Масляная магистраль

Откуда берутся присадки

­Физико-химические свойства моторных масел во многом определяют пакеты присадок, которые в них применяются. В сегодняшних санкционных реалиях многие российские компании остались без компонентов от европейских и американских компаний, а ведь без них невозможно создать смазочные материалы, которые бы получили официальное одобрение от ведущих автопроизводителей.

Присадки – это добавки, которые придают базовому маслу особые свойства. Чисто технически смазывать может и простое базовое масло, которое делается из нефти, газа или является полностью синтетическим. Но современные моторы совсем не такие, какими они были 50 лет назад, – у них гораздо выше требования по нагрузке и рабочей температуре, защите от коррозии и окислению. Поэтому, чтобы базовое масло хорошо работало, ему нужны дополнительные компоненты: противоокислительные присадки, изменяющие режимы трения в двигателе; противокоррозионные ­– защищающие двигатель и различные его части от ржавления. Есть также специальные модификаторы трения, работающие при различных температурах и позволяющие защитить мотор при холодном старте.

Процесс разработки новых присадок идет непрерывно, но стоит отметить, что свободы у технологов немного, потому что качественные пакеты создаются вместе с инженерами-двигателистами. Например, проектируется новый мотор какой-нибудь европейской машины. Такой цикл занимает около трех-пяти лет, и уже на этом этапе инженеры компании, которая производит автомасло, подбирают присадки, оптимальные для этого двигателя, чтобы обеспечить его надежную работу при любых нагрузках.

Когда двигатель поставляется на рынок, вместе с ним выходят и пакеты присадок, наиболее для него подходящие, они имеют статус официально «одобренных» и обладают официальными допусками Mercedes-Benz, Volkswagen, Volvo, Porsche и так далее. Просто добавить какую-то присадку или «вынуть» ее из этого «набора» невозможно, потому что весь пакет вместе с двигателем прошел цикл масштабных лабораторных, стендовых и полевых испытаний.

Рецептуры моторных масел Rolf разработаны на основе высокотехнологичных базовых компонентов и пакетов присадок от ведущих европейских производителей, например, фирмы Infineum. Это позволяет гарантировать высокое качество и обеспечить готовому продукту официальные допуски и одобрения автопроизводителей. Сегодня «Рольф Лубрикантс Восток» – одна из немногих компаний в России, сохранивших доступ к оригинальным пакетам, производство масел локализовано в Калужской области в технопарке UPEC (United Petrochemicals).

Виды и ранжирование масел

Различия между синтетическими, минеральными или полусинтетическими маслами зависят от используемой «базы». Масла бывают двух видов:

• производимые путем ступенчатой очистки нефти, их называют минеральными;
• синтезируемые из мономеров. Именно их принято называть синтетическими.

То, что называют «полусинтетикой», – это комбинация из минеральной и синтетической основ в различных пропорциях и не является третьим видом масел.

Если взять нефтяной мазут, перегнать его в вакуумной колонне, затем провести очистку путем селективной экстракции или депарафинизации, получим масло I группы.

Если продолжить очистку – добавить водород при высоком давлении, провести гидроочистку, – получится масло II группы. Если еще более ужесточить этот процесс, провести гидрокрекинг – то есть обработать «полуфабрикат» при очень высоких температурах, давлении водорода и использовать специальные катализаторы, то получится масло III группы. Оно получается очень чистым: визуально выглядит прозрачным, как вода, но по своей природе оно остается маслом из минерального сырья, то есть из нефти.

«Синтетика» считается самым чистым и самым высокоуровневым маслом. Так, в 2023 году в Калужской области начали производить линейку масел, отличающуюся инновационной базовой основой с использованием современных синтетических компонентов, которые не содержат нефтяных примесей: полиальфаолефинов (PAO) и GTL (Gas-to-Liquid, «из газа в жидкость»). Масла на такой базе, дополненные современным пакетом присадок, обладают массой преимуществ. У них отличные низкотемпературные свойства: застывание наступает при -60 градусах Цельсия, а также низкая испаряемость и высокая устойчивость к окислению.

Если говорить про смазочные материалы для легковых и грузовых автомобилей, то разница между ними значительная. Легковые авто чаще всего работают на бензине, в нем не так много серы, особенно если это бензин высоких категорий, поэтому в моторном масле не должно быть слишком много щелочных присадок.

Грузовые автомобили чаще работают на дизельном топливе, в котором больше серы. При сгорании ее соединения превращаются в серную кислоту, которую необходимо нейтрализовать. По этой причине запас щелочности в маслах для грузовых автомобилей больше.

Двигатели грузовиков тяжелее нагружены, чем легковые, соответственно, количество остальных присадок, таких как модификаторы трения, противокоррозионные присадки, – больше, а процент легирования масел – выше, особенно если речь идет о смазочных материалах для тяжело нагруженных автомобилей категории E4 по ACEA .

В современном мире все чаще используют всесезонные масла. Когда мы видим маркировку на канистре, допустим, 5W-30 – это классификация по стандарту SAE J300, где 5 W обозначает низкотемпературную вязкость.

