Справочная информация

Плотность и удельный вес
Плотность вещества — это отношение его массы к объему [кг/м3]. Удельный вес — отношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды Плотность и удельный вес зависят от температуры

Вязкость
Вязкость - это зависящая от температуры величина, которой выражается текучесть вещества. Существует несколько единиц измерения вязкости. Для измерения вязкости смазочных масел в основном применяется кинематическая вязкость, которая в технической системе единиц измеряется в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ в м2/с] или в мм2/с. Если кинематическая вязкость умножается на плотность масла в измеряемой температуре, получается динамическая вязкость, единица измерения которой - пуаз [пз]. В системе СИ единица измерения динамической вязкости - паскаль-секунда, [Па] [Нс/м2].

Индекс вязкости
Индекс вязкости (сокращенно VI, от английского Viscosity Index) безразмерный показатель, он характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше значение VI, тем меньше зависимость вязкости масла от изменения температуры.

Температура вспышки
При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Это значение температуры называется температурой вспышки.

Температура застывания
Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости и/или кристаллизации парафина при снижении температуры в такой степени, что масло перестает течь под собственным весом.

Щелочное и кислотное число
В процессе эксплуатации в смазочных маслах накапливаются кислые и/или щелочные продукты, образующиеся в процессе эксплуатации или изначально в нём присутствовавшие. Оба показателя анализируются в лабораторных условиях (TBN - общее щелочное число и TAN -общее кислотное число). Щелочное и кислотное числа показывают количество кислого/щелочного продукта, которое необходимо для нейтрализации масла. В качестве единицы измерения щелочности и кислотности используют [мг KOH/г] (миллиграмм гидроксида калия на грамм масла).

Минеральные масла
Минеральное базовое масло получают из нефти при помощи достаточно сложной, многостадийной перегонки и очистки. Хорошее минеральное масло - это надежное сырье для смазочных материалов, у которого имеются всесторонне сбалансированные свойства, как например, хорошее обеспечение герметичности, растворимость присадок и эффективность их влияния. При нормальных эксплуатационных температурах и условиях смазочные свойства минеральных масел вполне достаточны и их можно контролировать выбором подходящей вязкости. Однако на базе минерального масла трудно, а иногда и невозможно разработать смазочный материал, обладающий отличными свойствами при низких температурах и в то же время сохраняющий достаточно высокие смазочные свойства и при высоких эксплуатационных температурах.

Синтетические масла
При помощи базовых синтетических масел для смазочных материалов добиваются лучших свойств, чем у минеральных масел. Базовые синтетические масла получают из минеральных масел еще более сложным способом переработки. Конечным продуктом этого процесса является смазочный материал более сбалансированного и благоприятного углеводородного состава, чем минеральные масла. Однако само по себе применение синтетического базового масла не всегда гарантирует высокие эксплуатационные свойства товарного продукта. Для достижения высокого качества требуется тщательный подбор компонентов и оптимизация рецептуры продукта. Поэтому возможна весьма большая разница в стоимости «однотипных» синтетических масел. Синтетические масла позволяют достичь следующих свойств:

Отличные свойства при низких температурах, в т. ч. легкий запуск двигателя и надежное смазывание в холодных условиях;
Отличные функциональные свойства при высоких температурах, в частности, стабильность против окисления, низкая летучесть и расход масла;

Наиболее перспективными базовыми маслами являются углеводородные базовые масла или, так называемые, EHVI, XHVI и VHVI масла. Эти базовые масла получают из нефти в процессе сложной переработки. В результате получают масла с углеводородным составом с более стабильными эксплуатационными свойствами. Полиальфаолефин (PAO) - это чаще всего использующееся в трансмиссионных и моторных маслах синтетическое базовое масло. Получение PAO связано с использованием процессов синтеза — это еще более длительный и сложный процесс, по завершении которого получают фракцию масла заданного углеводородного состава.

Синтетические эфиры используют в качестве добавки к другим базовым маслам. Они стоят дорого, но эти затраты оправданы высокими эксплуатационными свойствами эфиров, особенно в условиях низких температур.

