, позволяющих учесть разные режимы и срок эксплуатации двигателя. Присадки – это вещества, которые добавляются в моторное масло с целью усиления, ослабления, стабилизации определенных существующих свойств и характеристик моторного масла, или же для приобретения маслом новых, необходимых для нормальной работы двигателя. Присадки, добавляющиеся в моторное масло при производстве, выполняют разные задачи, от стабилизации вязкости при определенных температурах, и до очистки внутренних деталей двигателя. Фирмы-производители моторных масел не разглашают состав и свойства своих присадок – это их коммерческая тайна, собственно, обычному потребителю это и не нужно. Важно то, что сбалансированный набор этих присадок в конкретной марке масла должен соответствовать определенным стандартам, принятым во всем мире, а также дополнительным требованиям к составу моторного масла производителей автомобилей. Таким образом, именно сбалансированный набор присадок, которые содержатся в отдельно взятом моторном масле и делают его пригодным для использования в каком-то конкретном двигателе. Тон в этих вопросах, разумеется, задают разработчики двигателей. |
ВИДЫ МОТОРНЫХ МАСЕЛ |
На какие виды и группы делятся моторные масла?В зависимости от разных свойств, моторные масла делятся на группы по определенным параметрам: 1. Следует сразу заметить, что все вышеперечисленные категории прямо не описывают, какое масло лучше, а какое хуже – все эти масла просто разные и подходят для разных двигателей. Поэтому для того, чтобы правильно выбрать моторное масло для своего автомобиля, нужно знать, какое масло подходит именно к Вашему двигателю. Исключением, пожалуй, является первая категория – химический состав основы, поскольку производители автомобилей редко настаивают на использовании какой-то конкретной из существующих. Собственно, с этой категории и начнем, но перед этим следует сказать несколько слов, что из себя представляет моторное масло в целом. |
По химическому составу основы (минеральное, полусинтетическое, синтетическое масло ).
ПОЧЕМУ МНОГО РАЗНЫХ АВТОМАСЕЛ? |
Почему существует так много разных моторных масел?Потому, что существует множество разных по предназначению двигателей и их производителей. И у каждого из последних – свои технологии производства. К примеру, если один двигатель проектируется, как мощный, для спортивных автомобилей, то другой изначально конструкторами предназначается для экономных горожан. Третья же группа двигателей предназначена больше для буксирования прицепов и езды по гористой местности. Вариантов маркетингового позиционирования двигателей на самом деле очень много. И производитель автомобиля при этом изначально закладывает в техническое задание конструкторам вполне определенные условия будущей эксплуатации каждого мотора. Отсюда – великое множество разных по объему, конструкции, а также, что немаловажно, используемым в производстве внутренних деталей материалам двигателей. А все эти факторы, в свою очередь, предполагают необходимость ужесточения требований к моторному маслу, которое будет использоваться. При этом, некоторые параметры автомасла для разных двигателей являются взаимоисключающими. Например, все знают, что с ростом оборотов двигателя температура масла растет. Соответственно, с ростом температуры масла его вязкость снижается. А знаете ли Вы, что рабочее число оборотов двигателя у разных моторов разное? То есть, если, к примеру, на одной передаче и при частоте оборотов двигателя, скажем в 3000, один автомобиль едет со скоростью 110 км/ч, то скорость другого при тех же параметрах составляет 140, а третьего – 160. Очевидно, что этим трем автомобилям для нормальной работы двигателя нужно масло с совершенно разными параметрами.
|
Задача последних – максимально оптимизировать конструкцию двигателя именно под эти заданные условия.