Есть эмпирическое правило: если из этой цифры вычесть 35, можно узнать минимальную температуру пуска двигателя. Например, если это 5W, то 5 минус 35 получается -30. Значит при -30 автомобиль гарантированно запустится. А второе число (30) – это вязкость при рабочей температуре двигателя, которая соответствует состоянию прогретого двигателя.

Сейчас за счет появления новых базовых компонентов и новых модификаторов вязкости (загустителей) у производителей нет необходимости ранжировать масла на только летние или только зимние. Современные смазочные материалы образуют достаточно плотную пленку в двигателе, которая защищает мотор при высоких нагрузках, и при этом масло сохраняет текучесть и прокачивается по системе даже при низкой температуре, позволяя двигателю завестись даже в сильные морозы.

Особенности производства

Изготовление современных автомобильных масел – это процесс смешения, который происходит в реакторах периодического действия . Именно туда загружается базовое масло, присадки, полимерный загуститель, и при температуре от 60 до 80 градусов Цельсия все это перемешивается определенное время. После этого через систему фильтрации продукт подается на фасовочную линию и разливается в бочки, канистры или другие емкости.

Рецептуры современных смазочных материалов достаточно стандартизированы: с одной стороны, приготовить автомобильное масло не так сложно. Но то, как рецептурные компоненты дозируются и смешиваются на производственном оборудовании, – это уже совершенно другая история. От дозировки некоторых компонентов, например, бустеров, противоокислительных или антипенных присадок, может очень сильно зависеть качество масла.

В современном производстве все реакторы оснащены тензодатчиками, датчиками температуры, уровня, а также другой сложной и высокоточной автоматикой и измерительными устройствами. Дозирование обычно идет по массе, в том числе на лабораторных весах, если мы говорим о компонентах малых дозировок. Однако некоторые компоненты могут отмеряться и по объему – высокоточными кориолисовыми расходомерами .

Производственный контроль и качество

На любом современном предприятии ведется многоступенчатый производственный мониторинг качества. Например, продукция Rolf на площадке UPEC проходит семь ступеней контроля: от сырья до готового продукта.

Первая точка – это проверка сырья на входе. Если сырье принято, оно проходит еще один контроль перед вовлечением в производственный процесс. На стадии производства продукта оно проверяется в трех точках:

• в реакторе в конце производства;
• на момент слива из реактора в промежуточную емкость;
• в промежуточной емкости.

После этого минимум еще два раза этот же продукт проходит контроль качества на этапе фасовки. Обычно это начало и конец фасовки. В некоторых случаях проверку проходит и середина фасовки, где отбор делается из средней бочки.

Такой многоступенчатый контроль осуществляется за счет современного оборудования, с помощью которого измеряются все физико-химические показатели присадок: вязкость, плотность, щелочное число, кислотное число, число омыления и другие.

В случае базовых масел это вязкостно-температурные характеристики: кинематическая и динамическая вязкость при различных температурах. Кроме этого, специалисты проверяют молекулярный и атомный состав.

Для высокой эффективности исследований и измерений используются различные сложные спектрофотометры, которые определяют элементы присадок, другие – помогают определять молекулярную структуру сырья и производимого продукта.

Для того чтобы контроль качества продукции проходил без сбоев, в UPEC есть подразделение метрологии. Его сотрудники проверяют метрологические характеристики оборудования, обеспечивают точность его работы, ремонт и калибровку.

Лаборатории для испытаний автомобильных масел

Центральная лаборатория UPEC аккредитована по системе ISO/МЭК 17025. Она определяет критерии независимости лабораторий, метрологической достоверности данных, аудирует правильность поставки тех методик, которые входят в сертификат аккредитации.

Поэтому эти данные можно использовать и применять даже в спорных ситуациях.

В лаборатории на производстве автомобильных масел используется большое количество методик физико-химического анализа, как простых, так и сложных: хроматография, спектрофотометрия. При этом большое значение в компании придается инвестициям в лабораторный сектор. Например, не так давно была приобретена и установлена одна из лучших в мире моделей прибора, который называется ICP. Он используется для определения элементов в индуктивно связанной плазме и может измерять концентрацию элементов с точность до 10 Ppb .

В рамках развития качества лабораторных исследований в ближайшее время ожидается поставка современного оборудования для проведения дополнительных тестов на окислительную стабильность по методике Mercedes-Benz, а также прибор KRL от компании Kohler – для определения стабильности загустителя в гидравлических маслах.

Ряд стендовых испытаний масел Rolf проходит в Европе. Например, сотрудничество ведется с лабораторией ISP в Зальцбергене, а также некоторыми другими авторитетными исследовательскими центрами.

За последние два года на российском рынке автомасел произошли значительные изменения. С полок магазинов практически исчезла продукция некогда популярных иностранных компаний. Производители справились с этим вызовом и нарастили выпуск – в том числе с помощью независимых блендеров, таких как UPEC в Калужской области. Увеличив объемы, официально работающие сегодня на рынке компании полностью закрывают потребность страны в высококачественных смазочных материалах, соответствующих отраслевым стандартам и требованиям мировых автопроизводителей.

Фото к статье предоставлены «Рольф Лубрикантс Восток»