Сульфатная зольность масла. На что влияет этот параметр?

Большинство автомобилистов ориентируется в базовых маркировках моторных масел, таких как вязкость по SAE, класс по API или ACEA. Однако по поводу такого показателя, как сульфатная зольность, помимо часто встречающихся правильных предположений, встречается и несколько ошибочных мнений. О том, что такое зольность масла и на что влияет этот показатель, расскажем ниже.

Понятие сульфатной зольности и градация масел по этому параметру

Сульфатная зольность – это содержание в процентах от общей массы смазочного материала различных твёрдых органических и неорганических соединений, образующихся после сжигания масла. Именно этот параметр учитывается сегодня чаще всего, хотя существуют и другие разновидности зольности, рассматриваемые при исследовании смазок.

Сульфат – это по определению соль серной кислоты, химическое соединение, имеющее в своём составе анион –SO₄. Эта часть названия пошла от метода подсчёта золы в моторном масле.

Исследуемую на зольность смазку в лабораторных условиях сжигают при высоких температурах (около 775 °C) до образования твёрдой однородной массы, а затем обрабатывают серной кислотой. Полученное многокомпонентное вещество снова прокаливают до тех пор, пока его масса не перестанет уменьшаться. Этот остаток и будет той золой, которая является несжигаемой и будет оседать в двигателе или системе выпуска. Её массу соотносят с изначальной массой опытного образца и подсчитывают процентное соотношение, которое и является единицей измерения сульфатной зольности.

Сульфатная зольность масла – это в общем случае показатель количества противоизносных, противозадирных и других присадок. Изначально зольность чистой масляной базы, в зависимости от природы её происхождения, обычно не превышает 0,005%. То есть на один литр масла приходится всего 1 мг золы.

После обогащения присадками, содержащими кальций, цинк, фосфор, магний, молибден и другие химические элементы, сульфатная зольность масла значительно возрастает. Повышается его способность при термическом разложении создавать твёрдые, несгораемые частицы золы.

Сегодня классификация по ACEA предусматривает три категории смазочных материалов по показателю зольности:

• Full Saps (полнозольные смазки) – содержание сульфатной золы 1-1,1% от общей массы масла.
• Mid Saps (среднезольные масла) – для продуктов с этой формулировкой процент золы находится на уровне от 0,6 до 0,9%.
• Low Saps (малозольные смазочные материалы) – золы меньше 0,5%.

Существует международная договорённость, согласно которой содержание золы в современных маслах не должно превышать 2%.

На что влияет сульфатная зольность?

Высокая сульфатная зольность говорит о богатом пакете присадок. Как минимум, в маслах с высокой зольностью большое содержание моющих (кальциевых), противоизносных и противозадирных присадок (цинково-фосфорных). Это означает, что более обогащённое присадками масло при прочих равных (одинаковой базе, сходных условиях эксплуатации, равных интервалах замены) будет надёжнее защищать мотор при высоких нагрузках на него.

Сульфатная зольность напрямую определяет количество образовывающихся в двигателе несгораемых, твёрдых частиц золы. Не путать с сажевыми отложениями. Сажа, в отличие от золы, способна выгорать при высоких температурах. Зола – нет.

Зольность в большей мере влияет на защитные и моюще-диспергирующие свойства моторного масла. Эта характеристика косвенно связана с другим важным оценочным критерием моторных масел: щелочным числом.

Какая зольность масла лучше для двигателя?

Сульфатная зольность – это неоднозначная характеристика моторного масла. И воспринимать её как только положительную или только отрицательную нельзя.

Повышенное содержание сульфатной золы приведёт к следующим негативным последствиям.

1. Повышенный выброс твёрдой, несгораемой золы в выпускной коллектор, что негативно скажется на ресурсе сажевого фильтра или катализатора. Сажевый фильтр способен пережечь с образованием окисей углерода, воды и некоторых других компонентов лишь углеродистую сажу. Твёрдая органическая зола нередко оседает на стенках сажевого фильтра и прочно там закрепляется. Полезная площадь работы основания фильтра уменьшается. И однажды он попросту выйдет из строя, если систематически лить в двигатель масло с высоким содержанием золы. Похожая ситуация наблюдается и с катализатором. Однако скорость его засорения будет ниже, чем для сажевого фильтра.
2. Ускоренное образование нагара на поршнях, кольцах и свечах. Закоксовка колец и поршней напрямую связана с высоким содержанием золы в масле. Низкозольные смазки после выгорания оставляют в несколько раз меньше золы. Образование твёрдых зольных нагаров на свечах приводит к калильному зажиганию (несвоевременному поджиганию топлива в цилиндрах не от искры свечи, а от раскалённой золы).

1. Ускоренный износ двигателя. Зола обладает абразивным действием. В обычных условиях это фактически никак не сказывается на ресурсе мотора: она почти полностью вылетает в выхлопную трубу без ущерба для поршневой группы. Однако в ситуациях, когда двигатель берёт масло на угар, и при этом работает система ЕГР – абразивная зола будет циркулировать между камерами сгорания. Медленно, но уверенно снимая металл с цилиндров и поршневых колец.

