Моторное масло из чего делают

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. По химическому составу основы (минеральное, полусинтетическое, синтетическое масло ).
2. По вязкости (классификация SAE ).
3. По набору присадок и качеству (классификации API и ACEA)
4. По допускам производителей автомобилей (допуски масел ).

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.

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. Задача последних – максимально оптимизировать конструкцию двигателя именно под эти заданные условия.

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.

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, как это часто бывает с другими запчастями. 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

Изначально моторное масло получили еще в 1873 году из сырой нефти, которой смазывались закисшие клапана парового двигателя. В дальнейшем, для улучшения свойств нефтяные масла смешивались с жирами животного происхождения, что давало температурную стабильность, но усиливало вязкость смазки. При появлении двигателей внутреннего сгорания использовать эту смазку стало невозможно.

На заре машиностроения для защиты двигателя применяли растительное (например, касторовое) масло, и смазочные материалы, получаемые путем перегонки нефти. Затем минеральное масло научились очищать и улучшать его свойство при помощи дополнительных компонентов – специальных присадок.

Но эти масла обладали многими недостатками, в частности, оставались нестойкими при тяжелой нагрузке в двигателях самолетов. Поэтому, во время Второй мировой войны в Германии для нужд авиации были получены синтетические моторные масла.

Из чего делают моторное масло в настоящее время? С минеральным маслом все достаточно просто – его по-прежнему получают путем перегонки нефтепродуктов, которые затем подвергаются дополнительной очистке. От степени очистки масла и наличия присадок зависят его эксплуатационные свойства. С синтетическим маслом все гораздо сложнее.

Из чего делают синтетическое моторное масло

Базовое масло, которое служит основой для получения синтетических масел, производят путем химического синтеза из газа этилена, получаемого при пиролизе нефти и других низших углеводородов. Путем сложных реакций он превращается в децен, из которого синтезируют полиальфаолефины, имеющие различные свойства. Чтобы получить моторное масло, отбирают вещества, обладающие наиболее низкой вязкостью и другими подходящими характеристиками. Затем в базовое масло добавляются присадки, придающие ему необходимые свойства. Существуют базовые масла, производимые и из других продуктов перегонки нефти.

Кто производит базовые моторные масла

Базовые масла всех типов делятся на группы по способу их получения и итоговым свойствам.

  • 1 группа изготавливается путем селективной очистки нефтепродуктов.
  • 2 группа – дополнительная высококачественная очистка нефтепродуктов.
  • 3 группа – гидрокрекинг очищенных нефтепродуктов.
  • 4 группа – синтетическое масло на основе полиальфаолефинов.
  • 5 группа – масла из сложных эфиров органических кислот.
  • 4 группа наиболее часто используется как базовое масло для производства синтетики. Основные мировые производители базовых масел этой группы:
    ExxonMobil – производит более половины базовых масел в мире, Chevron Phillips, Chemtura, INEOS и Idemitsu Kosan Co также производят базовые синтетические масла.

Кто производит присадки для моторных масел

Для того, чтобы моторное масло приобрело все необходимые свойства, к нему добавляют специальные полимерные присадки, оказывающие противокоррозионное, антиокислительное действие, улучшающие вязкость и температурную устойчивость. Разработка пакета присадок под каждое конкретное масло и модель двигателя – сложная задача, требующая больших производственных и аналитических мощностей.

В связи с этим в мире существует пять основных производителей присадок ко всем моторным маслам. Это Lubrizol, Ethyl, Infineum (объединенная организация из компаний ExxonMobil и Royal Dutch Shell), а также Afton и Chevron. В странах СНГ имеется хорошая научная база по разработке присадок, но в настоящее время производство их на территории этих стран отсутствует.

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Как делают моторное масло

Много лет назад, в 1873 году, профессору Джону Эллису удалось впервые получить моторное масло. Он немало времени уделил изучению характеристик сырой нефти. Многочисленные опыты позволили ему сделать вывод, что она обладает прекрасными смазочными характеристиками.

