Синтетика против минералки (практика) — Сравнение моторного масла | SUPROTEC
Мы взяли два масла одной фирмы, минералку 10W-40 и синтетику 5W-40. Один и тот же двигатель на стенде работал сначала с одним маслом, потом с другим на одинаковом режиме работы – с заданной нагрузкой и на одних и тех же оборотах по 120 моточасов.
Итак, теоретически ясно, синтетика лучше минералки. Но насколько? И насколько это существенно для двигателя? Ответ на этот вопрос должен дать специальный эксперимент.
Опыт был поставлен таким образом. Мы взяли два масла одной фирмы, минералку 10W-40 и синтетику 5W-40. Один и тот же двигатель на стенде работал сначала с одним маслом, потом с другим на одинаковом режиме работы – с заданной нагрузкой и на одних и тех же оборотах по 120 моточасов. Режим работы двигателя соответствовал скорости движения автомобиля со средней загрузкой со скоростью 100 км/час. Если пересчитать на пробег, получится где-то 12000 км. По ходу испытаний через каждые 30 моточасов отбирались пробы масла и измерялись параметры вязкости при разных температурах, щелочного и кислотного числа.
Динамика изменения этих параметров четко характеризует поведение масла в моторе.
Кинематическая вязкость синтетического и минерального масла
Так меняется кинематическая вязкость синтетического и минерального масла при длительной работе в двигателе. Зеленые линии – границы, за которые масло выходить не должно
Статьи по теме «Моторное масло»
|
..Выбор синтетического маслаРезультаты – на рисунках. Они весьма показательны. Для минералки сначала видим уменьшение вязкости, причем достаточно значительное – это идет деструкция загущающих присадок. Начиная с некоторого момента она начинает расти – а это уже эффект накопления в масле продуктов его распада и окисления. Но участка стабильной вязкости вообще практически нет. Кстати, это в определенной степени учитывается и требованиями SAE – ведь согласно им, для этих масел допускается разброс вязкости при 100 град. от 12.5 до 16,3 сСт!
Выход вязкости за этот диапазон является одним из браковочных параметров. Если вязкость масла либо упала, либо выросла выше границ диапазона – все! Диагностируем его смерть, требуется срочная замена.
«Минералка», судя по результатам эксперимента, скончалась на 7500 километров пробега. Кстати, весьма неплохой результат, но и условия проведения эксперимента для масла были практически идеальными – никаких зимних пусков, стояния в пробках.
.. А вот колебания вязкости синтетики в диапазоне наших замеров укладываются в предел погрешности измерения. Синтетическое масло спокойно проехало 12 тысяч километров, и готово ехать дальше. По-нашему, вполне наглядный результат!
Изменение щелочного и кислотного числа минералки и синтетики
Еще одна показательная динамика – изменение щелочного и кислотного числа минерального и синтетического масла в течение того же цикла испытаний
Динамика изменения щелочного числа характеризует темп срабатывания моющих присадок в масле. Если их концентрация падает меньше половины от начального уровня, масло начинает мыть значительно хуже, а значит, и свои функции выполняет не полностью. Для минерального масла, даже при изначально более высокой концентрации, темп снижения щелочного числа более высокий. И критического значения оно достигает при пробеге около 5000 км. У «синтетики» все значительно стабильнее, к моменту окончания испытаний запас щелочного числа еще остается.
Причина – более высокая стабильность синтетической основы этого масла, оно менее подвержено окислению, со следами которого борются моющие присадки.
Причина – более высокая стабильность синтетической основы этого масла, оно менее подвержено окислению, со следами которого борются моющие присадки.Вскрытие мотора после работы на обоих типах моторных масел дает картину образования отложений, образующихся при разложении масла в процессе его жизненного цикла.
Синтетика оставила за собой следов в двигателе значительно меньше, чем минералка, это очевидно. Причем – при исходно меньшем щелочном числе, стало быть, меньшем содержании моющих присадок. Еще раз подтвердилось – синтетическое масло более стабильно в работе, чем минеральное. Итак, в прямом соревновании «синтетики-минералки» первые победили за явным преимуществом. И разница в цене в тысячу-полторы в данном случае, наверное, не столь уж существенна. Ведь на кону стоит надежность и ресурс мотора, спокойствие и уверенность водителя – а это куда дороже стоит.