Подводя итог, можно сказать так: повышенная зольность масла для простых двигателей, без катализаторов и сажевых фильтров, – это скорее хорошо, чем плохо. Но для современных моторов классов ЕВРО-5 и ЕВРО-6, оснащённых сажевыми фильтрами и катализаторами, высокая зольность приведёт к ускоренному износу этих дорогих агрегатов авто. Для экологии тенденция такая: чем ниже зольность, тем меньше загрязняеться окружающая среда.

Зольность масла

Зольность масла – это показатель того, сколько шлаков содержится при сгорании топлива. Если системы самоочищения могут справиться с сажей, то в отношении золы это не работает. Количество органических присадок называется зольностью, и они влияют на механизмы работы автомобиля. В качестве присадок выступают: антикоррозийные, моющие, антиокислительные компоненты.

Разновидности масла

Выделяют три вида масел в зависимости от количества золы:

В зависимости от содержания примесей, могут использоваться для конкретного вида техники.

Полнозольные

Это категория масел маркируется ACEA A5/B5, A4/B4, A3B3. Из недостатков выделяют негативное воздействие на фильтр DPF. Также способны привести в негодность трехступенчатые катализаторы. Процент зольности составляет 1-1,1%, что не рекомендуется к использованию в двигателях EURO 4, 5 и 6. Используется там, где установлен выхлоп EGR. В отличие от других разновидностей, не проходит дополнительную очистку.

Среднезольные

Используется в четырехтактных двигателях на газовом топливе с турбонаддувом. Отличаются тем, что способны контролировать появление коррозийных процессов, загрязнения, появляющиеся в биогазах. Характеристика находится в пределах 06,-0,9%. Масло способно повлиять на увеличение промежутка эксплуатации двигателя, между заменой смазки. Обладает оптимальными эксплуатационными качествами. Маркировка ACEA C3, C4.

Малозольные

Малая зольность обладает специфическим составом и влиянием на двигатель. Преимуществами использования выступает:

• Уменьшенное содержание золы, фосфора, серы;
• Сбалансированные добавки;
• Способность очищать двигатель;
• Актуальны для дизельных моторов и современных, с нейтральной системой выхлопных газов.

В отличие от остальных, проходит тщательную систему фильтрации и проверки. Испытания показали положительное влияние состава на работу двигателя и других компонентов автомобиля. Моторное масло такого типа, используется в бензиновых двигателях. При эксплуатации, владелец должен помнить об использовании только качественного топлива. Если используется «паленный» или с низкими эксплуатационными характеристиками – малозольное масло не спасет. Маркировка: C1, C2. C3. Зольность не превышает показатель в 0,5%. Дополнительной категорией выделяют универсальные, относящиеся к типу D/SE. Показатель сульфатной зольности масла не превышает показателя в 1%, а общее содержание примесей колеблется от 10% до 11,5%.

Сульфатная зольность

Понятия зольность масла и сульфатная зольность следует различать. Первое — это продукт сгорания, а второе — количество металлсодержащих присадок в масле. Присадки выступают в качестве компонентов, способных улучшить технические характеристики моторного масла. Среди разнообразия можно найти те, которые очищают поверхность двигателя, не дают появляться коррозии или увеличивают срок замены масла. Благодаря исследованиям и поиску идеального состава, сульфатное масло обладает сбалансированными компонентами. Добавляя самостоятельно, автолюбитель может неверно рассчитать содержания. В таком случае, в камере сгорания будет повышенное отложение золы. Выбирая масло с определенным содержанием зольности, нужно рассчитывать технические показатели, консультироваться со специалистами и более опытными автолюбителями.

Зольные масла нередко используют в качестве профилактических мер, а нерегулярно: способствует износу деталей, в следствии абразивного влияния на поверхностях соприкосновения, дегенеративно влиять на свечи зажигания.

Стандартные масла практически не содержат процент зольности. Условиями использования масел являются:

• Для бензиновых моторов — не более 1,5%;
• Дизельные системы ограничены в 1,8%;
• Дизели высокой мощности – до 2%

Отработанные материалы, такие как фосфор, зола и сера, способны негативно повлиять на работу нейтрализаторов и фильтрационных систем. Оптимальным выбором при покупке считаются малозольные масла, рекомендуемые производителем. Также стоит обратить внимание на температуру вспышки и исправность двигателя. Используя даже малозольные масла, могут появляться различные побочные эффекты от сгорания. Все это влияет на скорость зажигания и температуру. При проблемной работе систем автомобиля, рекомендуются малозольные масла с низким содержанием присадок. В таком случае, количество отработанной золы и фосфора будет уменьшаться.

Влияние золы на двигатель

Высокая зольность провоцирует высокотемпературный отложения, которые обладают дегенеративными свойствами. Они способны загрязнить не только сам двигатель, но и повлиять на работу других систем автомобиля. Умение их смывать – одно из главных характеристик моторного масла. Но этого недостаточно, ведь чтобы полностью очистить поверхность от отложений, их нужно размельчить и нейтрализовать. Использование моюще-диспергирующих свойств позволяет вернуть деталям былую чистоту и нормализовать процессы работы. Если отложений будет слишком много – это провоцирует повышение температуры в двигателе. Соответственно, качество работы уменьшается, приводит к дальнейшим неисправностям. Особое влияние оказывает на масляные фильтры, которые попросту могут забиться. Страдают и другие компоненты:

• Несвоевременное воспламенение рабочей смеси;
• Проблемы в работе электродов свечей зажигания;
• Прогар выпускных клапанов;
• Отложения из золы в камере сгорания

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.