Биологически распадающиеся масла
Биологически распадающиеся масла изготавливают обычно из биологически разлагаемых эфиров или растительных масел. Масла, изготовленные на их базе, обладают хорошей текучестью при низких температурах и имеют высокий индекс вязкости. Биологически распадающиеся масла не рекомендуется смешивать с обычными минеральными маслами. Не рекомендуется смешивать биологически разлагаемые масла разных производителей, если не известно, какие базовые масла они содержат. Масла, содержащие синтетические эфиры, обычно допускается смешивать с маслами, изготовленными на основе эфиров, но масла на основе растительного масла не рекомендуется смешивать между собой или с изготовленными на базе синтетических эфиров маслами. Дополнительные сведения о биологически распадающихся маслах можно получить в технической документации.

«ЛЛК-Интернешнл» осуществляет поставку базовых масел мировым лидерам производства готовых смазочных материалов и компонентов, в числе которых Сhevron, Afton, Petronas и другие.
В настоящее время предприятия группы «ЛУКОЙЛ» производят базовые масла I группы (SN-150, SN- 350, SN-500, SN-650, SN- 900) и масла III группы (VHVI-4). Производственные мощности Группы ЛУКОЙЛ позволяют обеспечивать как собственные потребности в базовых маслах, так и осуществлять их продажу на внутреннем и зарубежных рынках.

Температура вспышки
При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Это значение температуры называется температурой вспышки.

Температура застывания
Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости и/или кристаллизации парафина при снижении температуры в такой степени, что масло перестает течь под собственным весом.

Щелочное и кислотное число
В процессе эксплуатации в смазочных маслах накапливаются кислые и/или щелочные продукты, образующиеся в процессе эксплуатации или изначально в нём присутствовавшие. Оба показателя анализируются в лабораторных условиях (TBN - общее щелочное число и TAN -общее кислотное число). Щелочное и кислотное числа показывают количество кислого/щелочного продукта, которое необходимо для нейтрализации масла. В качестве единицы измерения щелочности и кислотности используют [мг KOH/г] (миллиграмм гидроксида калия на грамм масла).

С помощью только базовых масел невозможно достичь всех тех свойств, которые современное оборудование и механизмы требуют от смазочных масел. В связи с этим к ним добавляют специальные присадки, которые улучшают свойства базовых масел. Однако необходимо помнить, что даже самые хорошие присадки не способны превратить низкокачественные базовые масла в высококачественные смазочные материалы.

Основные присадки:

Антиокислительные присадки
Процесс окисления носит характер цепной реакции, при которой начавшееся окисление и посторонние включения, имеющиеся в масле, ускоряют процесс дальнейшего окисления. Антиокислительные присадки прекращают процесс окисления и блокируют каталитический эффект металлических поверхностей.

Поддерживающие чистоту присадки (детергент и дисперсанты)
Они предохраняют поверхности деталей двигателя от отложений и поддерживают нерастворимые загрязнения диспергированными в масле.

Противокоррозийные присадки
Образуют на металлических поверхностях пленку, предотвращающую коррозию.

Противоизносные присадки
Образуют на смазываемых поверхностях пленку, предотвращающую непосредственное соприкосновение металлических поверхностей. Противоизносные присадки важны в местах, где нагрузки высокие, а скорости маленькие.

Противозадирные присадки (EP-extreme pressure)
Образуют вместе со смазываемыми металлическими поверхностями химическую пленку, которая эффективно предотвращает задиры. Предназначение противозадирных присадок - увеличить нагрузочную способность масла. Трансмиссионные масла являются типичными маслами с противозадирными присадками.

Противопенные присадки
Предотвращают образование пены за счет снижения поверхностного натяжения масла, благодаря чему пузырьки быстро сдуваются.

Присадки, снижающие температуру застывания
Обеспечивают текучесть масла при низкой температуре, предотвращая слипание парафиновых и др. кристаллов.

Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI)
Замедляют изменение вязкости масла с изменением температуры за счет изменения объема высокомолекулярных полимеров, из которых они состоят. Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI) важны в маслах, которые используются при экстремально меняющихся температурных условиях.

Вязкость моторных масел обозначается по классификации SAE (Society of Automotive Engineers — Общество автомобильных инженеров, США). По классификации SAE моторные масла делятся на следующие классы: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20,30,40, 50 и 60. Для масел, имеющих по данной классификации только цифровое обозначение, в нижеприведенной таблице даны предельные значения вязкости при температуре 100 °C.