Читать статью «Синтетическое масло против минерального (теория)»
Статьи по теме «Моторное масло»
|
Основные функции моторного маслаЧем отличается минеральное масло от синтетического, какое лучше
Среди автолюбителей распространено мнение, что синтетическое масло всегда лучше минерального. Искусственный продукт заливают и в отечественные, и в иностранные авто, и в новые машины, и в модели с пробегом. Считается, что минеральное масло подходит только для изношенных двигателей тяжелой техники. Это не совсем так. Показатель неплохих свойств минеральных продуктов – их высокая популярность в западных странах и регионах с жарким климатом.
В Африке такие жидкости занимают большую часть рынка смазывающих материалов. Чем отличается минеральное масло от синтетического, и какой продукт лучше?
Сравнение основы
Любое моторное масло – это смесь базового продукта и функциональных присадок. Пакеты добавок могут быть одинаковыми. Присадки улучшают эксплуатационные характеристики продукта, адаптируют его свойства под конкретные нужды. Разница между минералкой и синтетикой заключается в базовом масле. Его свойства необходимо рассмотреть в первую очередь.
Минеральное базовое масло получают перегонкой нефти. Состав и свойства продукта напрямую зависят от месторождения, уровня забора, технологии переработки. Производители проводят тщательный анализ сырья, чтобы подобрать оптимальный пакет присадок. При этом точные характеристики минерального масла одной и той же марки могут отличаться у продуктов разных партий. Преимуществом материалов является стабильность, смазывающая способность, отсутствие разрушительного воздействия на металлы.
Недостаток: узкий температурный диапазон использования.
Синтетические основы создаются искусственно, в ходе направленных химических реакций. Технологии контролируют качественный и количественный состав продукта. Изменяя параметры процесса, получают синтетические базовые масла с разными свойствами. Для таких продуктов требуется меньше присадок, чем для минеральных. Синтетические масла более устойчивы к окислению, воздействию высоких температур, характеризуются длительным сроком службы. Технология производства позволяет исключить из состава азот, серу, которые являются основной причиной коррозии. Уменьшено содержание бария, фосфора, цинка, которые образуют нагар и забивают сажевые фильтры. Контроль соотношения парафинов и ароматических углеводородов позволяет снижать температуру замерзания и стабилизировать вязкость масла. Недостаток: высокая цена синтетических марок по сравнению с минеральными.
Сравнение основных характеристик
Молекулярное строение
Органический синтез – это контролируемый процесс.
В результате направленных реакций получают молекулы со строго определенной длиной, химическим строением. Синтетические масла очищают поверхности очень быстро. Если на деталях много нагара, фильтры и маслопроводы забьются в ближайшем времени.
В отличие от синтетики, состав минеральных продуктов определяют случайные реакции, которые протекают под воздействием окружающей среды. Молекулы имеют разную длину и строение. Особенность такого состава – постепенное «отмывание» поверхностей. Нагар расщепляется на мелкие части и удерживается во взвешенном состоянии. Поэтому для обслуживания старых автомобилей чаще всего выбирают минеральные масла.
Зависимость вязкости от температуры
Синтетические масла сохраняют текучесть при нагревании и охлаждении. При высокой температуре жидкость остается достаточно вязкой, чтобы формировать плотную смазывающую пленку. Текучесть масла при охлаждении обеспечивает запуск двигателя в мороз.
Составы на минеральной основе при нагревании становятся жидкими.
Присадки выгорают, а само масло стекает с поверхностей деталей. Смазывающая и защитная функции сводятся к нулю. При охлаждении вязкость моторного масла увеличивается в несколько раз. Кристаллы парафинов забивают топливопровод – двигатель не заводится или быстро глохнет.
Минеральные масла подходят для использования в регионах с умеренным и теплым климатом. Холодной зимой лучше применять синтетические составы.
