С каждым годом требования к экологической безопасности автомобильного транспорта повышаются. Перед производителями стоит задача: минимизировать выбросы, не потеряв при этом в технических характеристиках автомобиля. Обычно эта задача решается установкой дополнительных систем очистки. Но надо заметить, что не каждое моторное масло совместимо с подобным оборудованием: «классических» показателей качества масла часто уже недостаточно для работы в новых типах моторов…
Последние два десятилетия «подарили» автомобилям многоточечный впрыск топлива, варьируемое распределение крутящего момента, трехфазный каталитический конвертер, фильтр твердых частиц (сажевый фильтр). Причина таких нововведений – в результате сгорания топлива образуются окислы азота NO x , вода, углекислый газ CO 2, угарный газ СО, а также твердые углеводородные частицы CH (остатки несгоревшего бензина, а также перегоревшего отработанного масла). К примеру, каталитический нейтрализатор выхлопных газов (каталитический конвертер) является сейчас уже обязательной опцией для всех выпускаемых автомобилей в развитых странах. Предназначение катализатора – окислять вредные соединения, содержащиеся в выхлопных газах. Это устройство имеет достаточно сложную структуру, в основе которой лежат комплексные соединения из благородных металлов (платина, палладий, родий), имеющие «активные центры», в которых происходит «переваривание» отработавших газов до более безопасных соединений – паров воды и N 2 .
Необходимо отметить, что использование благородных металлов в производстве катализаторов повышает их себестоимость (соответственно, замена этого агрегата может сильно ударить по карману автовладельца). А их чувствительность к продуктам окисления, прежде всего – сгорания топлива и моторного масла (вернее, присадок, входящих в его состав) – очень велика. Некоторые компоненты моторных масел, такие как кальций, магний, молибден, цинк, сера и фосфор, могут служить помехой в работе этой системы обработки выхлопных газов.
Повреждение катализатора происходит вследствие блокировки его активных центров, или, проще говоря, по причине его загрязнения. Однако именно эти вещества отвечают за уровень эксплуатационных характеристик в существующих моторных маслах. Естественно, что задача разработчиков смазочных материалов стала аналогичной задаче автопроизводителей: убрать из рецептуры все несовместимые с системами очистки элементы, сохранив при этом все эксплуатационные свойства масел. После интенсивных исследований и испытаний на рынке появилось новое поколение моторных масел с пониженным содержанием золы, серы и фосфора – так называемые масла Low SAPS (Low Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur – «низкое содержание сульфатной золы, серы и фосфора»).
Что нам скажет ACEA?
Интересно проследить эволюцию классификации ACEA за последние годы. Ведь являющая собой «зеркало» происходящих процессов, она создана производителями европейской техники, а эта часть планеты как раз считается родиной наиболее жестких норм по защите биосферы от влияния автопрома.
Итак, до 2004 года моторные масла для автомобилей разделялись на три основных класса. Класс А – для бензиновых двигателей легковых автомобилей, небольших грузовиков и фургонов, с соответствующими подклассами (А1, А2 и т. д). Класс В – для дизельных двигателей легких транспортных средств, подклассы маркировались аналогично. Класс Е – для мощных дизелей тяжелой техники. Все основные изменения происходили в подклассах. Однако 2004 год принес коренной пересмотр всей структуры, которая пополнилась в 2007-м и теперь состоит из следующих классов:
- для бензиновых двигателей и дизельных двигателей легковых автомобилей,
- для двигателей с установкой дополнительного оборудования,
- для мощных двигателей тяжелой техники.
Внутри каждого класса идет разделение на категории с различными эксплуатационными свойствами:
- четыре категории для класса бензиновых и дизельных двигателей легковых автомобилей – A1/B1, A3/B3, A3/B4 и A5/B5,
- четыре категории (Е2, Е4, Е6 и Е7) для грузового транспорта, из которых требования к маслам категории Е2 не менялись с 1996 года и останутся в такой же формулировке до 2009 года, поэтому в рамках данного материала интереса не представляет.