Как делают моторное масло

Добавив изготовленную смазочную жидкость в клапанный механизм паровых двигателей, он заметил, что движение клапанов стало намного плавней. Уменьшился износ деталей, увеличилось время работы силовой установки. Джон зарегистрировал свое открытие и открыл первое в мире производство моторной смазки.

Технология изготовления

Начинается все с добычи сырой нефти. Она подвергается фильтрованию, где очищается от вредных компонентов. Все операции выполняются на специализированных предприятиях, имеющих соответствующее оборудование. Моторные масла делятся на несколько типов, каждый из которых отличается комплектующими и свойствами.

Самыми дешевыми считаются минеральные. Они изготавливаются из нефти, которую подвергают фильтрации и стандартной прогонке. Синтетические относятся к самому дорогому классу. В их основу включены вещества, полученные после сложных химических манипуляций с продуктами из газа и нефти. Гибрид вышеописанных составов стали называть полусинтетикой.

Как делают моторное масло: производственный процесс

Современный процесс изготовления смазочных продуктов для новейшей техники подразделяется на несколько этапов. Сначала проводится подготовка сырья, из которого получаются определенные масляные фракции. Для получения компонентов автомасел используются специальные технологические установки, выполняющие переработку нефти в соответствии с поточными схемами.

После перегонки нефти получаются дистиллятные фракции масла:

  • 350-420 градусов;
  • 420-500 градусов;
  • Более 500С.

Современная нефтеперерабатывающая промышленность открывает новые возможности перегонки, используя минимальный фракционный состав. В итоге получается намного больше базовых масел.

На следующем этапе все фракции проходят очистку на специальных маслоблочных установках. Причем очистка может выполняться различными способами. В основном проводится селективная очистка имеющихся масляных фракций. Для этого используется:

  1. Смесь трикрезола с фенолом;
  2. Деасфальтизат, входящий в состав пропана.

В результате получается остаточный рафинат масляной фракции. Его гидроочистка выполняется в постоянном катализаторе. Происходит выработка остаточного рафината при температуре более 500°С. На заключительном этапе происходит получения товарных масел путем компаундирования масляных составляющих и специальных присадок.

Ежедневно на дорогах появляется все больше автомобилей самого высокого класса. Безусловно, изготовители моторных масел учитывают этот фактор. Каждый производитель автомобиля создает особое техническое задание по изготовлению новейшей смазки, соответствующей характеристикам двигателя автомобиля. Она должна надежно защищать двигательную систему и продлять срок ее эксплуатации.

Разумеется, описанная выше технология имеет обобщенный характер. Каждый изготовитель смазочных продуктов старается держать в тайне технологию получения новейшего масла. Только так можно оставаться на плаву в век жесткой конкуренции.

Из чего делают моторные масла

В этой статье мы попытаемся на уровне обычного покупателя описать основные характеристики масел, а вы сами решите на что стоит обратить внимание, а что не столь важно.

Базовое масло – это масло в чистом виде, продукт перегонки нефти или химического синтеза. Не содержит в своем составе никаких присадок, добавок или чего-либо еще. Это основа любого масла. Добавив в базовое масло те или иные присадки (или их пакеты) мы из одного и того-же масла можем получить масло моторное, масло трансмиссионное, масло гидравлическое и т.д.

Информацию о том, из какого базового масла произведен данный продукт вы можете узнать только у производителя по специальному запросу, либо, если это масло эксклюзивного качества, производитель сам об этом заявит (например «масло на основе эстеров», «HT Purity Process», «базовое масло со степенью очистки 99,9%», «VHVI tech» (гидрокрекинг) и т.д.). На канистрах эти обозначения выглядят таким образом:

Обозначение HT Purity Process на канистрах
масел Petro-Canada
Обозначение VHVI Tech на канистрах
масел ZIC

Производитель классифицирует базовые масла на группы:

I-я группа: получается путем перегонки и последующей очистки сырой нефти. Установки для перегонки выглядят примерно так:

III-я группа: получается путем перегонки нефти при очень высоком давлении. На определенном этапе производства вводится водород, молекулы меняют свою структуру, из сырья удаляют азот-содержащие и серо-содержащие соединения. На сегодняшний день это самая распространенная технология получения недорогих и высоких по качеству базовых масел. По своим характеристикам они очень схожи с синтетическими маслами. Из-за применения в процессе производства водорода, такие масла получили название гидрокрекинговые. Производятся из нефти, но благодаря своим высоким показателям могут некоторыми производителями в маркетинговых целях быть отнесены к полусинтетическим или даже синтетическим. Вы об этом не будете и знать.