Синтетические и минеральные масла ROLF
скачать описаниеГде купить
скачать описаниеГде купить
скачать описаниеГде купить
скачать описаниеГде купить
Все трансмиссионные масла ROLF
Какое масло лучше: минералка или синтетика? Ответ зависит от многих факторов. Соблюдайте рекомендации производителя, чтобы избежать проблем с двигателем.
Понимание различий между синтетикой
«Синтетический» — это всеобъемлющий термин, используемый для описания искусственных базовых жидкостей, используемых в рецептуре смазочных материалов.
Синтетические материалы могут иметь резко различающиеся рабочие характеристики и иногда могут быть несовместимы друг с другом. Различия между этими базовыми жидкостями необходимо понимать, чтобы учесть потребности машинного применения, а также свойства смазочного материала.
Что делает синтетику?
Синтетические смазочные материалы не получают из сырой нефти, как обычное минеральное масло. Вместо этого синтетические смазочные материалы изготавливаются из производных природного газа и других базовых материалов. Например, полиальфаолефины (ПАО), которые являются одними из наиболее распространенных синтетических базовых масел, изготавливаются из этилена и децена (в основном получаемого из природного газа). В процессе полимеризации эти молекулы создаются с нуля и обладают рядом преимуществ. В отличие от минеральных масел, в которых одна партия масла может содержать миллионы различных молекулярных структур, молекулярные размеры и формы в одном синтетическом масле гораздо более постоянны.
Это приводит к более стабильным свойствам жидкости и предсказуемым жизненным циклам.
Синтетические преимущества
Возможно, наиболее распространенным преимуществом, связанным с синтетическими жидкостями, является то, что они служат дольше. Во многом это связано с консистенцией их молекул и отсутствием ароматических структур. Эти молекулы гораздо более надежны и способны лучше справляться с суровыми условиями эксплуатации без быстрого окисления или термического разложения.
Еще одним преимуществом является повышенный индекс вязкости. Индекс вязкости – это отношение между изменением вязкости и изменением температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше относительное изменение вязкости в зависимости от температуры. Это позволяет одной жидкости поддерживать свою вязкость при всех рабочих температурах без необходимости изменения классов вязкости между сезонами. Синтетика также обладает улучшенными низкотемпературными характеристиками, характеризующимися низкой температурой застывания.
Огнестойкость является общим требованием для большинства гидравлических систем турбин. В большинстве этих систем для достижения этой огнестойкости используется синтетическая жидкость. Одним из свойств, помогающих повысить огнестойкость жидкости, является ее температура воспламенения, то есть температура, при которой пламя распространяется по поверхности масла. Синтетика обычно имеет более высокую температуру воспламенения, чем ее аналоги на минеральном масле.
| 55% | специалистов по смазочным материалам используют на своих предприятиях смазочные материалы как на синтетической, так и на минеральной основе, согласно недавнему опросу на сайте MachineryLubrication.com |
Синтетические смазочные материалы не только имеют высокоэффективное базовое масло, но и, как правило, также содержат высококачественные системы присадок. На самом деле, многие из преимуществ, которые обычно приписывают синтетическим смазочным материалам, на самом деле связаны с присадками, в состав которых они входят.
Синтетические недостатки
Самым большим недостатком использования синтетических базовых масел являются связанные с ними дополнительные расходы. Они могут быть где-то от трех до 15 раз дороже, чем минеральное масло. Если вы рассматриваете возможность перехода с минеральных масел на синтетические, вы должны быть уверены, что получаемые преимущества компенсируют дополнительные первоначальные затраты. Существует несколько способов возмещения этих затрат, например, увеличение интервалов замены масла, использование консолидации продуктов или снижение числа отказов оборудования.
Еще один риск, связанный с синтетическими жидкостями, — это проблемы совместимости, возникающие при использовании этих смазочных материалов. Известно, что некоторые синтетические материалы вызывают набухание уплотнений и уменьшают поток смазки, в то время как другие могут растворять материалы уплотнений, вызывая утечки и, возможно, серьезно повреждая машину.
Не только некоторые синтетические материалы имеют проблемы совместимости с уплотнениями, но и большинство из них имеют проблемы совместимости с другими жидкостями.
