Почему малозольные масла будут использоваться все чаще и чаще (даже в бензиновых автомобилях)
Энергосберегающие моторные масла — все чаще используются в том числе и в бензиновых автомобилях.
Малозольные масла (энергосберегающие) — это специально разработанные смазочные материалы для работы с каталитическими нейтрализаторами и фильтрами DPF и GPF. Их состав гарантирует продление срока службы фильтров. В случае использования обычных моторных масел катализаторы и сажевые фильтры могут быстро засоряться, что приведет к скорому выходу из строя.
Хотя моторное масло обычно не участвует в сгорании топлива и не должно попадать в выхлопную систему, это всего лишь теория. Даже если двигатель находится в идеальном состоянии, рано или поздно частицы масла попадут в камеру сгорания, а значит, и в выхлопную систему.
Эффектом горения моторного масла является так называемая сульфатная зола, попадающая в сажевый фильтр, которая остается там навсегда. Во время процесса выгорания сажи, происходящего во время движения, зола, к сожалению, остается. По словам экспертов, во многих случаях причиной засорения и необходимости замены сажевого фильтра является именно зола, а не сажа.
Водители дизелей не всегда осознают необходимость использования малозольных масел. Обслуживая автомобили в случайных автомастерских, они, как правило, приезжают в сервис со своим, неправильным маслом. Это риск будущих больших трат.
Проблема в том, что там должен быть пепел
Проблема в том, что сами масла не вредны для сажевых фильтров, чего не скажешь об их присадках, которые предназначены для лучшей защиты самого двигателя и продления срока службы моторного масла. Чем больше этих добавок, тем больше образуется сульфатной золы при сжигании топлива. В свою очередь, чем меньше этих присадок, тем хуже защита двигателя.
Поэтому сегодня производители двигателей рассматривают масло как один из его элементов и строго определяют тип смазки, который должен использоваться в данном двигателе. Выбор масла — это в некотором смысле компромисс или, если хотите, золотая середина между долговечностью фильтра (катализатора) и двигателя. Кстати, мы знаем, что очень часто автопроизводители осуществляют сотрудничество, как правило, с одной нефтяной компанией, и это не только рекламное сотрудничество.
Масло должно иметь точно определенный химический состав для защиты двигателя, с одной стороны, и системы очистки выхлопных газов — с другой. Сотрудничая с одной компанией, автопроизводитель гарантирует себе, что при техническом обслуживании автомобилей в своих официальных дилерских центрах в двигатели будет заливаться проверенное масло, которое будет способствовать запланированному ресурсу силовых агрегатов.
Классификация масел по содержанию присадок, которые влияют на образование сульфатной золы
В Европе организация ACEA создала соответствующие классы качества, непосредственно связанные с сульфатной золой в результате сгорания топлива. Соответствующие стандарты описывают допустимое содержание различных моторных присадок, которые учитываются уже на этапе проектирования двигателя. Классы качества ACEA E6 и E9 применяются к маслам для транспорта (включая грузовые автомобили и автобусы), а классы ACEA C1 / C2 / C3 / C4 / C5 — к маслам, используемым в автомобильной промышленности.
Типичные малозольные масла (так называемые Low SAPS) относятся к классам C1 и C4, тогда как другие содержат более высокое, но все же небольшое количество присадок (Mid SAPS). Новейший сорт — C5, который заменил A1 / B1 из-за низкой вязкости, а также из-за того, что этот класс масел негативно влиял на сажевые фильтры в дизельных машинах. Таким образом, класс C5 представляет собой моторное масло, подобное маслам класса A1 / B1, но с умеренным содержанием присадок, и, следовательно, является малозольным.
Несколько лет назад производители автомобилей разделились довольно четко, это видно на примере более старых моделей. Немцы использовали класс масел C3 (BMW, VW, Mercedes), французский автоконцерн PSA предпочел использовать класс C2, а их «соседи» из группы Renault-Nissan — класс C4. В свою очередь, для дизелей Ford, Jaguar и Mazda правильные масла соответствовали стандарту C1.
Используют ли малозольные масла в бензиновых автомобилях?
Да, малозольные масла также используются в бензиновых двигателях, где система очистки выхлопных газов оснащена не только катализатором, но и фильтром GPF. Это решение аналогично тому, что используется в дизельных автомобилях.
