Большинство современных разработок в области технологий производства моторных масел появились в результате существенных изменений в конструкции двигателей и топливных систем. Изменения вызваны как стремлением повысить эффективность работы двигателей, так и ужесточением каждые 2-3 года экологических требований к содержанию норм выбросов – токсичных веществ в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания.
Передовые тенденции в проектировании двигателей для легковых автомобилей вскоре стали актуальными и в грузовой технике. Помимо названых причин, к основным предпосылкам создание новых видов масел для «тяжелых» дизельных двигателей можно отнести и отраслевые требования, направленные на снижения расходов топлива и увеличение межсервисных интервалов.
Для конструкторов двигателей большинство выше названных условий часто являются взаимоисключающими. Так, снижение расхода топлива достигается более экстремальными условиями работы двигателя, такими как увеличение степени сжатия и давления впрыска топлива, наддува с большим давлением, и, как следствие, существенным повышением рабочих температур двигателя.
Изменения в законодательстве, инициированные Агентством по охране окружающей среды США (EPA), требуют, чтобы следующее поколение тяжелой техники было экологически чистым и потребляло меньше топлива.
В свою очередь эффективность ДВС объясняет термодинамика: чем выше температура процесса, тем выше КПД. И если снижение расхода топлива за счет повышения температуры снижает СО 2 , СН и СО, то выброс окислов азота в дизельных двигателях увеличивается. А при реализации конструкций для изменения процессов сгорания с целью снижения NOX и SO 2 , увеличиваются выбросы твердых частиц (сажи).
Помимо существенных технологических прорывов в области изготовления конструкционных материалов, способных выдержать большие температуры и удельные нагрузки, важной и актуальной остается проблема устойчивости моторного масла к термическому воздействию. Средняя температура масла в двигателе растет и достигает 120 0 С. Предыдущие стандарты уже не могут обеспечить нормальный режим работы моторного масла длительное время. Поэтому в новой категории качества для тяжелых дизелей API CК-4, который вступил в силу с 1 декабря 2016 года и заменил действующий API CJ-4, в первую очередь, ужесточены требования к термической устойчивости и устойчивости к потере вязкости при длительной эксплуатации.
Кроме улучшения процессов сгорания снижение расхода топлива достигается за счет уменьшения гидродинамических потерь на трение внутри двигателя. Поэтому грузовой транспорт, как и легковой лет десять назад, также будет переходить на масла низкой вязкости: SAE 10W-30, 0W-40, 5W-30, 0W-30. Для таких масел специально вводится новая категория API FA-4. Это беспрецедентное нововведение, так как ранее стандарты специально не разделяли качество масел в зависимости от вязкости.
Рассмотрим, что способны дать владельцу грузовой техники масла с новыми стандартами. Возьмем для пример масла DURON компании Petro-Canada Lubricants. Она одной из первых в мире приступила к выпуску масел для тяжелонагруженных двигателей стандарта API CK-4. Полная линейка высокоэффективных масел DURON появилась у нее уже в декабре 2016 года, сразу после вступления в силу стандарта API CК-4. Особенностью является то, что это абсолютно новое поколение масел, которое полностью отличается от предыдущего по своему составу. Более того, оно удовлетворяет требованиям также и стандарта API FA-4.
Масла DURON создавались с целью максимально отвечать запросам клиентов, помогая снизить расход топлива и повысить надежность и производительность двигателей. Даже при самых жестких условиях эксплуатации они должны гарантировать безупречную защиту двигателя, его бесперебойную работу при экстремальных температурах, а также длительный срок службы. И все это – на фоне увеличенных интервалов замены масла.
Двигатели нового поколения и эксплуатационные условия завтрашнего дня требуют от моторных масел очень высокого уровня защиты двигателя от износа. Эксплуатационные показатели стандарта API CK-4, по сравнению со стандартом API CJ-4, существенно ограничивают износ, актуальный для газораспределительного механизма, толкателей клапанов, кулачков впускных и выпускных клапанов, износа, связанного с потерей веса головки винта толкателя, а также ужесточают требования по экономии топлива и низкотемпературному пуску двигателя.
Команда разработчиков компании Petro-Canada Lubricants являются признанными экспертами в области разработки моторных масел, поэтому масла нового поколения DURON, разработанные в соответствии с вышеуказанным стандартом, успешно прошли особые моторные тесты Cummins ISB – одни из самых жестких тестов среди производителей двигателей.
Более высокий уровень защиты двигателя
Как видно из теста Cummins ISB, масло DURON стандарта API CK-4 показывает значительное снижение износа газораспределительного механизма двигателя по сравнению с DURON API CJ-4. Износ кулачков и толкателей снижен в два !!! раза.
Повышенная экономия топлива
Как уже отмечалось ранее, улучшение экономии топлива и снижения вредного воздействия на окружающую среду – основные цели, которые вызвали изменения категории API. Petro-Canada Lubricants имеет долгий послужной список разработки масел для тяжелонагруженных двигателей, которые могут увеличить экономию топлива и обеспечивают исключительную защиту двигателя независимо от класса вязкости. Как видно из теста, даже после 80 000 км пробега масло DURON API FA-4 обеспечивает до 1,8% лучшей экономии топлива (по сравнению с SAE 15W-40 API CJ-4).
Экстремальные температуры
Экстремальные температуры могут быть большой проблемой для эксплуатационных характеристик масла. Нагревание может ослабить и повредить обычные масла, а холод может вызвать разрушение, замедляя текучесть масла в двигателе. Моторные масла Petro-Canada давно тестируются в самых суровых климатических условиях Канады, и как результат – появление новой линейки продуктов, которые обеспечивают оптимальную эффективность даже при экстремальных температурах. DURON нового поколения обеспечивает производительность при любых температурных условиях – даже ниже – 40 О C, в зависимости от выбранного класса вязкости.
В свое время масла DURON существенно превышали требования действующего стандарта API CJ-4, эксплуатационные показатели двигателя при работе на новом масле DURON стандарта API CK-4 стали еще более впечатляющими. В новой формуле масла компании Petro&Canada удалось добиться существенного увеличения ресурса основных узлов двигателя за счет снижения:
- износа распредвала на 25%
- потери веса головки винта толкателя на 45%
- износа впускных и выпускных клапанов в среднем на 50%
- безопасных низких температур пуска двигателя.
По сравнению с маслом предыдущего поколения, в маслах DURON нового поколения улучшены на 7% низкотемпературные свойства по проворачиваемости коленвала при низких температурах. Это означает, что на предельно возможных температурах для популярного класса вязкости 15W-40 – минус 20 О С, вероятность безопасного запуска двигателя стартером существенно возрастет.
Увеличенные интервалы замены
С улучшенным контролем окисления масла дольше могут противостоять повышению вязкости и избыточному образованию отложений. Это гарантирует, что работа двигателей будет защищенной и надежной. Прохождения испытаний масел новой линейки DURON на окисление, аэрацию и устойчивость к высокотемпературному сдвигу показали положительный результат.
Благодаря более длительным интервалам между заменами масла, не подвергая риску работу двигателя, потребитель получает и снижение времени простоя, и реальную экономию затрат как на смазочных материалах, так и на сервисе.
Итак, результаты тестов в полной мере подтверждают обеспечение маслами DURON более длительного срока службы двигателя, его защиту от износа и увеличение интервала безотказной работы двигателя. Все это дает существенную экономическую эффективность за счет снижения затрат на техническое обслуживание.
autoExpert №2’2017