Буква W перед цифрой означает, что масло приспособлено к работе при низкой температуре (Winter — зима). Для этих масел кроме минимальной вязкости при 100°C дополнительно дается температурный предел прокачиваемости масла в холодных условиях. Большинство присутствующих сегодня на рынке моторных масел являются всесезонными, т. е. удовлетворяют требованиям по вязкости как при низких, так и при высоких температурах.

Для каждого класса по SAE дается максимальная вязкость при номинальной температуре (см. таблицу). Значение вязкости определяется лабораторным методом испытаний на имитаторе холодного пуска CCS. Предельная температура прокачиваемости показывает наиболее низкую температуру, при которой масляный насос способен прокачивать масло в системе смазки. Таким способом определяют самую низкую и безопасную температуру холодного запуска.

Аббревиатура HTHS расшифровывается как High Temperature High Shear Rate, т.е. вязкость определяется в условиях высокой температуры и скорости сдвига. С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре.

ACEA - это совместная организация европейских автопроизводителей, которая разработала классификацию моторных масел, лучше учитывающую современные европейские автомобили и условия применения. Классификация ACEA разделяет моторные масла на три категории по типу двигателей: масла для бензиновых двигателей (А), масла для дизельных двигателей малой мощности (В) и масла для дизельных двигателей большой мощности (Е). В 2004 году масла класса А и В были объединены в один класс A/B. Дополнительно был создан класс С. Он предназначен для специальных систем рециркуляции и очистки выхлопных газов, которыми оборудованы бензиновые и дизельные двигатели малой мощности. Масла класса С - это, например, масла Low SAPS, которые содержат значительно меньше серы, фосфора и сульфатной золы, чем традиционные моторные масла.

Классификация моторных масел API разработана API (American Petroleum Institute) совместно с ASTM (American Society for Testing and Materials) и SAE (Society of Automotive Engineers). Она устанавливает пределы различных параметров (например, чистота поршня, закоксование поршневых колец и т.д.) с помощью различных испытательных двигателей.

Классификация API подразделяет моторные масла на две категории:

Бензиновые моторные масла, для которых используются классы SE, SF, SG, SH, SJ, SL и SM.
Дизельные моторные масла, для которых используются классы CC, CD, CE, CF, CG, CH, CI и CJ.

Уровень требований к маслам для двухтактных двигателей определяется классификацией API, которая основывается на лабораторных испытаниях и испытаниях на двигателях. Масла для двухтактных двигателей делятся на четыре класса API:

API-TA - Для двухтактных двигателей мопедов, газонокосилок и соответствующих машин.

API-TB - Для двигателей мотоциклов малой мощности и моторных лодок.

API-TC - Для двухтактных двигателей, работающих в жестких условиях на суше. Можно также использовать, когда требуется класс API-TA или API-TB.

API-TD -Специально для двухтактных подвесных моторов.

Внимание! Уровни API-TA и API-TB не одинаковы и не взаимозаменяемы

По классификации SAE масла для трансмиссий разделяются на классы 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 110, 140, 190 и 250. Буква W означает, что масла предназначены для эксплуатации в условиях низких температур. При указанных в таблице минусовых температурах вязкость масел не должна превышать 150.000 сантипуазов (сП), а также выполнять минимальные требования при температуре 100°C.

Для масел других классов SAE предельные характеристики вязкости определены при температуре 100°С.

Внимание! В качестве эталона API всегда используйте масла класса GL.

Узлы трансмиссий транспортных средств, в которых используются фрикционные элементы, работающие в масле, требуют особых масел, содержащих специальные присадки, обеспечивающие плавную и стабильную работу этих агрегатов. В обозначении класса API этих масел присутствует обозначение LS (Limited Slip).

Масло для автоматических трансмиссий, в отличие от обычных трансмиссионных масел, должно выполнять роль рабочей жидкости в гидросистеме управления, а также смазывать и отводить тепло от фрикционных элементов. Эти масла часто называют жидкостями для автоматических трансмиссий (ATF — Automatic Transmission Fluid).

Внимание! Классификация API не охватывает масел для автоматических трансмиссий, т. к. у изготовителей трансмиссий имеются к применяемым маслам свои требования. Требования разных производителей трансмиссий отличаются друг от друга по фрикционным свойствам. Большую часть автоматических коробок передач можно смазывать маслом типа Dexron II или Dexron III, но если производители коробок передач выставляют свои требования к используемому маслу, то их стоит придерживаться.