Базовые масла на основе полиалкиленгликоля (ПАГ) печально известны своей несовместимостью с минеральными маслами, хотя маслорастворимые ПАГ (обычно называемые OSP) в значительной степени устраняют этот недостаток. В случае, если минеральные масла и масла PAG образуют несовместимую смесь, в результате образуется желеобразная масса, которая засоряет линии и может привести к нехватке смазки и, в конечном итоге, к отказу машины. Другие несовместимости с синтетическими материалами включают краски, материалы для шлангов и некоторые добавки.
Синтетические сложные эфиры, такие как сложные эфиры фосфорной кислоты, сложные эфиры полиолов и сложные диэфиры, также подвержены риску гидролиза. Гидролиз — это химическая реакция, вызванная водой, которая может вызвать повышение кислотного числа, потерю вязкости и увеличение потенциала лака.
Синтетические типы
Полиальфаолефины были идентифицированы как наиболее распространенные синтетические базовые масла. Они используются почти во всех типах оборудования, за исключением компрессоров с высоким давлением нагнетания, где они, как известно, оставляют отложения.
ПАО смешиваются с минеральными маслами и обладают хорошими деэмульгирующими характеристиками.
Полиалкиленгликолевые масла используются в некоторых холодильных компрессорных системах, а также в тормозных жидкостях, маслах для червячных передач и маслах для газовых турбин. Они уникальны тем, что не образуют отложений при разложении масла. PAG также обладают естественными моющими свойствами и удаляют лак, оставленный другими жидкостями. Если базовая жидкость производится путем полимеризации этиленоксида, полученная жидкость является водорастворимой и часто используется в водоэмульсионных гидравлических жидкостях.
Диэфиры часто используются в компрессорах и часто сочетаются с ПАО для улучшения растворимости присадок. Диэфиры также имеют тенденцию быть гигроскопичными по своей природе, что означает, что они легко поглощают влагу. У них высокий индекс вязкости, а также низкая температура застывания, поэтому эти масла остаются текучими при низких температурах.
Силиконовые базовые масла имеют самые высокие индексы вязкости и одни из самых высоких уровней термической и окислительной стабильности.
Эти основы используются в основном в высокотемпературных приложениях и некоторых тормозных жидкостях. Как правило, они очень дорогие. Кроме того, побочные продукты окисления являются абразивными и могут привести к дополнительному износу машины. Силиконы также химически инертны, что затрудняет смешивание с ними добавок и сохранение их в растворе.
В целом, синтетические масла могут быть огромным преимуществом для любой программы смазки, но они должны соответствовать потребностям оборудования, чтобы получить от них максимальную выгоду. При переходе с минеральной основы на синтетическую обязательно промойте систему, чтобы свести к минимуму любые остаточные проблемы совместимости, которые могут остаться. Понимая сильные и слабые стороны синтетической основы, которую вы используете, вы будете на правильном пути к достижению всех преимуществ, связанных с этими жидкостями.
Об автореРазница между минеральной и синтетической смазкой
Рахул ШармаРахул Шарма
Владелец необычного пластикового оборудования
Опубликовано 2 июня 2015 г.
+ Подписаться
Если подумать, все эти металлические детали яростно вращаются, но никогда не соприкасаются. Нефть делает все возможное. Помимо защиты от износа, масло также должно охлаждать важные детали двигателя, легко перекачиваться в критические зоны при низких температурах, оставаться стабильным при высоких температурах и сохранять внутренние компоненты чистыми и свободными от лака и коррозионных отложений. Это сложная задача, и более века минеральное масло на нефтяной основе было буквально смазкой между колесами. Но в последние 30 лет наблюдается устойчивый рост использования синтетических масел.
Источник минеральной нефти Глубоко в земной коре находятся огромные запасы сырой нефти. В течение миллионов лет в результате разложения растительной и животной материи образуются герметичные карманы жидкости, которые буквально вырываются на поверхность при постукивании. Со временем поток уменьшается, и его необходимо нагнетать, закачивая воду под сырую нефть, чтобы сделать ее доступной.