IV-я группа: полиальфаолефины, или сокращенно PAO — 100% полученные, или по научному синтезированные, базовые масла. Обладают одними из лучших на сегодняшний день характеристиками. В процессе производства получают базовое масло четко заданных характеристик, а не как получится (исходя из марки нефти, места ее добычи и соответственно различного состава). Практически все синтетические масла изготовлены на базе PAO, за редким исключением, когда условия работы в механизме настолько сложные, что требуется специальный состав.

V-я группа: эстеры. Базовые масла на основе эстеров обладают непревзойденными свойствами. В процессе работы молекулы масла притягиваются к металлической поверхности обеспечивая наименьшее трение в узле. Чаще всего используются в авиации. Очень высокая стоимость базового масла ограничивает их применение в автомобилестроении. В описании автомобильного продукта (масло моторное, трансмиссионное и т.д.) производитель обязательно укажет, что даныый продукт произведен на базе эстеров.

Как вы уже заметили, чем выше порядковый номер группы масел, тем соответственно и выше качество базового масла. Самые недорогие масла зачастую производятся из масел регенерированных, то есть из очищенных на специальных установках отработанных масел. Самой загадочной в определении является III-я группа, ее могут отнести и к минеральным, и к синтетическим, и к полусинтетическим маслам. Все зависит от желания производителя.

Природа базовых масел

По своей природе базовые масла бывают минеральные и синтетические. Полусинтетическое получается при смешении минерального и синтетического (РАО) масел. Один нюанс: процент смешивания минерального и синтетического масел при производстве полусинтетики может быть 50%+50% (минеральное и синтетическое соответственно), может быть 70%+30%, может быть 30%+70%. Так вот, полусинтетика в своем чистом виде 50%+50%, на канистре маркируется как semi-syntetic (полусинтетика).

Что является базовой основой для современных моторных смазочных материалов

Моторные смазочные материалы подразделяются на группы по виду базы:

Такое разделение обусловлено тем, что все смазки состоят из основы различного происхождения и синтетических присадок, добавляемых в зависимости от необходимых свойств. В процентном соотношении от 15 до 30% составляет пакет присадок, остальное – база.

Итак, на вопрос: «Что такое базовое моторное масло?», следует отвечать: «Это основное масляное вещество природного или искусственного происхождения, в результате добавления пакетов синтезированных присадок к которому, получают моторные масла с различными, заранее запрограммированными характеристиками и свойствами».

Как подразделяются автомасла по базовой основе

С целью защиты, рекламирования, продвижения своего товара на рынке, производители автомобилей, запчастей, объединились в ассоциации и создали собственные стандарты смазочных материалов.

Это необходимо потому что масло, применяемое для мотора, напрямую зависит от его конструкции. С расширением рынка продаж, ассортимента автомобилей стало востребованным взаимозаменяемость масел различных производителей.

При конструировании двигателя, одновременно под него закладываются стандарты смазки. Величина зазоров между комплектующими должна полностью заполняться вязкой жидкостью. Ее густота должна быть достаточной:

  • для смазывания всех деталей;
  • создания непрерывной масляной пленки при изменении условий эксплуатации, температуры окружающей среды;

Таким образом, в руководстве по эксплуатации автомобиля любой марки, всегда указано какой смазочный материал оптимально подходит для данного мотора.

Согласно системе API (американская система), классификация моторных базовых масел, по виду основы, подразделяет все смазки на пять групп. До 2006 года синтетическим маслам соответствовали группы IV и V, I, II, III – соответствовали минеральным основам. Начиная с 2007 года полностью минеральной осталась только I группа.

