Каков должен быть интервал замены масла в конкретном двигателе? Над этим работают не только производители автомобилей и специалисты по смазочным материалам. Такие вопросы все чаще задают и автовладельцы. Мы решили проверить заявления продавцов
масел, подойдя к этому вопросу профессионально. Нашими помощниками стали автомобиль Subaru Forester и масло DBV 5W-40.
Специалисты по смазочным материалам считают, что 80% износа двигателя приходится на последние 20% срока службы масла. Поэтому основной задачей является определение момента, когда необходимо слить моторное масло, заменить фильтры и залить новое масло.
За рубежом крупные потребители смазочных материалов, как правило, имеют лабораторное оборудование для оценки качества масел в процессе работы. Но даже там большинство потребителей смазочных материалов все еще оценивают степень срабатываемости моторного масла визуально по состоянию двигателя. Обычно это происходит при внеплановых техосмотрах, в процессе устранения мелких неисправностей или во время капитальных техосмотров или ремонтов.
В настоящее время наилучшим способом оценки пригодности масел признан метод сравнения анализов исходного масла и отработанного.
Итак, моторное масло DBV 5W-40 было залито в атмосферный бензиновый двигатель объемом 2,0 литра автомобиля Subaru Forester 2007 года выпуска с пробегом 211 тыс. км. Предварительно двигатель промыли таким же маслом в течение 700 км и заменили фильтр.
Рекомендуемый интервал замены масла для этого автомобиля — 10 тыс. км. После пробега в 12 тыс. км масло слили и проанализировали в лаборатории, аккредитованной в системе УкрСЕПРО. Результаты испытаний представлены ниже в таблице.
Что и зачем измеряли
Как уже говорили, по анализам физико-химических показателей свежего и отработанного масел можно оценить качество моторного масла и степень его срабатывания, а также получить достаточно полную картину его работы в двигателе.
Основными показателями, по которым можно оценить степень срабатывания моторного масла и состояние двигателя являются:
- содержание активных элементов (кальция, цинка);
- вязкость;
- щелочное число;
- кислотное число;
- содержание железа, меди и других металлов в отработанном масле;
- температура вспышки.
По основным показателям можно оценить работоспособность и качество моторного масла. По падению щелочного и росту кислотного числа, температуре вспышки, изменению вязкости, содержанию в отработанном масле железа, меди и других металлов можно оценить степень срабатываемости масла и косвенно оценить состояние двигателя. Возможно также использование дополнительных методов
анализа, но за доступностью и информативностью именно эти показатели дают наиболее полную картину качества моторного масла.
Комментарии к результатам испытаний
1. Скорость и эффективность подачи масла к узлам двигателя зависит от вязкости моторного масла. Снижение вязкости указывает на срабатываемость вязкостных присадок или на попадание в масло большого количества воды и топлива. Увеличение же вязкости происходит при соединении между собой окисленных молекул под влиянием высокой температуры или при повышенном образовании шлама (для дизельных двигателей — за счет образования сажи) под действием прорыва картерных газов с остатками топлива и воды. Масло подлежит замене, если его вязкость снизилась более чем на 25%, или возросла более чем на 35%, или вышла за пределы заявленного
класса вязкости. Для масел класса вязкости SAE 5W-40 высокотемпературная кинематическая вязкость при температуре 100°С должна находится в пределах 12,5 — <16,3мм 2 /с (сСт) (см. классификацию SAE J300).
Кинематическая вязкость отработанного моторного масла снизилась по сравнению с исходными данными на 11,17%. Вязкость хотя и вышла
за пределы заявленного класса, но снизилась незначительно (менее 25%). По этому показателю отработанное моторное масло не нуждается
в замене.
2. Индекс вязкости исходного масла достаточно высокий. Для минеральных масел индекс вязкости должен быть не ниже 110-120; для полусинтетических — не ниже 120?150, для синтетических — не ниже 150. (См. Украинские и зарубежные стандарты и рекомендации).
Хороший индекс вязкости исходного моторного масла DBV 5W-40 указывает на стабильность вязкости при колебаниях (изменениях) температуры и соответствует значению индекса вязкости для синтетических моторных масел. По совокупности значений вязкости, индекса
вязкости и температуры застывания можно подтвердить, что испытуемое свежее моторное масло относится к классу вязкости SAE 5W-40.
3. Основными присадками в моторном масле являются моюще-диспергирующие, которые нейтрализуют и удерживают во взвешенном состоянии различный шлам и тем самым препятствуют закоксованности, смоло-, саже- и лакообразованию различных узлов двигателя. Количество моюще-диспергирующих присадок в любом масле оценивается величиной щелочного числа. Чем больше щелочное число, тем лучше двигатель защищен от коррозии, тем большее количество загрязнений может нейтрализовать и удерживать в взвешенном состоянии масло. Тем самым оно препятствует накоплению в двигателе нагара, шлама, лаков и разных осадков. Хотя нужно учитывать тот факт, что
избыток щелочности оказывает отрицательное влияние на противоизносные и противозадирные свойства масел; поэтому существует оптимум щелочного числа: для бензиновых масел значение щелочного числа не должно превышать 10?11 мг КОН/г продукта.
