Двигателно масло или моторно масло е петролен или синтетичен продукт, чиято цел е да смазва възлите и детайлите в двигателя с вътрешно горене. Освен че смазват триещи се повърхности, моторните масла охлаждат определени части на двигателя, а имат и почистващо действие. Двигателното масло представлява смес от базово масло – дестилиран суров нефт или синтетичен продукт и добавки, които защитават цилиндрите и буталата. Добавките, отговорни за смазването, намаляват коефициента на триене и механичното износване на двигателя, а останалите ограничават корозията. Заедно, осигуряват ефективна защита на двигателя на автомобила. Освен това моторното масло намалява замърсяванията в системата и вибрациите, причинени от работата на двигателя. Смяна на масло и маслен филтър, Motointegrator.
Газовите двигатели използват огромни количества масло, което се сменя след многократни тестове на маслото и неговите качества. Масова практика е маслото да се сменя на 10 000 – 15 000 км. Прочувания твърдят, че маслото трябва да се сменя на 20 – 30 хил. км.
Моторните масла се използват не само за нуждите на транспорта, а и за индустриални приложения – земеделие, строителство, енергетика, промишленост и др. Изборът на подходящо масло се отразява в съществени спестявания чрез подобряване ефективността на оборудването, удължаване на живота му и намаляване прекъсванията на работата.
Изисквания Двигателното масло трябва: Моторно масло: как да изберете правилното, Autodoc. Да почиства добре компонентите на двигателя от неразтворимите замърсявания. Да има висока термична стабилност и устойчивост към топлинно окисление. Да е съвместимо с материала на уплътнителните елементи, да не разрушава металните детайли. Да създава здрав маслен слой, който предотвратява абразивното износване на контактуващите повърхности. Често за тази цел се използват специални присадки, като молибденов дисулфид MoS2. Да запазва оригиналните си експлоатационни свойства за дълго време. Да има оптимални вискозни характеристики при всякаква температура, за да осигури ефективно смазване на съприкосновяващите се повърхности при студено стартиране на двигателя и да предотвратява износването им в горещините. Да не образува пяна. Да има ниска изпаряемост, за да не замърсява околната среда.
При ниски температури е желателно маслото да е с колкото се може по-нисък вискозитет, с което се улеснява стартирането на двигателя. При работни температури обаче е желателно той да е достатъчно висок, за да се гарантира доброто смазване на двигателя. Тъй като вискозитетът на повечето вещества намалява рязко с температурата, за да се гарантират едновременно и двете условия, на маслата се добавят напр. различни полимери с пространствена структура, която зависи силно от температурата. При ниска температура полимерната верига е под формата на „топчета“, а при висока те се „разгъват“ и увеличават изкуствено вискозитета на маслото.
Характеристики Двигателните масла имат следните по-важни характеристики: име – определя се от производителя и спецификацията по SAE; спецификации по ACEA и API; вискозитет – динамичен μ [mPa·s] и кинематичен ν [mm²/s]; вискозитет при висока температура и високо и рязко натоварване (HTHS вискозитет);
индекс на вискозитета IB; специфично тегло (плътност) ρ [kg/m³, g/l]; температура на запалване (точка на възпламеняване) COC [°C]; температура на сгъстяване/застиване (точка на изливане) Tmin [°C]; съдържание на добавки; съдържание на механични примеси; съдържание на пепел (минерални вещества) [%]; стабилност на маслото, коксиране (склонност за образуване на нагар и смола); коксово число; съдържание на вода; алкално число (съдържанието на водоразтворими киселини и основи); миещи свойства; цвят и прозрачност.
Видове двигателни масла Минерални масла Минералните масла се получават директно чрез дестилация/ректификация от нефта без допълнителна обработка. Те са смес от много и най-различни въглеводороди. Съставът на маслата варира с качеството на нефта и условията на получаване. По тази причина те са сравнително нискокачествени. За да се гарантират определени показатели, устойчивост и др., най-често е необходимо добавянето на адитиви (присадки).
Животът на този тип масло е сравнително кратък – 6000 км, поради високото остатъчно съдържание на вредни остатъчни вещества (катран, производни на восък и парафин, кислородни, серни и азотни съединения).
Синтетични масла Синтетичното масло също са петролен продукт, с тази разлика, че се получават от най-чистия продукт на фракционирането на петрола – газта (пропан-бутан). Чрез синтезът се получават полиалфаолифини (Polyalphaolifins), които са основната съставка, която различава синтетичното от минералното масло. Именно тези съставки значително подобряват вискозитета (течливостта) при различни температурни режими. В същото време, тези полиалфаолифини са по-стабилни химически от съставките на минералното масло и са по-малко склонни да отделят агресивни разпадни продукти.
Накратко можем да кажем, че синтетичните масла са създадени да вършат работата си, без да носят ненужните или вредни качества на минералните масла. Също така е възможно постигане на качества, които са непостижими с минералните масла.
Предимства на качествените синтетични масла: Премахват вредните наслоявания и замърсявания Защитават двигателя срещу износване Спомагат двигателите да се експлоатират при тежки натоварвания, екстремални условия или режим „старт-стоп“ в натоварени градски условия. По-ниска консумация на масло. Синтетичните моторни масла се изпаряват по-малко в сравнение с конвенционалните масла. Една синтетична смес ще загуби само около четири процента от теглото си, когато се движи с 400 градуса в продължение на шест часа, в сравнение със загуба от 30 % при конвенционалните масла. По-ниската скорост на изпарение означава по-малко консумацията на масло.
Като недостатък на тези масла може да се отбележи агресивността им към някои материали, използвани в направата на уплътнения и гарнитури, напр. корк. За наше успокоение, автомобилните концерни от дълги години не използват такива материали.