- четыре категории – С1, C2, C3, С4 – для масел с ограниченным содержанием зольных элементов, фосфора и серы (SAPS oils) и двигателей с системами нейтрализации отработавших газов.
Таким образом, в новой классификации 2004-2007 годов ликвидировано принципиальное различие в требованиях к маслам для бензиновых двигателей и к маслам для дизельных двигателей легкового транспорта. Категории A (бензиновые двигатели) и B (дизельные двигатели легковых автомобилей и фургонов) объединены в одну и пишутся через дробь (например, A3/B3), что более корректно отражает реальные условия применения масел конечным потребителем. Но в данном случае для нас самым важным является тот факт, что в классификации ACEA 2004 года введен абсолютно новый класс С, который в 2007 пополнился еще одной подкатегорией – С4. Итак:
- С1 – масла, стабильные в пределах класса вязкости. Предназначены для использования в качестве масла, совместимого с катализатором отработавших газов, в механизмах с дизельными сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами, в двигателях с высокими эксплуатационными свойствами, для легконагруженных дизельных и бензиновых двигателей, которые требуют маловязких антифрикционных масел с низким уровнем SAPS (СЗФС) при высокотемпературной вязкости на сдвиг (HTHS) выше 2,9 мПа\с. Эти масла продлят службу дизельным сажевым фильтрам и трехкомпонентным катализаторам, а также будут способствовать экономии топлива.
- С2 – масла, стабильные в пределах класса вязкости. Предназначены для использования в качестве масла, совместимого с катализатором отработавших газов, в механизмах с дизельными сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами, в двигателях с высокими эксплуатационными свойствами для легконагруженных дизельных и бензиновых двигателей, специально разработанных для того, чтобы обеспечивать использование маловязких антифрикционных масел с высокотемпературной вязкостью на сдвиг выше 2,9 мПа/с. Эти масла продлят службу дизельным сажевым фильтрам и трехкомпонентным катализаторам, и будут поддерживать экономию топлива.
К слову, нужно помнить, что масла, соответствующие классификациям С1 и С2, имеют наименьшее содержание фосфора и серы, обладают максимально низкой зольностью и низкой высокотемпературной вязкостью на сдвиг (HTHS), поэтому могут быть непригодны для некоторых двигателей.
- С3 – масла, стабильные в пределах класса вязкости. Предназначены для использования в качестве масла, совместимого с катализатором отработавших газов, в механизмах с дизельными сажевыми фильтрами и трехкомпонентными катализаторами, в автомобилях с высокими эксплуатационными свойствами для легконагруженных дизельных и бензиновых двигателей. Эти масла увеличивают продолжительность службы дизельных сажевых фильтров и трехкомпонентных катализаторов.
- С4 – масла, стабильные в пределах класса вязкости. Предназначены для использования в высокофорсированных бензиновых и дизельных двигателях легковых автомобилей и фургонов, оборудованных TWC и DPF, с вязкостью при высоких температурах и скоростях сдвига выше 3.5 мПа/с. Такие масла продлевают срок эксплуатации TWC и DPF оборудования.
Категория С относится к легкому транспорту, но это не означает, что экологическое нормирование не затронуло тяжелую технику. Рассмот*
рим подробнее категории класса Е.
Е4-масла обладают стойкостью к деструкции, обеспечивают отличную чистоту поршней, эффективно снижают износ и препятствуют росту вязкости масла при накоплении сажи в процессе эксплуатации, стойки к старению. Предназначены для высокофорсированных дизелей грузовых автомобилей, удовлетворяющих требованиям Euro 1, Euro 2, Euro 3 и Euro 4 по эмиссии токсичных веществ (токсичности отработавших газов) и работающих в особо тяжелых условиях. Могут работать с увеличенными интервалами между сменами масла согласно рекомендациям изготовителей дизелей. Разработаны для использования в двигателях, не оборудованных фильтром твердых частиц выхлопа, а также для некоторых двигателей, оборудованных селективным катализатором нейтрализации отработавших газов NO x (SCR NO x reduction system) или системой рециркуляции отработавших газов EGR.
