В предыдущей статье мы разобрали, какие бывают группы базовых масел.
Но как эта информация может помочь при выборе моторного масла для автомобиля?
Для этого мы рассмотрим отличия минеральных моторных масел (1, 2, 3 группа) от синтетических (4, 5 группа).
Минеральная база представляет собой огромное количество разных молекул. В ней содержится большое количество разных веществ: парафины, изопарафины, нафтены, ароматические кольца, бензольные кольца и т.п.
Чтобы эта база была пригодна в качестве смазывающего вещества, её сначала нужно обработать (очистить).
В свою очередь, синтетическая база максимально однородна, т.к. вид молекулы закладывается при синтезе. Такой базе не нужна обработка, а её характеристики максимально понятны и прогнозируемы.
Визуально это выглядит примерно так:
Вообще, существует теоретическая возможность очистки минеральной базы до полной однородности молекул. Но она коммерчески невыгодна, т.к. её возможная стоимость является запредельной для конечного результата.
Рассмотрим подробнее, какую обработку проходит минеральная база и почему она не нужна для синтетической.
Обработка минеральной масляной базы
1. Вакуумная дистилляция.
Определяет вязкость, температуру вспышки и температурную стабильность масла.
По сути, происходит процесс выбора молекул с нужной молекулярной массой.
При этом, при создании синтетического масла, нужная молекулярная масса достигается продлением времени реакции и закладывается в процесс заранее.
2. Селективная очистка
Экстракция растворителем, которая позволяет удалить ненужные ароматические компоненты и улучшает устойчивость базы к окислению.
В синтетическом масле сразу при создании отсутствуют ненужные ароматические вещества.
3. Депарафинизация растворителем
Улучшает температуру застывания за счёт удаления воскообразных молекул.
Синтетическая база лишена таких молекул сразу при синтезе.
4. Гидроочистка
Разрыв слабых двойных углеродных связей, а также удаление существенной части соединений азота и серы.
В случае 2 и 3 группы масел, этот процесс называется гидрокрекингом. Гидрокрекинг также помогает удалить большую часть соединений азота и серы, а также разрывает двойные связи и нафтеновые кольца.
Так как в масле на базе полиальфаолефинов изначально нет таких компонентов, гидрокрекинг такому маслу так же не нужен.
Преимущества ПАО базы
Так как молекулы PAO-базы изначально одинаковые и имеют заданные характеристики, мы можем выделить ряд преимуществ такой базы:
1. Высокий индекс вязкости
Идеальное моторное масло имело бы одинаковую вязкость при любой температуре. К сожалению, это невозможно, но можно измерить устойчивость масла к изменению вязкости, применяя понятие Индекс Вязкости (VI).
Индекс вязкости - это разница показателей вязкости масла при высокой и низкой температурах. Чем меньше разница, тем выше индекс вязкости, тем более стабильно масло себя ведёт.
Обычно, ИВ 1 и 2 группы примерно 80-120.
Показатель ИВ 3 группы (гидрокрекинг) выше 120.
ИВ ПАО масла имеет показатель 160-220.
2. Лучше устойчивость к сдвигу
Устойчивость к сдвигу не зависит от базы масла. Но в масла 1, 2 и 3 группы для достижения нужных показателей производителю приходится добавлять специальные присадки. Это длинные полимерные цепочки, которые могут легко разрушиться, что снижает устойчивость к сдвигу во время эксплуатации.
В ПАО отсутствуют полимерные загустители, что улучшает показатели устойчивости к сдвигу.
3. Низкая испаряемость
и следом за ней4. Высокая температура вспышки и низкая температура застывания
В минеральных базах присутствует много молекулы с разной массой и разными свойствами. В ПАО базе большая часть молекул одной массы и свойств.
Таким образом, в ПАО отсутствуют короткие и лёгкие углеводородные молекулы. Это молекулы с маленьким количеством атомов углерода. Чем короче молекула, тем более она подвержена вспышке и испарению.
И также отсутствуют длинные и тяжёлые молекулы. Чем длиннее молекула в составе, тем быстрее замёрзнет базовое масло.
5. Лучше устойчивость к окислению
В ПАО базе очень мало молекул с двойными углеродными связями. Нет соединений азота, серы, ароматических колец и т.п.
Таким образом, в молекулы ПАО изначально, при создании, заложена хорошая устойчивость к окислению, что делает эту базу намного стабильнее. чем базу из естественного сырья.
6. Выше коэффициент сцепления молекул
Поскольку все молекулы имеют одинаковый размер, внутреннее трение этих молекул меньше.
Какие минусы у ПАО базы?
Но при всех своих преимуществах, ПАО база имеет и минусы.
1. Плохая растворяемость
а также2. Плохая полярность
Так как минеральное базовое масло по сути своей представляет коктейль из разных веществ, содержащиеся в ней полярные молекулы помогают такому маслу растворять присадки.
В ПАО базе молекулы не полярны, поэтому присадки в такой базе растворяются очень плохо. Эта проблема легко решается добавлением в ПАО некоторого количества эстеровой базы (5группы). Обычно достаточно 5-10% эстеров, чтобы присадки хорошо и надёжно растворились в базе, а масло надёжно прилипало к поверхностям двигателя.