Мы продолжаем серию публикаций по тестам моторных масел, начатую в «АВТОДЕЛА» №5 2004. Задача нашего теста – проверить, соответствуют ли заявленные производителем особенности реальным характеристикам продукта. В этот раз исследовались масла двух категорий: полусинтетика с индексом вязкости SAE 5W-40 и «народная минералка» SAE 15W-40. До этого испытаниям подвергались полусинтетические масла SAE 10W-40 категорий API SG-SH (№5 2004) и API SJ-SL (№15 2004).
    Испытания проводились в лаборатории ООО «Виал Ойл», имеющей государственную аккредитацию, и в ФГУП «25 ГосНИИ Минобороны России». Во время теста все образцы были «обезличены», то есть им присваивался номер, с которым и работали сотрудники лаборатории.

ОБРАЗЦЫ ОЦЕНИВАЛИСЬ ПО СЛЕДУЮЩИМ ПАРАМЕТРАМ

ПЛОТНОСТЬ ПРИ 20°С (ГОСТ 3900) – определяется ареометром.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ (по ГОСТ 33): определяется в капиллярных вискозиметрах при температуре 40 °C и 100 °С. Измерение проводится в термостате, в котором поддерживается заданная температура. Вискозиметр погружается в термостат, и когда масло нагрелось до нужной температуры, засекается время прохождения маслом известного объема вискозиметра (изогнутой трубки). Вязкость рассчитывается по формуле.
ДИНАМИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ: определяется при различных градиентах скорости сдвига в ротационных вискозиметрах (ASTM D5293). Мы тестировали низкотемпературную вязкость проворачиваемости, от которой зависит число оборотов коленвала двигателя во время «зимнего пуска».
СУЛЬФАТНАЯ ЗОЛЬНОСТЬ (ГОСТ 12417), определяющаяся содержащимися в масле присадками. Формулы и количество присадок, как правило, являются «секретом фирмы». Но, по правде говоря, точные формулы интересны только компаниям-конкурентам – важные свойства масла определяются просто количеством присадок. Оно-то и вычисляется при взвешивании остатка, полученного при сжигании масла в присутствии серной кислоты (поэтому параметр и называется «сульфатная зольность»). Для процедуры используют специальный тигель из кварцевого стекла, который сначала греют на обычной плите, а потом переносят в муфельную печь, температура внутри которой равняется 775 ±25 градусов. Чем больше сульфатная зольность, тем больше в масле присадок. Но ее значение не должно превышать 1,3% от общей массы для бензиновых двигателей, 1,8% — для дизельных, потому что излишняя зольность увеличивает нагарообразование.
ЩЕЛОЧНОЕ ЧИСЛО (ГОСТ 11362), указывающее на потенциал масла в плане ресурса. При работе двигателя в масле образуются продукты окисления, которые вызывают коррозионный износ деталей. Для нейтрализации этих кислот в него добавляют специальные присадки. Изначально высокое щелочное число — показатель долговечности масла, хотя на то, с какой скоростью масло будет «стареть» и терять свои свойства, очень сильно влияют и условия эксплуатации. Если производитель сэкономил на количестве присадок, а масло используется в тяжелых условиях (например, в автомобиле, который эксплуатируется в крупном городе, или просто в сильно изношенном двигателе), то присадки очень быстро сработаются. Для определения щелочного числа масло растворяют в определенном объеме и проводят обратное потенциометрическое титрование. Это значит, что в раствор добавляют избыток кислоты (соляной), а потом капают щелочь до тех пор, пока вольтметр не выдаст скачок напряжения. Из объема щелочи, который для этого понадобился, и определяют щелочное число масла.
ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ В ОТКРЫТОМ ТИГЛЕ (по ГОСТ 4333), для определения которой есть специальный прибор. Тигель, в который наливается масло, подогревают, при этом за 1 минуту температура масла не должна подниматься больше, чем на 2 градуса. Затем над тиглем проводят зажженным фитильком и фиксируют температуру, если масло вспыхивает (именно вспыхивает и гаснет, но не горит – чтобы масло загорелось, нужна температура куда большая).
ТЕМПЕРАТУРА ЗАСТЫВАНИЯ (по ГОСТ 20287): температура, при которой масло не течет под действием силы тяжести, то есть теряет текучесть. Масло в пробирке помещается в термостат с сухим льдом, где по достижении им заданной температуры проводится нехитрый опыт: пробирку наклоняют под углом 45 градусов, и если через минуту сдвиг уровня есть – значит, масло не застыло. Температура застывания должна быть на 5—7 °C ниже той температуры, при которой масло должно обеспечивать прокачиваемость. В большинстве случаев моторные масла застывают из-за выпадения кристаллов парафинов. Требуемая нормативной документацией температура застывания достигается депарафинизацией базовых компонентов и/или введением в состав депрессорных присадок (полиметилакрилаты, алкилнафталины и т. д.).
    На установке ВО-4, которая моделирует процесс работы моторных масел в двигателях внутреннего сгорания (высокотемпературное окисление масла в цилиндро-поршневой группе двигателя, то есть окисление масла в тонком слое, были исследованы следующие параметры:
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ (ФКЗ), характеризующий количество растворенных и взвешенных продуктов окисления в масле; чем он меньше, тем лучше.
ПОКАЗАТЕЛЬ ИЗМЕНЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, характеризующий срабатываемость в масле полимерного загустителя. Чем меньше процент изменения, тем более стабильны свойства масла.
ИЗМЕНЕНИЕ ЩЕЛОЧНОГО ЧИСЛА, по которому оценивают срабатываемость в масле многофункционального пакета присадок. Чем меньше процент изменения, тем меньше «стареет» масло.
    Сущность метода оценки склонности масел к высокотемпературному окислению состоит в нагревании масла в специальной лабораторной установке в заданных условиях при принудительной подаче воздуха в присутствии медного катализатора, за счет которого убыстряется процесс окисления пробы масла. Лабораторная установка, реализующая данный метод, состоит из нагревательного блока и системы подачи воздуха, включающей лабораторную воздуходувку, буферную емкость и систему дифференциальных манометров-реометров. Нагревательный блок представляет собой термостатируемую баню с четырьмя гнездами, в которые помещают колбы-реакторы с капиллярными распылителями. В качестве катализатора окисления используется медная спираль (диаметр витка — 20 мм, высота — 20 мм, номинальный диаметр проволоки — 2,0 мм).
    Количество испытуемого масла принято равным 25 г.
    Условия испытаний: 180 °C, расход воздуха — 300 мл/мин. продолжительность — 15 часов.