ЗАЧЕМ МНЕ ЗНАТЬ СТОЛЬКО ПРО АВТОМАСЛО? |
Зачем нужно знать, какие бывают моторные масла?Зайдя в любой магазин автозапчастей, можно легко убедиться в том, что различных моторных масел бывает очень много. Есть множество фирм-производителей моторного масла, но каждая из них предлагает еще целый набор марок своей продукции для разных двигателей, условий и даже сезонов. Как разобраться во всем этом и нужно ли вообще в этом разбираться обычному автолюбителю? К сожалению, нужно. Дело в том, что на этикетке моторного масла Вы не найдете информацию о его совместимости именно с Вашим двигателем  Так происходит в основном потому, что разные двигатели даже одной модели автомобиля одного производителя рассчитаны на разные по своим свойствам моторные масла, и перечисление всех совместимых двигателей на этикетке моторного масла просто невозможно. К тому же, часто для одного двигателя допускается использование сразу нескольких типов моторного масла, что еще больше усложняет задачу.
|
Из чего делают моторное масло?
Все современные моторные масла состоят из базовых масел и присадок, улучшающих их свойства. В качестве основы обычно используют:
- Дистиллятные и остаточные компоненты различной вязкости (углеводороды), а также их смеси
- Углеводородные компоненты, полученные методами гидрокрекинга и гидроизомеризации
- Синтетические продукты (высокомолекулярные углеводороды, полиальфаолефины, сложные эфиры и др.).
Большинство всесезонных масел получают путем загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.
В этой статье мы рассмотрим историю получения моторных масел, а также основные этапы производства этих материалов.
В 1866 году американский профессор Джон Эллис начал изучать свойства сырой нефти в медицинских целях. При этом он обнаружил, что вещество обладает хорошими смазочными свойствами.
На основе нефти Эллис изготовил смазочную жидкость и протестировал ее в клапанном механизме парового двигателя. По результатам эксперимента ученый обнаружил, что детали стали двигаться намного плавнее и свободнее, уменьшился их износ и увеличилось время работы силовой установки.
В 1873 году Джон Эллис запатентовал свое открытие – моторное масло под брендом Valvoline.
Для смазывания первых двигателей внутреннего сгорания использовались минеральные и даже растительные масла. В годы Первой мировой войны для радиальных авиамоторов широко использовались касторовые и рициновые масла.
В СССР они применялись до конца 1920-х годов из-за дефицита нефтепродуктов. Благодаря высокой вязкости такие масла хорошо смазывали механизмы, но быстро засоряли их нагарами и смолистыми отложениями. Из-за этого двигатели приходилось разбирать для очистки каждые 500… 600 км.
Со временем доминирующее положение заняли минеральные масла, получаемые из нефти путем вакуумной дистилляции.
Вплоть до 1930-х – 40-х годов моторные масла не включали в себя каких-либо добавок и назывались автолами (были аналогами обычным машинным маслам, используемым для смазки станков).
Качество первых масел определялось степенью их очистки – хорошо очищенные составы имели золотисто-медовый или янтарный оттенок, были прозрачными и содержали меньше вредных для двигателя примесей.
Изначально для очистки масел использовалась концентрированная серная кислота, расщеплявшая непредельные углеводороды и азотистые основания. Остатки кислоты нейтрализовывались щелочью.
Затем масло дополнительно очищалось белой глиной, которая адсорбировала высокомолекулярные асфальто-смолистые соединения.
С 1920-х – 30-х годов масло начали очищать селективными растворителями (фенольными, фурфурольными). Это позволяло получать продукты еще более высокого качества.
Тем не менее, даже самые «чистые» масла без присадок быстро окислялись, особенно при работе в зоне поршневых колец. Это вызывало накопление в двигателе лака, нагара и шлама, закоксовывание (пригорание) поршневых колец, а также коррозию постелей коренных подшипников коленчатого вала.
Накопление отложений приводило к снижению компрессии, ухудшению теплоотвода, повышению износа и целому ряду других негативных явлений. Само масло быстро старело и плохо фильтровалось. Именно поэтому интервалы между заменами моторной жидкости были очень малы – менее 1000 км пробега (а в авиации – несколько десятков часов).
Систему смазки двигателей приходилось периодически промывать маловязким (веретенным) маслом, а сам агрегат регулярно разбирать для удаления отложений в камере сгорания, на поршнях и в масляном картере.
