Рекомендации по подбору моторного масла для парков спецтехники

Производители современных моторных масел, предназначенных для тяжелой спецтехники, идут в ногу со временем. Уже сейчас они предлагают продукцию, отвечающую требованиям технологий, позволяющих добиться соответствия дизельных двигателей экологическим нормам Tier 4.

Требования к моторным маслам для дизельных двигателей большой мощности, которые используются на тяжелых транспортных средствах, изменялись вместе с технологиями создания двигателей и рецептурами для производства дизельного топлива. «По мере развития технологий двигателей и технологий получения топлива менялась рабочая среда в картере», — говорит представитель компании Shell Lubricants Стед Грэйнджер (Stede Granger).

Двадцать пять лет назад содержание серы в топливе колебалось в пределах 5000 ppm. Сернистые и серные газообразные соединения попадали через зазоры в цилиндропоршневой группе в картер двигателя, где за счет присутствия паров воды происходило образование серной кислоты. Для нейтрализации кислоты в моторном масле использовались присадки. Фактором, определяющим необходимость замены моторного масла, служило истощение присадок.

Со временем нормы, ограничивающие содержание серы в дизельном топливе, становились все строже. Содержание серы в топливе сокращалось и достигло текущих 15 ppm. Это создало другую проблему – необходимость контроля выбросов сажи. «Производители начали изменять способы настройки и калибровки работы дизельных двигателей, — объясняет Стед Грэйнджер. – Это приводило к повышению концентрации продуктов термического разложения углеводородов на деталях двигателя в картере двигателя. Частички сажи накапливались в моторном масле и масло приходилось менять».

Рекомендации по подбору моторного масла для спецтехники смешанных парков

Со временем было разработаны и внедрены современные системы ограничения выбросов. Благодаря новым системам удалось улучшить рабочую среду в картере двигателя. «Мы избавились от серной кислоты, — отмечает Стед Грэйнджер. – Новые двигатели работают с очень малым образованием сажи».

В наши дни возникла новая угроза, связанная с окислением моторного масла. «Поскольку масло подвергается воздействию высоких температур, кислород, присутствующий в картере двигателя, может вступать в реакцию с токсичными газами, и в худших случаях происходит образование продуктов окисления, — говорит Стед Грэйнджер. — Продукты окисления являются причиной загустения моторного масла».

Ее величество вязкость

Одна из основных задач моторного масла – это образование защитной пленки на деталях двигателя, которая предупреждает контакт между металлическими поверхностями. «В бизнесе масел и смазочных материалов есть старая аксиома, которая говорит о том, что  для адекватной защиты оборудования следует использовать самое маловязкое моторное масло, — говорит Тони Негри (Tony Negri), директор направления стройтехники в американской энергетической компании Phillips 66. — Важно отметить, что существует несколько показателей вязкости, но самые распространенные – это кинематическая вязкость и динамическая вязкость.

Используемыми на практике единицами измерения кинематической вязкости являются сантистоксы (сСт).  Кинематическая вязкость – это мера сопротивления жидкости течению под влиянием гравитационных сил. Классификация вязкости моторных масел Американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE) основана на величине кинематической вязкости (15W-40, 10W-30, 5W-40, 5W-30 и т. д.).

Единицами измерения динамической вязкости являются сантипуазы (сП). Динамическая вязкость показывает силу, действующую на единичную площадь поверхности масляной жидкости, которая перемещается с единичной скоростью относительно другой поверхности масляной жидкости, находящейся от первой на единичном расстоянии, измеренную при высокой температуре масла и высоком срезающем усилии. Динамическая вязкость масла обеспечивает масляную пленку между коленчатым валом и шатунными шейками в прогретом двигателе.

«Уменьшая кинематическую и динамическую вязкости, или хотя бы один из этих параметров, можно ожидать умеренного повышения экономии топлива, — говорит Тони Негри. —  Однако с экономией топлива все не так просто. Степень влияния моторного масла на снижение расхода топлива может составлять от 0,5% до 4% в зависимости от вязкости. Тем не менее, выигрыш от правильного подбора масла, выражающийся в снижении расхода топлива, легко сводится на нет при продолжительной работе транспортного средства на холостом ходу. Причиной может быть также устоявшаяся манера вождения, влияющая на КПД, например, частые старты рывком и остановки с резким торможением, а также попадание в заторы».