Как выяснилось, сырая нефть далека от применения в автомобилестроении. Он содержит много примесей, которые необходимо удалить в процессе дистилляции, в ходе которого сырая нефть разделяется на газы, жидкое топливо, фракции смазочных материалов и более тяжелые компоненты, такие как асфальт. Дальнейшая обработка смазочных фракций удаляет многие примеси, такие как фосфор, сера и металлы.
Целью процесса очистки является выделение необходимых базовых масел, также известных как минеральные масла. Проблема заключается в том, что после проведения обычных операций по очистке остается большое разнообразие химических компонентов, которые могут влиять на размер и структурное расположение молекул. В результате могут быть слабые звенья, которые разрушают и ухудшают способность масляной пленки выполнять все критические задачи в двигателе, когда условия эксплуатации достигают экстремальных значений. Это правда, что большинство коммерчески доступных нефтяных моторных масел производятся в соответствии с очень высокими стандартами чистоты, но факт остается фактом: некоторые неизвестные/нежелательные компоненты по-прежнему присутствуют, если только в процессе очистки не предпринимаются дорогостоящие дополнительные шаги.
Поскольку современные серийные двигатели изготавливаются с более жесткими допусками и более высокими рабочими скоростями, чем когда-либо прежде, и имеют более высокую среднюю мощность на кубический дюйм, масла на нефтяной основе достигли плато. Теперь рассмотрим хот-роддер и непревзойденную мощность наших двигателей с поршнем, азотом и роликовым кулачком, и потребность в максимальной защите масла, возможно, больше, чем когда-либо.
Что насчет синтетического масла?
Синтетические жидкости, синтезированные на химических заводах путем взаимодействия компонентов с получением продукта с требуемыми свойствами, могут быть практически любыми, в которых нуждается химик. Поли-альфа-олефины (ПАО) являются наиболее широко используемыми синтетическими промышленными смазочными материалами, доступными сегодня. Они аналогичны непомерно дорогим сверхчистым парафиновым минеральным маслам, но не содержат серы, фосфора и металлов. А ПАО состоят из одинаковых молекул чистых углеводородов, выдерживающих высокие температуры без разложения.
После устранения самой слабой стороны минерального масла — нежелательных молекулярных «автостопщиков» — постоянная молекулярная структура синтетического масла явно лучше.
Так почему же синтетическое масло не используется в каждом двигателе, трансмиссии и дифференциале? Потому что производство дороже. Ключевыми ингредиентами являются деценовые молекулы. Децен представляет собой линейную молекулу с 10 атомами углерода, и он синтезируется путем соединения вместе пяти молекул этилена, каждая из которых содержит два атома углерода. Второй этап синтеза включает полимеризацию децена. Две или более молекулы децена объединяются с образованием короткоцепочечных полимеров, из которых образуются ПАО. Без сомнения, это капиталоемкий производственный процесс, который неизбежно приводит к более высоким розничным ценам, чем более дешевое в производстве минеральное масло.
Присадки
До сих пор мы рассматривали минеральное и синтетическое базовое масло. Но это только половина истории.
Химические присадки должны быть введены для придания новых или улучшения существующих эксплуатационных характеристик базового масла, чтобы придать полученному смазочному материалу необходимые свойства для выполнения своей работы. Соотношение базового компонента и присадок колеблется от 75/25 до 85/15, при этом основной компонент составляет больший объем. Типичные присадки включают моющие средства для уменьшения образования отложений, кондиционеры уплотнений для предотвращения повреждения резиновых и синтетических уплотнений, помогая сохранить их эластичность, пеногасители для предотвращения поглощения воздуха, противоизносные присадки, модификаторы трения, диспергаторы и антиоксиданты.
Вязкость в значительной степени определяется наличием присадок, называемых улучшителями индекса вязкости. Моторное масло меняет вязкость при изменении температуры: оно становится гуще в холодном состоянии и жиже в горячем. По иронии судьбы, он должен действовать почти противоположным образом. При низких температурах вы бы предпочли, чтобы масло было более жидким, чтобы оно легко текло и не слишком сильно густело или желатинировалось в экстремально холодную погоду, снижая защиту и затрудняя запуск двигателя.