Однако стоит знать, что фильтры GPF в основном используются в бензиновых автомобилях с двигателями с непосредственным впрыском. Да, таких машин пока немного, но их становится все больше и больше. Если посмотреть на современные автомобили, то, начиная с В-класса автомобилей, непосредственный впрыск стал практически стандартом. Соответственно, использовать малозольные моторные масла должны не только владельцы дизельных транспортных средств, но и те, кто владеет бензиновыми автомобилями, оснащенными GPF-фильтрами.
Есть ли альтернатива? Да, есть, но она незаконна
Еще один способ, который может избавить автовладельца от головной боли, связанной с выходом из строя катализатора или сажевого фильтра.
Речь идет о модной в наши дни доработке автомобиля: удаление катализатора или сажевого фильтра. Вы должны знать, что, несмотря на популярность этого «тюнинга», это незаконно. Дело в том, что после удаления катализатора или сажевого фильтра в выхлопной системе вашего авто будет превышен уровень содержания вредных веществ.
Согласно действующему законодательству в этом случае эксплуатация транспортного средства запрещена. Но с учетом того, что уже давно выхлоп на дорогах больше не замеряют массово, а техосмотр, превратившийся в простую формальность, продают на каждом углу, многие автовладельцы вырезают нейтрализаторы выхлопных газов, не боясь ответить перед законом. И, надо признать, плюсы в этом, конечно, есть: автомобиль становится резвей и даже экономичней.
Кстати, таким автовладельцам разумно перейти с малозольного масла на масло с большим количеством присадок, так как после удаления катализатора им уже нечего бояться.
При выборе масла для машин с DPF- или GPF-фильтрами нужно быть очень осторожным. Относительно высокая цена масел с низким содержанием присадок SAPS и их низкая вязкость побудили многих автовладельцев использовать более дешевые моторные масла, которые имеют другой класс допуска, что повреждает фильтры/катализаторы. Стоит отметить, что короткий срок службы сажевых фильтров во многом является результатом неправильного выбора масла.
Однако также может быть большой ошибкой постоянно использовать малозольное масло в двигателе, который к нему не приспособлен. Здесь по-прежнему действует общее правило: используйте масло, рекомендованное производителем двигателя.
Малозольные масла. Практика применения
7 сентября 2020, Олег ШАКИРОВ
Моторные масла с низким содержанием серы, фосфора и сульфатной зольности появились достаточно давно. Международная классификация Ассоциации европейских производителей автомобилей ACEA выделяет для них специальный класс. Сегодня мы разберемся, на что влияет сульфатная зольность, сера и фосфор в моторных маслах и почему малозольные масла становятся все более востребованными. Разобраться в данном вопросе нам помогут специалисты компании Liqui Moly, ведущего немецкого производителя моторных масел и автохимии.
Сульфатная зольность характеризует масло по количеству металлосодержащих присадок, которые влияют на объем шлаков, образующихся при сгорании топлива. Для установления этого показателя масло в лабораторных условиях нагревают до температуры около 775 °C, получившийся остаток обрабатывают серной кислотой — до тех пор, пока зола не перестанет уменьшаться.
Эта зола содержит соединения фосфора, серы, цинка и других металлов. Высокая зольность может привести к отложениям в двигателе и в выхлопной системе. Но при этом данные химические элементы содержатся в присадках, которые защищают двигатель от износа, моют его, не дают маслу пениться, появляться коррозии, увеличивают срок службы масла и т. д.
Единицей измерения принято считать процентное соотношение несжимаемой золы и изначальной массы масла. Чем выше содержание присадок, тем больше уровень зольности, при этом избыток или низкое содержание металлических компонентов негативно сказывается на работе двигателя. Большое количество отложений может спровоцировать повышение температуры в двигателе либо привести к прогару выпускных клапанов или поршней из-за раннего воспламенения топлива. Фосфор, сульфатная зола и сера способны негативно повлиять на работу систем нейтрализации выхлопных газов.
Малозольные моторные масла при работе в современных двигателях со сложными системами нейтрализации выхлопных газов способствуют уменьшению уровня токсичных веществ почти на 80 %. А это значит, что в скором времени все или почти все владельцы новых автомобилей и производители масел перейдут на малозольные моторные масла, ведь катализаторы для бензиновых двигателей принципиально изменились с 90-х годов.
Так, в современных автомобилях системы нейтрализации отработанных газов могут самоочищаться, сжигая сажу, но справиться с золой, содержащей в себе большое количество твердых несгораемых частиц, не так уж и просто. От этого страдают и ячейки сажевых фильтров, забиваясь отложениями. Существует мнение, что по вине несгораемых частиц в масле образуются царапины на стенках цилиндров. Об этом и о современных малозольных маслах мы поговорили с техническим специалистом Liqui Moly, Алексеем Исаченковым.