Основной мерой борьбы с закоксовыванием колец и образованием отложений стало легирование масел присадками – специальными химическими соединениями, улучшающими его свойств в периоды эксплуатации и хранения.
Первые масла с присадками появились в начале 1930-х годов и предназначались для дизельных двигателей. Считается, что первую коммерческую присадку к моторному маслу выпустила в 1935 году компания Chevron под брендом Oronite. Это была детергентная моющая добавка на основе фосфонатов. Она препятствовала появлению отложений на поршневых кольцах, работающих в тяжелых условиях.
Впоследствии появились и другие типы присадок: противоокислительные, противоизносные, противозадирные, антикоррозионные, противопенные и пр.
Важнейшее значение имело появление диспергирующих присадок (диспергентов). Они предотвращали выпадение в осадок загрязнений, содержащихся в масле, и образование в нем крупных смолистых частиц.
Это позволило оснастить систему смазки двигателя полнопоточным масляным фильтром, через который при каждом обороте проходило 100 % масла.
В результате интервал между заменами моторной жидкости удалось увеличить в несколько раз – с 1-2 до 6…10 тыс. км пробега (при нормальных и легких условиях эксплуатации).
Присадки-депрессоры позволили создать зимние масла, сохраняющие текучесть при низких температурах, а полимерные модификаторы вязкости сделали возможными всесезонные моторные масла, которые сохраняли свои свойства в широком диапазоне температур, сочетали низкую температуру застывания и высокотемпературную вязкость.
Производство моторного масла, как и любого другого, начинается с обработки сырья – нефти. До того, как попасть на завод смазочных материалов, она проходит ряд очисток на нефтеперерабатывающих предприятиях. В первую очередь, из нефти выпаривают самые легкие бензольные соединения: спирт, керосин, бензин различного октанового числа.
После многочисленных обработок нефть превращается в мазут. Пройдя вакуумную очистку, он расщепляется на минеральное масло (базовое сырье) и гудрон. Последний не пропадает, а идет на производство асфальта. Таким образом, производство моторных масел в России косвенно помогает развивать строительство автодорог.
На первом этапе производства моторного масла происходит процесс гидроконверсии базового сырья с участием водорода. Частицы этого газа очищают масло от примесей азота и сернистых соединений. Полученный таким способом продукт относится ко 2-й группе. Это отличает моторное масло российского производства от других, ведь не все компании применяют метод гидроконверсии.
В ходе данного процесса моторная жидкость приобретает свой цвет, прозрачность и специфический запах.
На втором этапе в будущее моторное масло добавляют нужные присадки. Их набор зависит от сорта, сезонности продукта, типа двигателя, в которых он будет применяться.
Для каждой присадки требуется своя температура растворения. Некоторым достаточно 0 °С, другим – +100 °С, третьи растворяются только при +120 или +150 °С. Однако при этом многие присадки разрушаются при экстремально высоких температурах. То есть в то время, пока растворяется присадка, требующая +120 °С, другая может начать расщепляться уже при +100 °С. Это обстоятельство заставляет производителей вводить добавки по одной, попеременно нагревая и остужая масло.
Самые дешевые минеральные масла изготавливаются из нефти, которую подвергают фильтрации и стандартной прогонке. Синтетические, самые дорогие, производятся на основе веществ, полученных путем сложных химических манипуляций из газа и нефти. Полусинтетические масла – гибриды вышеописанных составов.
ИЗ ЧЕГО ИЗГОТОВЛЕНО МОТОРНОЕ МАСЛО?
Все автомобили требуют смазки для обеспечения отличной работы двигателя. Но из чего сделаны моторные масла? Будь то синтетическое, минеральное или полусинтетическое моторное масло, оно всегда состоит из базового масла — сырой нефти или полимеров — и присадок с их уникальным составом.
Чтобы узнать больше, давайте рассмотрим три типа.
Минеральные моторные масла
Минеральные моторные масла получают из сырой нефти. После извлечения и транспортировки на нефтеперерабатывающий завод сырая нефть проходит несколько процессов очистки, чтобы удалить как можно больше примесей. Минеральные масла содержат углеводороды, насыщенные кислородом или не содержащие кислород, а также могут содержать серу или азот. Добавки добавляются после процессов рафинирования для повышения производительности.