Почему так важен индекс вязкости моторного масла

Выполнить оценку повышения топливной экономичности для парков внедорожной техники очень сложно. «Грузовые транспортные средства, которые используются для дальних перевозок, работают в большинстве случаев в условиях установившегося движения на участках автомагистралей за чертой города. Внедорожная техника редко работает в таких условиях, поэтому оценить влияние используемого вида моторного масла на экономию топлива может быть сложно, — говорит Тони Негри. – Как правило, намного больше времени техника работает на холостом ходу. Кроме того, широкий диапазон меняющихся нагрузок, температуры, рельеф местности и другие факторы, которые могут сделать бессмысленной погоню только за экономией топлива».

Но снижение вязкости не является простым решением. «Как правило, переход на моторное масло с более низкой вязкостью выбирают, когда беспокоятся о противоизносной защите и долговечности двигателя, — говорит Лен Бадал (Len Badal), бренд-менеджер компании Chevron. – Рряд ОЕМ-производителей внедорожной техники на самом деле заправляют двигатели моторным маслом класса SAE 10W-30, и у нас есть клиенты, которые успешно используют моторное масло класса 10W-30 и подтверждают уменьшение износа металлических поверхностей двигателя, опираясь на результаты анализа отработанного масла. Это говорит о том, что маловязкое моторное масло для двигателей большой мощности все же может обеспечить надлежащую защиту и длительный срок службы двигателя».

Основные соображения при переходе на маловязкое моторное масло

Преобладающим моторным маслом для дизельных двигателей внедорожного назначения является масло 15W-40, которое, вероятно, останется таковым и в обозримом будущем. Как правило, машины в парках внедорожной техники используются для выполнения самых разных задач, и зачастую возраст спецтехники в пределах одного парка сильно различается.

«Если это более старая техника с большим числом моточасов, скорее всего, из-за износа подшипники будут имеют больший зазор. «В этом случае вам лучше остановить свой выбор на масле 15W-40», —говорит Стед Грейнджер. — Вы должны рассмотреть оборудование в целом. Проблемы с 15W-40 возникают у очень немногих производителей, если таковые имеются. Масло этого класса вязкости присутствует на рынке уже давно».

Работа в условиях холодного климата также может повлиять на выбор подходящего моторного масла. «Если не хотите менять масло при потеплении, идеальным продуктом является 5W-40, — говорит Стед Грейнджер. – Это моторное масло обладает пусковыми свойствами моторного масла SAE 5W и в то же время обеспечивает защиту двигателя аналогично маслу SAE 40. Это полностью синтетический продукт. Это масло немного дороже, но вы почувствуете разницу между тем, когда машина с дизельным двигателем запускается в минусовую температуру зимой, и когда не запускается».

В обозначении всесезонных масел, например, 10W-30 или 15W-40, буква «W» означает winter — зима. «Вы не должны опасаться числа, указанного слева от буквы W, — говорит Стед Грейнджер. — Оно определяет, как моторное масло работает при низких температурах. Например, 5W в обозначении класса 5W-40 означает, что при низких температурах прокачиваемость масла не ухудшается. При рабочей температуре, когда нужна защита двигателя, это масло работает так же, как и любое моторное масло класса SAE 40».

Следует учитывать рекомендации крупного производителя внедорожной техники. «Как правило, производитель внедорожной спецтехники рекомендует для диапазона температур от минус 30°С до плюс 49°С моторное масло класса вязкости SAE 5W-40, а для диапазона температур от минус 9°С до плюс 50°С — моторное масло SAE 15W-40, — говорит Марк Бетнер (Mark Betner), менеджер по продуктам для двигателей большой мощности компании CITGO Petroleum Corp. «Смысл этих рекомендаций состоит в том, что моторное масло 5W-40 сопоставимо с высокотемпературным диапазоном масла 15W-40, но при этом имеет значительное преимущество при низких температурах».

Появление новых категорий моторного масла

Впервые за многие годы Американским институтом нефти (API) была введена система классификации моторных масел для двигателей внутреннего сгорания, согласно которой были установлены три эксплуатационные категории назначения и качества моторных масел.

«Разница между дизельными двигателями шоссейного назначениями и двигателями внедорожного назначения заключается в том, что, начиная с 2017 года, дизельные двигатели шоссейного назначения должны были соответствовать требованиям стандартов EPA Phase II GHG, ограничивающих выбросы парниковых газов, и стандартов по топливной экономичности, — говорит Марк Бетнер. — Эти стандарты требуют, чтобы производители дизельных двигателей сертифицировали двигатели уже 2017 года выпуска на соответствие новым стандартам по топливной экономичности».