— На что влияет сульфатная зольность?
— Существует оксидная зольность и сульфатная зольность. Оксидная зольность относится к компрессорным маслам. Параметр сульфатной зольности для моторного масла косвенно показывает содержание металлосодержащих присадок. Масла разделяются на категории Full SAPS, Low SAPS, Mid SAPS. SAPS (Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur) — это показатель масла по трем параметрам: сульфатная зола, фосфор и сера. Если мы откроем параметры ACEA или свежие API, то в них есть показатель нормирования сульфатной зольности и прописано содержание фосфора и серы.
— Какое масло можно считать малозольным?
— Это зависит от конкретного класса. Например, в классе ACEA С3 допускается не более 0,8 %. Масла называют малозольными, подразумевая, что они относятся к какой-то категории: либо Mid SAPS, либо Low SAPS. Малозольное масло — это не научный и не технический термин.
— Какое масло у Liqui Moly относится к малозольному?
— В первую очередь это серия масел Top Tec, но также масло Low SAPS, Mid SAPS присутствует в сериях Special Tec и Synthoil.
— Малозольные масла появились из-за экологических требований и применения в автомобилях сложных нейтрализаторов и сажевых фильтров?
— Если говорить про масла Low SAPS, то они действительно появились из-за требований к совместимости с системами нейтрализации выхлопных газов. Впервые в истории ограничения в масле коснулись содержания фосфора из-за окислительных нейтрализаторов с платиной. Появились такие катализаторы вследствие введения норм Евро 3. Атомы фосфора при взаимодействии с платиной дают невосстановимые вещества, от чего окислительные катализаторы быстро выходят из строя.
Для современного бензинового двигателя с многокаскадной системой очистки выхлопа необходимо строго малозольное масло. При работе современных дизельных двигателей, где установлен сажевый фильтр, в атмосферу поступает меньшее количество окислов азота. Это связано в первую очередь с тем, что в таких двигателях искусственно снижается температура в камере сгорания и ограничиваются параметры распыла топлива. Побочным продуктом такой работы является образование сажи в выхлопе.
Для таких двигателей желательно применять масло с малым количеством cеры, фосфора и металлосодержащих присадок, поэтому под нож попадают в первую очередь моющие щелочные присадки. Часть щелочных присадок переводится на неметаллическую основу. Они чуть менее стойкие и более дорогие, но если заливать в бак малосернистое дизельное топливо, то нагрузка на масло сильно сокращается.
В современных грузовых автомобилях установлены сажевые фильтры и системы нейтрализации отработанных газов, где используются жидкости AdBlue (более известны как «мочевина»), в результате почти нет проблем по закислению масла, а окислы азота восстанавливаются в выхлопе. Достигается оптимальный режим в камере сгорания, при этом конструкция двигателя нацелена на максимально низкий расход топлива и на достижение максимального КПД без роста выбросов в атмосферу.
В таких двигателях малозольные масла очень долго работают. Есть примеры, где интервал замены масла на грузовых автомобилях составляет 100 тыс. км, но при условии, что режим движения исключительно междугородный. Первой на такой интервал выходила Scania, у которой щелочность масла была выше 16, сульфатная зольность была 1,6 и выше. Это требование производителя, поскольку они устанавливают регламент по замене масла. В свою очередь, в бензиновых двигателях образование окислов азота из-за высокой температуры неизбежно, уже в некоторых странах на бензиновые двигатели стали устанавливать сажевые фильтры.
Отдельно я выделю азиатские автомобильные бренды, где в трехкомпонентных нейтрализаторах для восстановления окислов азота применяется родий (металл платиновой группы), который тоже не любит фосфор. Поэтому в нормах ILSAC фосфор нормируется еще строже, зато не ограничена сульфатная зольность.
В случае выхода из строя многоступенчатых систем нейтрализации выхлопа, стоимость замены сопоставима со стоимостью двигателя. В нашей стране очень редко меняют такие системы, обычно сажевый фильтр и нейтрализатор варварски удаляют из автомобиля. Такое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к побочным последствиям: помимо увеличения выбросов в атмосферу в таких автомобилях увеличивается расход топлива и они склонны к накоплению топлива в моторном масле.
— Почему большинство людей рекомендуют использовать обычные полнозольные масла?