На сегодняшний день реализуется тенденция к снижению щелочного числа в моторных маслах за счет более высоких требований к качеству топлива и применения беззольных присадок, не содержащих металлы. Масла с пониженным содержанием серы, фосфора и сульфатной зольности относятся к маслам Low SAPS. Для таких масел щелочное число может находиться в пределах 4,5?7,5 мгКОН/г.
При работе масла в двигателе щелочное число постоянно и неминуемо снижается. Такое снижение имеет свою границу, при достижении которой считается, что масло утратило свою работоспособность и отработало свой лимит. Считается, что при снижении щелочного числа приблизительно на 50% от исходного значения масло следует заменить. (Справочник «Моторные масла. Состав, свойства, классификация, применение», Санкт-Петербург, 2000 г.).
При снижении щелочного числа за счет накопления в моторном масле кислых продуктов окисления соответственно растет кислотное число. Увеличение значения кислотного числа в сравнении с исходным (исходное кислотное число моторных масел составляет примерно
2?3 мг КОН/г продукта) также указывает на уровень срабатываемости масла. При равенстве щелочного и кислотного чисел моторное масло также считается сработавшимся и подлежит замене.
Щелочное число свежего моторного масла составляет 9,29 мг КОН/г продукта. Щелочное число отработанного моторного масла снизилось на 28,63% по сравнению с исходным значением. Щелочное число хотя и снизилось, но все еще достаточно высокое. По этому показателю масло не нуждается в замене.
Значение кислотного числа практически соответствует кислотному числу свежего моторного масла. По показателю «кислотное число» масло не нуждается в замене.
Данное отработанное масло сработалось не полностью, имеет достаточно высокий запас щелочности, еще способно нейтрализовать кислые продукты, образующиеся при работе двигателя, и защищать его от нагаров и отложений.
4. Оценить антиокислительные, противоизносные и антифрикционные свойства моторного масла можно по содержанию в нем кальция, магния и цинка (тенденции по снижению в моторных маслах содержания фосфора делает этот показатель не важным). Масло для легковых автомобилей должно содержать цинка не менее 0,05?0,07% (для масел Low SAPS содержание цинка не должно превышать 0,09%), а количество кальция не должно быть меньше 0,12%. Масла для дизельных двигателей с высокими противоизносными, антиокислительными и моющими свойствами должны содержать цинка не менее 0,10%, а количество кальция должно быть не меньше 0,19-0,2%.
Кроме того, содержание кальция и цинка в исходном масле должно соответствовать их содержанию в отработанном. Т.к. независимо от условий эксплуатации содержание активных элементов практически не изменяется (они постоянно присутствуют в масле даже при смене химической формы). По разнице активных элементов в исходном и отработанном маслах можно говорить об идентичности масел, оценить доливы другим маслом и использование посторонних продуктов.
По содержанию кальция и цинка свежее и отработанное масла соответствуют маслам с высокими эксплуатационными свойствами.
5. По содержанию алюминия (Al), кремния (Si), железа (Fe), меди (Cu), хрома (Cr), свинца (Pb) и других металлов можно оценить степень загрязнения масла продуктами изнашивания и косвенно оценить состояние двигателя. С целью снижения стоимости испытаний в испытуемом образце отработанного моторного масла определяли только содержание железа и меди. По величине содержания железа и меди в масле можно также оценить необходимость замены моторного масла и его противоизносные свойства. При выходе из строя двигателя в масле резко возрастает содержание железа (цилиндро-поршневая группа и коленвал) и меди (втулки, подшипники скольжения), которые являются основными нагруженными элементами деталей двигателя. При содержании в моторном масле железа более 0,010% (для дизельных двигателей) и 0,060% (для бензиновых двигателей), а меди более 0,0050% масло необходимо менять (справочник «Автомобильные масла» А.К. Караулов, Н.Н. Худолий Киев, 2000 г.; Уильям Гергель / Компания «Лубризол» / Периодичность замены дизельных масел).
В отработанном моторном масле содержание железа и меди намного ниже нормы, что указывает на хорошее состояние двигателя и незначительный износ в процессе эксплуатации на масле DBV 5W-40.
6. По значению температуры вспышки отработанного моторного масла можно судить о наличии в отработанном масле топлива, антифриза и воды. Потрескивание при определении вспышки указывает на наличие воды, снижение температуры вспышки и кипение масла в процессе определения температуры вспышки указывает на наличие топлива и воды в образце, образование пены и дыма при определении температуры вспышки указывает на попадание антифриза. Наличие воды, антифриза и топлива в масле не допускается.
При определении температуры вспышки отработанного моторного масла потрескивания и вспенивания не наблюдалось. В диапазоне
температур 160-190°С при определении температуры вспышки масло дымилось и наблюдалось образование пузырьков, что естественно при определении температуры вспышки. Масло с таким значением температуры вспышки может и дальше работать в двигателе.
Резюме
Как видим из результатов испытаний моторного масла DBV 5W-40, отработанное масло по всем показателям не нуждается в замене и сохранило запас эксплуатационных свойств даже при пробеге в 12 тыс. км. Масло по-прежнему работоспособно и может выполнять свои основные функции. А низкое содержание железа и меди в отработанном моторном масле говорит как о хорошем состоянии двигателя, так и о том, что масло DBV 5W-40 прекрасно защищало двигатель от износа и повреждений.
Александр Кельм, autoExpert news