Появление новых категорий моторных масел является результатом развития технологий дизельных двигателей

В результате эволюционного развития категория моторных масел CJ-4 была заменена на категории CK-4 и FA-4. Новые категории моторного масла предлагают несколько улучшений, включая более высокие показатели защиты от окисления и стабильности на сдвиг. Кроме того, FA-4 — это категория моторного масла для узкоспециализированного сегмента техники. Моторные масла этой категории имеют более низкую динамическую вязкость для снижения расхода топлива.

«При переходе от категории CJ-4 к категории CK-4 и категории FA-4 с более низкой вязкостью самым значительным улучшением эксплуатационных свойств масел является стойкость масла к окислению, — говорит Стед Грейнджер. – Благодаря высоким показателям стойкости к окислению мы можем увеличить интервалы замены масла (на некоторых из новейших двигателей)».

«С вводом новой категории моторных масел API CK-4 существует высокая вероятность того, что владельцы спецтехники смогут еще больше увеличить интервал замены масла из-за улучшенных характеристик моторных масел новой категории качества, включая стойкость к окислению и защиту двигателя от износа, — соглашается Лен Бадал. – Однако если владельцы спецтехники планируют увеличить интервал замены масла, они всегда должны проверять рекомендации OEM-производителей оборудования и обязательно выполнять анализ отработанного масла».

Масла CK-4 и FA-4 на самом деле очень похожи. «Несмотря на то, что это два отдельных класса качества, фактические требования к эксплуатационным свойствам одинаковые, — говорит Стед Грейнджер. — Оба класса масел проходят одни и те же испытания, поэтому их химический состав очень похож».

Заправка двигателя маслом неправильного типа не приведет к немедленному отказу двигателя. Но масла FA-4 имеют значительно более низкую вязкость и в настоящее время ОЕМ-производители оборудования не рекомендуют использовать его для двигателей внедорожного назначения.

Минеральное и синтетическое масло: что лучше?

«Минеральное моторное масло означает, что в масле используются только стандартные минеральные базовые масла, тогда как синтетические масла – это комбинации синтетических и минеральных основ, — говорит Марк Бетнер. — В полностью синтетических маслах используются только синтетические базовые масла. Поскольку синтетическое масло может обеспечить некоторые эксплуатационные преимущества, такие как устойчивость масла к окислению и улучшенная текучесть масла при низких температурах, в целом, это подтверждает основную предпосылку о том, что добавление синтетических масел или замена на полностью синтетические масла улучшает эксплуатационные свойства моторного масла.

Разница между синтетическим и минеральным моторными маслами

«Тем не менее, существует множество факторов, которые следует учитывать, и именно здесь начинаются споры, — продолжает Марк Бетнер. – Качество присадки — это главный фактор, который определяет характеристики масла. При выборе моторного масла владельцу техники рекомендуется запросить у поставщика масла информацию, подтверждающую заявленные характеристики различных вариантов моторного масла и преимущества каждого из них».

По мнению Лена Бадала, полусинтетические и полностью синтетические масла в целом:

• обеспечивают улучшенные характеристики работы в зимних условиях и способствуют запуску двигателя зимой;
• используются для приготовления классов маловязких масел для двигателей большой мощности, таких как 10W-30, 5W-40, 5W-30 и 0W-40;
• сохраняют потенциал для работы двигателя при более высоких температурах (как правило, это распространяется только на чистые синтетические масла для двигателей большой мощности).

Одно из соображений заключается в том, что при работе современные двигатели, как правило, нагреваются сильнее. Соответственно, становится выше опасность окисления. «Современные двигатели характеризуются новыми режимами работы, поэтому мы могли бы получить больше преимуществ от синтетических масел благодаря их заведомо лучшей стойкости к окислению, — говорит Стед Грейнджер. – Раньше, когда при работе двигателя происходило образование большого количества сажи, смысла использовать синтетическое масло практически не было, поскольку масло вынуждены были сливать, чтобы удалить сажу. Современные двигатели откалиброваны, и проделана большая работа по разработке и совершенствованию технологий ограничения выбросов».

При низких температурах синтетические моторные масла предлагают, как правило, улучшенные свойства. «Если важен пуск двигателя при низких температурах, тогда синтетические и полусинтетические масла могут предложить такие преимущества, которые оправдают их более высокую цену», — утверждает Стед Грейнджер.