E6 – масла, обладающие стойкостью к деструкции. Обеспечивают отличную чистоту поршней, эффективно снижают износ и препятствуют росту вязкости масла при накоплении сажи в процессе эксплуатации, стойки к старению. Предназначены для высокофорсированных дизелей грузовых автомобилей, удовлетворяющих требованиям Euro 1, Euro 2, Euro 3 и Euro 4 по эмиссии токсичных веществ и работающих в особо тяжелых условиях. Могут работать с увеличенными интервалами между сменами масла согласно рекомендациям изготовителей дизелей. Разработаны для использования в двигателях, оборудованных системами рециркуляции отработавших газов (как с фильтром твердых частиц выхлопа, так и без) или селективным катализатором нейтрализации отработавших газов NO x (SCR NO x reduction system). Именно категория Е6 удовлетворяет требованиям двигателя, оборудованного фильтром твердых частиц выхлопа и работающего на малосернистом топливе (максимум 50 ppm).
Е7 – масла, которые обладают стойкостью к деструкции, обеспечивают особо высокую чистоту поршней, предотвращают полировку цилиндров, износ и образование отложений в турбокомпрессоре, а также уменьшают рост вязкости от накопления сажи и стойки к старению. Предназначены для работающих в особо тяжелых условиях высокофорсированных дизелей грузовых автомобилей, удовлетворяющих требованиям стандартов Euro 1, Euro 2, Euro 3 и Euro 4 по эмиссии токсичных веществ. Согласно рекомендациям изготовителей двигателей могут работать с увеличенными интервалами между сменами масла. Разработаны для использования в двигателях без фильтров твердых частиц выхлопа, а также для большинства двигателей, оборудованных системой рециркуляции отработавших газов и селективным катализатором нейтрализации отработавших газов NO x (SCR NO x reduction system).
Итак, если кратко, то в 2004 году изменения «грузовой» классификации моторных масел были следующими: появились новые категории – E6 и E7 (категории E3 и Е5 объединились и трансформировались в категорию Е7). Нововведенная категория Е6 была разработана специально для двигателей, которые работают на низкосернистом топливе, оборудованы сажевым фильтром (фильтром твердых частиц выхлопа) и требуют использования малозольных масел с ограниченным содержанием фосфора и серы. В нормах АСЕА 2007 года масла категории Е4 получили более четко сформулированные свойства и конкретизированные требования.
Скажем честно, «экологические» масла пока что не пользуются большой популярностью в нашей стране. По словам руководителя направления авторизированных пунктов замены технических жидкостей LIQUI MOLY компании «КАМИОН-ОИЛ» Юрия Чижикова, большинство рядовых потребителей попросту не знают, что такая категория смазочных материалов вообще существует в природе. А между тем, множество современных иномарок оснащается системами рециркуляции отработавших газов, и в масляной системе их двигателя должно циркулировать именно специализированное масло. И иногда бывает непросто убедить не знакомого с масляными тонкостями клиента, что ему нужно уже не обычное 5w-40, которое отлично служило в предыдущем автомобиле, а более дорогой продукт Low SAPS. Именно цена смущает обычно такого потребителя, считающего, что ему просто пытаются «впарить» дорогой и ненужный продукт. При этом он не отдает себе отчета, что использование пусть дважды качественного, но не совместимого с катализатором масла быстро отяжелит кошелек покупкой новых фильтров, а то и самого катализатора.
С учетом всего вышесказанного можно предположить, что классов масел Low SAPS станет значительно больше, поскольку именно они будут требоваться всем новым автомобилям. А вот остальные продукты, которые не «подружатся» с разнообразными системами очистки выхлопных газов, будут «вымирать» и вообще пропадут сначала с европейского рынка, а потом и с нашего.
Виктор Кондратенко, autoExpert
За помощь в подготовке материала автор благодарит Марину Лукинюк (научно-консультационный центр «Дисма», www.disma.com.ua)