— Моющие свойства маслу обеспечивают щелочные присадки. Почти всегда это различные соединения металлов. Исключением являются щелочные присадки на основе органики, но их применяют достаточно редко из-за высокой стоимости и малой стойкости. Самые массовые моющие присадки — это химические соединения кальция, противоизносные присадки содержат цинк, противозадирные присадки содержат фосфор.
Полнозольное масло лучше моет, лучше защищает от износа, но, правда, само дает больше отложений при попадании в камеру сгорания. Поэтому всегда нормы сульфатной зольности должны быть грамотно подобраны. Для старых автомобилей необходимо масло с высокой щелочностью, а малозольное масло в таких двигателях будет иметь не очень большой срок службы.
Стоит также учитывать регионы, где эксплуатируют автомобиль. В странах, где продают бензин не выше класса Евро 3, стоит сократить интервалы замены масла. Если при такой эксплуатации менять масло раз в 15 тыс. км, то за первую половину пробега кислоты «съедят» щелочные присадки, после чего будет закисляться база, что приведет к образованию шлама в двигателе.
Но бывают исключения. Когда, к примеру, малозольное масло необходимо заливать даже в двигатели старой конструкции, а именно в ситуации, когда в качестве топлива используется газ. В двигателях, переведенных на работу с бензина на газ, меняется характер горения в цилиндрах. Полнозольные масла могут давать очень большое количество отложений в зоне поршневых колец, ведь топливо изначально газообразное и до момента сгорания оно может реагировать по-другому с различными присадками. Поэтому во избежание износа шатунно-поршневой группы лучше использовать любое масло Liqui Moly из серии Top Tec. Можно также использовать масло Optimal 5w-30, которое не является полностью малозольным, но благодаря использованию современного пакета присадок не дает отложений в газовых двигателях. В таких маслах мы на канистре, прямо на этикетке указываем яркую аббревиатуру SNG (компримированный (сжатый) природный газ (метан)) и LPG (сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан)).
— Как малозольные масла влияют на работу современных двигателей?
— Необходимо обязательно выделить проблемы LSPI (Low Speed Pre-ignition), когда речь идет о нежелательном раннем зажигании. Эти проблемы касаются малообъемных двигателей, оснащенных турбокомпрессорами и прямым впрыском топлива. В подобных двигателях опасно заливать масло с большим содержанием кальция. Так, General Motors в своих моделях требует применять dexos 1 Generation 2, и на основе этого допуска вышел стандарт API SN plus. Поэтому правильно подобранное масло помогает предотвратить LSPI. Там, где малозольные масла рекомендуют автопроизводители, без них не обойтись.
— В двигателях с алюминиевыми блоками с никасиловым и алюсиловым покрытием необходимо применять исключительно малозольное масло?
— Изначально эти покрытия применялись в мотоциклетных двигателях, а мотоциклетные масла не отличаются малозольностью. В современных автомобилях лучше не играть с выбором масла. Например, «Мерседес» в легковой линейке AMG и Brabus требует строгого применения масла с допуском 229,5, а это полнозольное масло со щелочью около 10. В таких двигателях процесс горения настроен именно так, чтобы обеспечивать максимальную отдачу мощности, но при этом автомобили должны укладываться в экологические нормы.
Чаще всего мы сталкиваемся с ситуацией, когда потребитель заливает масло, неправильно подобранное к автомобилю или к условиям эксплуатации. Если в автомобиль не внесены изменения в конструкцию, то мы рекомендуем заливать исключительно тот класс масла, который установил автопроизводитель, но, учитывая некоторые регионы эксплуатации в России, иногда мы рекомендуем сократить сроки замены масла по следующим причинам:
1) на рынке еще встречается контрафактное или некачественное топливо. Бывает, что топливо, не предназначенное для автомобилей, попадает на автозаправки и продается как сортовое автомобильное топливо. Мошенники, добавляя в топливо для разной спецтехники различные присадки, умудряются даже получить паспорт качества какого-нибудь НПЗ;
2) в случаях продолжительной работы двигателя на холостом ходу. Это касается зимней эксплуатации. Например, 20 минут такой эксплуатации эквивалентно 100–150 км пробега для автомобильного масла и шатунно-поршневой группы, и к концу межсервисного пробега при такой эксплуатации масло уже не обеспечит должную защиту. Многие автопроизводители даже указывают необходимость сокращать сроки замены масла в 2 раза при длительных прогревах двигателя.