Как вы производите синтетические масла?
Синтетические масла получают химическим путем в лаборатории, но они также могут быть получены из очищенной нефти. Очистка синтетических масел — более сложный процесс, чем минеральных, поскольку он включает изменение структуры молекул углеводородов. Целью этого процесса является сохранение только лучших молекул и, в конечном итоге, производство лучших масел.
В процессе также добавляются добавки.
Из-за состава и сложности производства синтетические масла также считаются высококачественными маслами с более высокими характеристиками по сравнению с минеральными маслами.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ТУРБОДВИГАТЕЛЯ – НУЖНА ЛИ СПЕЦИАЛЬНАЯ УСЛУГА?
Полусинтетические масла
Полусинтетические масла представляют собой смесь синтетических и минеральных масел, но разные полусинтетические продукты могут иметь разный состав смеси. Некоторые полусинтетические продукты состоят из 30% синтетических масел. В некоторых других они содержат всего 1% синтетики, хотя и помечены как полусинтетика.
Для чего нужны добавки?
Присадки обеспечивают максимальную эффективность моторных масел. В минеральные и синтетические масла добавляются присадки. Существуют также различные виды присадок, такие как:
1. Ингибитор окисления
Моторные масла время от времени нуждаются в замене, так как они подвергаются окислению и становятся менее эффективными.
Присадки-ингибиторы окисления замедляют процесс окисления и увеличивают срок службы моторного масла.
2. Моющее средство
Моющие добавки удаляют отложения и микрочастицы с поверхностей во время эксплуатации автомобиля.
3. Диспергатор
Диспергирующие присадки поддерживают чистоту двигателей, предотвращая образование отложений и загрязнений во время работы двигателя. Они удерживают загрязняющие вещества, а отложения переносятся на масляный фильтр.
4. Пеногаситель
Моющие присадки могут образовывать пену на поверхности масла. Пена не позволяет маслу эффективно смазывать детали двигателя. Противопенные присадки тормозят этот процесс.
5. Противоизносные
Противоизносные присадки, также известные как присадки-модификаторы трения, добавляют слой солидола, который немедленно смазывает двигатель, как только автомобиль заводится, и минимизируют трение между деталями. Противоизносные присадки распространены в минеральных маслах.
6. Ингибитор коррозии
Двигатели изготовлены из металлических деталей, чувствительных к ржавчине. Присадки-ингибиторы коррозии обеспечивают защиту двигателя от ржавчины.
7. Модификаторы индекса вязкости
Эти присадки позволяют моторным маслам обеспечивать защиту как при низких, так и при высоких температурах. При самых низких температурах они предохраняют масло от замерзания, позволяя маслу смазывать двигатель после запуска автомобиля. И наоборот, при высоких температурах модификаторы индекса вязкости предотвращают испарение масел и поддерживают их вязкость для эффективной работы.
8. Антифриз
Антифризные присадки помогают моторным маслам адаптироваться к окружающей среде, изменяя температуру затвердевания масла, и могут повышать текучесть холодного масла.
Моторные масла могут содержать различную смесь присадок и разный уровень состава в зависимости от спецификаций масел. Как правило, синтетические масла содержат больше присадок по сравнению с полусинтетическими или минеральными маслами.
Независимо от типа масла и присадок всегда помните, что следует использовать масла, подходящие для вашего двигателя в соответствии с рекомендациями производителя вашего автомобиля.
СВЯЗАННЫЕ СТАТЬИ
- НЕПРАВИЛЬНАЯ ЗАПРАВКА? УЗНАЙТЕ, КАК ЭТО МОЖЕТ ПОВЛИЯТЬ НА ВАШ АВТОМОБИЛЬ
- СКОЛЬКО ТОПЛИВА ПОТРЕБЛЯЕТ МОЙ АВТОМОБИЛЬ? ПОДСЧИТАЕМ
Как производится синтетическое моторное масло?