Производство и особенности минерального масла

Моторное масло, которое находится в первой группе, получают путем перегонки сырой нефти. На нефтеперерабатывающих заводах от нефти отделяют легкие фракции, с меньшей плотностью, бензин, керосин, дизельное топливо. Остается более плотное вещество – мазут.

Первоначально, разогретый мазут в вакуумном устройстве разделяют на несколько составляющих, откачивают в отдельные емкости. Остается гудрон. Этот густой материал с малой вязкостью является основой моторных масел для тяжелых машин, военной техники, судов, тепловозов.

Выделенные фракции нефти попадают на очистку от серы, лишних углеводов парафинов и других примесей. Применяются следующие способы очистки:

  • глиной (способна очищать от азотных и серных соединений);
  • концентрированной серной кислотой (в соединении с примесями дает осадок шлама);
  • растворителем (удаляет парафин, ароматические соединения), самая эффективная.

Так получают базовую основу минеральных смазок первой группы. Качественный базовый материал обладает:

  • высокой способностью растворять присадки;
  • способностью сохранять их полезные свойства в процессе длительной эксплуатации двигателя;
  • содержанием серы от 0.03%;
  • наличием предельных углеводородов до 90%;
  • индексом вязкости до 90.

В дальнейшем к основе примешивается пакет присадок с заданными характеристиками. На последнем этапе продукт расфасовывается и поступает к потребителям.

Этот способ самый простой и легкодоступный. Все производители базовых масел для автомобилей в мире пользуются различными способами очистки нефтяных фракций, производства присадок. Свойства сырой нефти также отличаются в зависимости от месторождения. Поэтому на выходе масла первой группы разных марок немного отличаются друг от друга своими характеристиками.

В ценовой категории – это самый дешевый продукт. Его главный минус заключается в нестабильной вязкости.

Изготовление синтетических автомасел

Рынок минерального масла составляет до 70% от всего попадающего на полки магазинов. Однако современным двигателям требуется смазочный материал с улучшенными характеристиками. Поэтому стала необходимость в изобретении синтетического продукта с заранее заданными параметрами:

  • стабильное значение коэффициента вязкости при изменении температуры от минусовых до плюсовых значений в широком спектре;
  • сохранение неизменного количества работающих присадок на протяжении всего периода эксплуатации;
  • избавление от вредных примесей;
  • уменьшение серности;
  • сокращение расхода, увеличение срока замены.

Впервые синтетику изобрели в Германии. Как и многие изобретения, синтетические смазки родились на военном производстве. Были направлены на обслуживание моторов авиадвигателей во время Второй мировой войны. Во время сильных морозов самолетам сложно было взлететь. Моторы отказывали. Виной было замерзшее твердое масло.

Современная чистая синтетика, маслоподобная жидкость, в составе полностью исключено наличие нефтепродуктов. За основу берут этилен. Путем химических преобразований изменяют его молекулярную основу. Это позволяет получать смазки высшего класса без сернистых, азотистых соединений.

Первая полностью синтетическая масляная жидкость – Mobil начала производиться в США в 1974 году. За основу брали поли-альфа-олеины. Предназначалась для использования на Аляске, в сложных погодных условиях, сильных морозах.

Полиальфаолефины производятся путем синтеза из газообразного этилена. Используя метод соединения мелких частиц в крупные, из него получают жидкий децен или до-децен. Впоследствии взаимодействуя с катализаторами, они превращаются в поли-альфа-олефины.

ПАО бывают различной вязкости, от низкой, до ультравысокой. Для изготовления автомасел используются ПАО с кинематической вязкостью 4 — 8 st.

Синтетические масла самые дорогие из-за сложной технологии производства. Однако качество, стабильные характеристики, оправдывают высокую стоимость.

Полусинтетическая основа

Среднее положение по характеристикам, цене, занимает смесь минерального и синтетического материала. Пропорции смешивания разнятся у производителей. Чем больше синтетики в основе, тем масло более качественное и, соответственно, более дорогое. Обычно 15 – 30% составляет синтетика, остальное – минералка.

Выпускать такие смазки стали с целью снижения цены. Полусинтетика близка по свойствам к синтетике, но гораздо дешевле ее.

Ссылка на основную публикацию