За двигатели по-старо производство, с по-голям пробег, синтетичните масла са категорично неподходящи, особено в случаите, когато са използвани минерални масла. Първо – влизащите в техния състав присадки могат да разрушат образуваният сработен и не пречещ на работата на мотора стар нагар, увеличавайки натоварването на двигателя и ускорявайки износването на елементите му. Второ – продуктите, съдържащи синтетични съставки, имат нисък вискозитет и могат да протекат през уплътнителните елементи или да ги разрушат. От друга страна използването на минерални масла е недопустимо за спортните и мощни автомобили, чиито възли са подложени на екстремно високи натоварвания: високото температурно въздействие може да се окаже разрушително за тях.
Полусинтетични масла Полусинтетичните масла, както се разбира от името им, са нещо средно. Накратко, това са минерални масла с добавка на съставки, характерни за синтетичните масла, като полиалфаолифини например.
Живота на полусинтетичните масла е между 10 000 и 12 000 километра. Въпреки това, до голяма степен продължителността на техния живот зависи от експлоатационното състояние на двигателя.Този тип масла осигуряват добро смазване и почистване на частите на двигателя при по-модерните коли, които работят при по-висока температура и налягане.
Хидрокрек масла Хидрокрекингът е химичен процес, при който съставките на минералното масло се модифицират тотално с цел да се подобрят качествата им. С две думи, това са минерални масла, макар и с по-добри качества от обикновените минерални. Чрез хидрокрек производителите постигат свойства, каквито бяха възможни само с напълно синтетични масла, а в някои случаи могат дори да превъзхождат чистата синтетика!
Класификация по SAE Дружеството на автомобилните инженери SAE (Society of Automotive Engineers) дефинира вискозитетния клас на моторните масла в зависимост от вискозитета им при 100 °C и способността им да бъдат изпомпвани при ниска температура. Най-пълното описание на съответствието на вискозитетно-температурните свойства на маслата с изискванията на двигателя се съдържа в международно приетата класификация SAE J300, първото издание на която е въведено през 1911 г. и оттогава постоянно се актуализира и допълва. Маслата се делят на всезезонни, зимни и летни.
Обозначенията за вискозитетния клас на всесезонните масла имат вида „SAE НW-В“. Числото Н пред буквата W (winter – зима) обозначава способността на маслото да се изпомпва при ниски температури (0 градуса по Фаренхайт или -17,8 градуса по Целзий), а числото В след W е мярка за вискозитета при висока температура (100 °C). Може да се каже, че по-голямо число означава по-висок вискозитет. Класът на зимните масла е означен с „SAE НW“, а на летните с „SAE В" – пропуска се едната или другата част. Например зимно масло SAE 15W и лятно SAE 40.
Класификацията SAE J300 разделя моторните масла на 17 класа от 0W на 60: 8 зимни (0W, 2.5W, 5W, 7.5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 9 летни (2, 5, 7.5, 10, 20, 30, 40, 50, 60) степени на вискозитет.
Според SAE J300 (от януари 2015 г.) на зимните и всесезонни масла се дава един от следните вискозитетни класове: 0W (много тънки), 5W (тънки), 10W (нормално тънки), 15W (нормално гъсти), 20W (гъсти) или 25W (много гъсти), като „W“ означава „подходящо за зимата“. Числото пред буквата W показва долната граница на ниската температура, при която маслото може да се изпомпва и осигурява заработването на двигателя. Това е най-ниска температура Т0, при която маслото все още може да се изпомпва при определени условия (SAE J 300). Тя се определя с 5 °C по-висока от точката на застиване Tmin (минималната температура, при която маслото е течливо и динамичният му вискозитет стане μ = 60000): ADAC: Motoröl – Klassifikationen und Spezifikationen Motor C3B6l Spezifikation , wayback=2015.04.04, 07:56:16, Webarchiv-bot=2019-05-02 11:32:57 InternetArchiveBot (PDF; 83 kB) auf adac.de, abgerufen am 26 Juni 2019.
Моторно масло Най-ниска работна температура Т0и максимален динамичен вискозитет при нея μmax Tmin за течливост (μ = 60000) SAE 0W, SAE 0W-В −35 °C; 6200 mPa·s−40 °C SAE 5W, SAE 5W-В −30 °C; 6600 mPa·s−35 °C SAE 10W, SAE 10W-В −25 °C; 7000 mPa·s−30 °C SAE 15W, SAE 15W-В −20 °C; 7000 mPa·s−25 °C SAE 20W, SAE 20W-В −15 °C; 9500 mPa·s−20 °C SAE 25W, SAE 25W-В −10 °C; 13000 mPa·s−15 °C Вискозитетният клас на маслото при ниски температури Н се определя от долните граници на температурата по формулите Н = 35 + Т0 и Н = 40 + Тmin. От тук по числото Н пред W може да се изчислят долните граници на работната температура: Най-ниска работна температура за оптимален вискозитет: [°C] Минимална температура за течливост: [°C] Според SAE J300 (от януари 2015 г.) летните и всесезонни масла се определят в един от следните вискозитетни класове: 8 (много тънки), 12, 16, 20, 30, 40, 50 или 60 (много дебели). Основната отличителна черта е поведението на потока при високи температури на маслото. Носимостта на смазващия филм е по-добра с по-висок вискозитет, отколкото с по-нисък, но самият вискозитет не е качествена характеристика. Дали трябва да е по-голям или по-малък при определена висока температура, определя само производителят на автомобила. Референтната температура за горещо моторно масло е 100 ° C, въпреки че дори по-високи температури могат да се появят в двигателя (понякога до около 120 ° C, максимум до 130 ° C). Затова за всеки клас масло се определят изисквания за минималния вискозитет при висока температура 150 °C и високо и рязко натоварване – със скорост на изменение 1000000 s-1: ,