Мы надеемся, что вам нравятся продукты, которые мы рекомендуем, и просто хотим, чтобы вы знали, что MyEngineNeeds, будучи партнером Amazon Associate и J&P Cycles, может зарабатывать на соответствующих покупках.
Итак, как производится синтетическое моторное масло и каковы процедуры? Двигатели нуждаются в моторных маслах, чтобы свести к минимуму трение, создаваемое частями двигателя, когда они движутся друг относительно друга. Это трение не только изнашивает детали, но и создает дополнительный нагрев двигателя и снижает его мощность.
В то время как обычное масло помогает очищать и смазывать двигатель, уменьшая трение, синтетическое масло дает вашему двигателю множество преимуществ, таких как более высокая производительность при экстремальных температурах, предотвращение образования масляного шлама, сопротивление окислению и термическому разрушению.
Синтетическое масло специально разработано для предотвращения образования отложений в самых тяжелых условиях работы двигателя. Это химические вещества, добавляемые к синтетическому маслу, которое собирает все нечистые масла, топливо, кислоту, металлы и грязевые отложения на двигателе, чтобы защитить двигатель, предотвращая образование шлама. Есть некоторые синтетические масла, которые производятся с использованием только других синтетических молекул, которые могут быть или не быть исходным сырьем для производства сырой нефти.
Различия между обычными и синтетическими моторными маслами
Обычное моторное масло, которым пользуется большинство людей, получают из сырой нефти, добываемой из-под земли через нефтяные скважины.
Эта сырая нефть проходит сложный процесс дистилляции, чтобы получить множество различных жидкостей с независимыми характеристиками. Существуют легкие виды топлива, такие как керосин и дизельное топливо, и более тяжелые жидкости, используемые в качестве смазочных материалов, такие как моторное масло и смазка. Все эти жидкости по-прежнему содержат молекулярные соединения, которые, в свою очередь, снижают их эффективность.
Кроме того, молекулы этих углеводородов неоднородны по внешнему виду. Синтетическое масло сильно отличается тем, что оно не содержит никаких примесей, а его молекулы углеводородов очень однородны по размеру. Вот почему эти синтетические масла обладают лучшими механическими свойствами при высоких и низких температурах и являются популярным и лучшим вариантом для транспортных средств и машин.
Как производится синтетическое моторное масло
В отличие от сырой нефти, которая производится путем дистилляции, синтетическое масло производится с помощью химического процесса, называемого процессом Фишера-Тропша.
Это было начато Германией во время Второй мировой войны, когда страна имела очень ограниченный доступ к сырой нефти и должна была искать альтернативный вариант нефти.
Обычно синтетическое масло превращается в свои основные молекулы после перегонки и очистки моторного масла. И именно во время этого процесса из обычных масел извлекается множество примесей, так что отдельные молекулы адаптируются для работы как с современными сложными транспортными средствами, так и с оборудованием. Это также то, как и почему синтетические масла в конечном итоге лучше работают при высоких и низких температурах. Они также изготавливаются путем добавления высокоэффективных присадок.
Синтетическое масло производится в лаборатории, поэтому разные производители и бренды используют разные подходы к производству своего масла. Хотя ни один производитель не разглашает секреты или методы, которые они используют для производства синтетического масла, вот некоторая основная информация о процессе производства масла.
Процесс начинается с использования обычной нефти в качестве основного сырья с дополнительным сырьем, таким как двуокись углерода, окись углерода и метан. Это сырье вводят и смешивают с искусственными химическими соединениями, отсутствующими в природной сырой нефти, для создания молекул нефти одинакового размера и веса.
Эти сильно модифицированные молекулы одинаковы по размеру и форме и помогают маслам лучше работать в качестве смазочных материалов. Кроме того, к нему также добавляются дополнительные атомы, чтобы молекулы работали лучше. Например, добавление в масло цинка, противоизносного агента, вместе с другими химическими веществами помогает нейтрализовать кислоты, образующиеся при сгорании бензина или дизельного топлива.