Классификацию по ISO 3448 распространяется на гидравлические и индустриальные масла. Вязкость по стандарту ISO делится на 18 категорий. Номер категории (от 2 до 1500) соответствует значению кинематической вязкости при 40°C в мм2/с (сСт) с допуском 10% от номинального значения в каждой категории.

Требуемые свойства:

Оптимальная вязкость(оптимальная вязкость при температре запуска, достаточная вязкость при рабочей температуре);
Стабильное значение вязкости;
Противоизносные свойства;
Противокоррозийные свойства;
Хорошие водоотделяющие свойства;
Низкая склонность к пенообразованию и хорошая воздухоотделяющая способность;
Устойчивость к окислению;
Хорошее обеспечение герметичности.

Классификация
Помимо основной классификации гидравлических масел имеются и другие:
DIN 51524 часть 2 (HLP) и 3 (HVLP);
SS 155 434;

Классификация DIN 51524 часть 2 (HLP) распространяется на гидравлические масла с дополнительными присадками для современных гидравлических систем высокого давления, в которых перепады температуры небольшие. Типичными являются производственные гидравлические системы, работающие внутри помещений.

Классификация DIN 51524 часть 3 (HVLP) распространяется на гидравлические масла с присадками для гидравлических систем высокого давления, которые функционируют при переменных температурах. Индекс вязкости масла должен быть не менее 140. Типичными являются гидравлические системы подвижного оборудования.

Шведский стандарт SS 155 434 распространяется на гидравлические масла с высоким уровнем вязкости, в нем учтены требования к маслам в условиях низких температур согласно классификации DIN. В выпущенном ранее стандарте отсутствовали требования по SMR.

Чистота, использование и хранение
Для нормальной работы гидравлических систем чистота рабочей жидкости является важным фактором. Опыт эксплуатации показывает, что более 70% поломок вызваны попаданием в жидкость посторонних частиц. Гидравлические системы всегда должны заправляться закачиванием насосом, а не наливом. В этом случае вероятность попадания внутрь системы грязи с поверхности контейнера минимальна. Заправлять гидравлическую систему следует через фильтр, поскольку чистота жидкости даже в заводском контейнере далеко не всегда удовлетворяет требованиям по эксплуатации гидравлического оборудования.

Контейнеры с маслом должны храниться таким образом, чтобы в них снаружи не могли попасть ни вода, ни грязь. Например, бочки лучше хранить заливным отверстием вниз. В этом случае вода с грязью, скапливающаяся на верхней поверхности бочки, не будет попадать через заливное отверстие внутрь. Руководство по хранению относится ко всем смазочным материалам.

Выбор масла

Наиболее важной характеристикой при выборе гидравлического масла является его вязкость.

Стартовая вязкость
Наибольшее допустимое значение стартовой вязкости зависит от типа насоса. Изготовители насосов рекомендуют следующие значения вязкости в зависимости от типа насоса:
Поршневые насосы 200– 800 мм2/с;
Лопастные насосы 500–1000 мм2/с;
Шестеренчатые насосы 800–1600 мм2/с;

Оптимальная вязкость:
Для предотвращения кавитации и для обеспечения минимального сопротивления потока вязкость масла должна быть максимально низкой, но в тоже время достаточной для обеспечения необходимой смазки насоса.

Минимальная вязкость:
Вязкость может понизиться настолько, что масляная пленка начинает истончаться, вследствие чего металлические поверхности приходят в непосредственный контакт и износ соприкасающихся частей увеличивается.

Поскольку вязкость масла зависит от температуры, то области рабочей температуры для гидравлических масел представлены в виде диаграммы. Температурные ограничения основываются на рекомендациях изготовителей насосов. (Более точные рекомендации применительно к конкретному оборудованию дают его изготовители в своих руководствах по эксплуатации.)

Моторные масла не рекомендуется использовать в гидравлических системах, т.к. по сравнению с гидравлическими маслами они:
обладают плохой водо- и воздухоотделяющей способностью;
сезонные моторные масла обладают узким диапазоном рабочих температур, а всесезонные масла содержат специфические присадки, использование которых недопустимо в гидравлических системах;