Единого правильного ответа на этот вопрос не существует. «Здесь самое важное понять, каких целей вы хотите достичь с вашей программой технического обслуживания. После этого подберите продукты, которые будут наилучшим образом соответствовать вашим целям (с учетом соотношения цена – эксплуатационные свойства), — рекомендует Шон Эвинг. – Традиционные минеральные масла обеспечивают характеристики, удовлетворяющие обязательным требованиям, и при этом — с комфортным уровнем цен, но с минеральным маслом невозможно получить более длительные интервалы между заменой моторного масла, и эти виды масел не самым лучшим образом подходят для применений в тяжелых условиях эксплуатации. Отличаясь повышенной ценой, полностью синтетические смазочные жидкости имеют хорошо предсказуемые эксплуатационные свойства и работают максимально эффективно как при очень высоких, так и при очень низких температурах, а также в тяжелых условиях эксплуатации».

«По сравнению с двумя остальными видами моторных масел полусинтетические масла предлагают привлекательный компромисс, так как зачастую они очень хорошо подходят для тяжелых условий эксплуатации, позволяют увеличить интервалы замены масла, и имеют конкурентоспособную цену, — отмечает Шон Эвинг. – Но ни одна из категорий по определению не является ни хорошей, ни плохой. Это вопрос выбора свойств смазочной жидкости, которые наилучшим образом подходят для вашего применения».

Одно «идеальное» моторное масло для всех машин

Предприятия, владеющие парком спецтехники или арендующие спецтехнику, могут, в зависимости от состава парка, иметь возможность использовать одно и то же моторное масло для всех машин. «Даже если у вас смешанный парк и используются дизельные двигатели как шоссейного, так и внедорожного назначения, и даже дизельные двигатели разных производителей, для всех двигателей, в принципе, можно использовать одно моторное масло для всех машин», — заявляет Лен Бадал, бренд-менеджер компании Chevron.

Учитывайте возраст машин. «Парк внедорожной спецтехники зачастую может состоять из машин с дизельным двигателем эко-класса Tier 4 и более ранними версиями двигателей, например, двигателями эко-класса Tier 2 и Tier 3. Действительно, чтобы подобрать максимально подходящий продукт для ваших машин, нужно учитывать условия эксплуатации, возраст техники и рабочие параметры, такие как, нагрузка на машины и число пусков/остановок или включений/выключений», — добавляет Лен Бадал.

«Для двигателей эко-класса Tier 4 и более ранних версий подойдут моторные масла для дизельных двигателей класса API CJ-4 или новое масло класса API CK-4, — подтвердил Марк Бетнер из компании CITGO. – Моторные масла класса API CK-4 были разработаны для того, чтобы улучшить общие рабочие характеристики как двигателей Tier 4, так и более ранних версий дизельных двигателей».

Для внедорожной спецтехники не рекомендуется использовать моторные масла класса FA-4. «Что касается этой новой категории моторных масел для дизельных двигателей, ни один OEM-производитель строительной спецтехники НЕ одобрит использование моторных масел класса API FA-4 для своих двигателей, ни для современных, ни для более ранних моделей, — заверил Лен Бадал. – «Поэтому для тех владельцев внедорожной спецтехники, у которых в парке спецтехники двигатели как шоссейного, так и внедорожного назначения, эта категория моторных масел не является правильным выбором».

Если у вас техника, работающая как на бензине, так и на дизеле, скорее всего, вариант с одним моторным маслом не будет работать. «Из-за того, что темпы развития бензиновых и дизельных двигателей разные, и с учетом сильно отличающихся рекомендаций по классу вязкости, найти универсальное решение для смешанного парка спецтехники, в котором используются оба класса двигателей, будет сложно — прокомментировал эту проблему Тони Негри из американской энергетической компании Phillips 66. – Если для большей части машин в парке используется моторное масло класса 15W-40 или даже 10W-30, это может быть не лучшим выбором для пикапов, внедорожников и седанов, которые могут также использоваться для производственных нужд и которые, вероятно, требуют чего-то, похожего на 5W-30. Мы рекомендуем выбирать лучший продукт для дизельного двигателя и лучший вариант для бензиновых двигателей.  Самое важное – это класс вязкости».

Кроме того, состав моторных масел для дизельных двигателей считается несовместимым с каталитическими нейтрализаторами, устанавливаемыми в выхлопной системе бензиновых двигателей.

Передает Информационный портал Заполнители