Различные процедуры производства синтетических масел
Существует два типа синтетических масел, называемых маслами Группы IV и Группы III. Масла группы IV синтезируются иначе, используя более простые химические соединения. Вот как и почему инженеры могут «настраивать» свои масла в соответствии с точными спецификациями.
Масла из этой группы обладают достаточной текучестью при очень низких температурах и не разрушаются при высоких температурах. Эти масла имеют дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они могут быть отнесены к одному или двум классам более легких масел, чем минеральные масла. Это означает, что эти масла потребляют меньше энергии из-за трения в двигателе. Эти масла обычно считаются более качественными продуктами.
В случае смазочных материалов группы III они производятся с использованием переработанных нефтепродуктов, которые остаются после производства бензина, мазута, дизельного топлива и других продуктов из сырой нефти. Однако, к сожалению, большинство стран за пределами США не разрешают продавать смазочные материалы на основе Группы III как синтетические масла.
Поскольку в производстве синтетических масел задействовано очень много процессов, остается некоторая разница в характеристиках различных синтетических масел. Например, все синтетические масла, полученные с использованием природного газа в процессе преобразования газа в жидкость, более стабильны при высоких температурах и имеют низкую летучесть.
Это важная характеристика как для моторных масел с низкой вязкостью, так и для высокоэффективных моторных масел.
Ограничения по применению
Однако синтетическое масло не рекомендуется для использования во всех марках и моделях автомобилей. Автомобили более старых моделей особенно выигрывают и лучше работают на обычных маслах, потому что их двигатели лучше приспособлены для них. Вот почему всегда лучше проверить руководство по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы узнать, какие масла лучше и безопаснее использовать в вашем автомобиле для улучшения работы двигателя.
Часто задаваемые вопросы
Как синтетическая нефть производится из природного газа?
В отличие от обычных масел, синтетическое масло не получают путем переработки сырой нефти. Обычные масла не содержат присадок, так как они производятся путем переработки сырой нефти. Таким образом, они обеспечивают необходимую смазку и защиту двигателя.
Нефть представляет собой цепь углеводородов.
Природный газ содержит молекулы водорода, углерода и кислорода, поскольку молекулы природного газа составляют основу строительного масла.
Вы связываете молекулы вместе, чтобы образовать масло. Таким образом, синтетическая нефть производится путем связывания молекул природного газа разной длины. В отличие от обычных масел, синтетическое масло не содержит примесей. Вы также можете добавить другие элементы, такие как цинк или фосфор, чтобы улучшить его характеристики.
Вы получаете синтетическую нефть из природного газа, сначала превращая его в синтетический газ. Процесс конверсии известен как автотермический риформинг. Затем вы сплавляете водород и монооксид в природный газ в реакторе Фишера-Тропша. Синтетическое масло является продуктом реактора Фишера-Тропша.
Каковы недостатки синтетического масла?
Самым выдающимся недостатком синтетических масел является высокая стоимость. Высокая цена не позволяет многим любителям моторов позволить себе синтетическое масло.
Стоимость синтетического масла почти вдвое превышает стоимость обычных масел. Высокая цена обусловлена исследованиями и методом, использованным при его разработке. Но высокая стоимость того стоит, поскольку синтетическое масло обеспечивает лучшую защиту и производительность.
Во-вторых, синтетические масла не рекомендуются для новых двигателей. Детали двигателя в новом двигателе должны быть сопряжены для лучшей производительности. Синтетические масла более скользкие, чем обычные масла. Таким образом, детали двигателя не сопрягаются должным образом для повышения производительности.
Кроме того, некоторые синтетические масла несовместимы с другими маслами. Или, если они совместимы, их смешивание влияет на характеристики масла. Таким образом, вам нужно слить текущее масло в вашем двигателе, а затем добавить синтетическое масло.
Большинство двигателей с большим пробегом рассчитаны на использование обычных масел. Однако синтетические масла обеспечивают лучшую защиту и производительность высокопроизводительного двигателя.