Масла для дизельных двигателей легковых автомобилей

В Европе были созданы спецификации на моторные масла специально для дизельных двигателей и легковых автомобилей вообще, так как дизельные двигатели более жономичны, чем бензиновые. В начале был ряд классов ССМС PD, а в последствии нынешний ряд масел АСЕА В.

Современные дизельные двигатели легковых автомобилей компактные, скоростные, мощные, с косвенным впрыском итурбонаддувом. Конструкция таких двигателей отличается гем, что развиваются высокие обороты коленчатого вала и достигается более высокая степень сжатия по сравнению с двигателями грузовых автомобилей или автобусов. Режим работы трудный и переменный - движение в городе, дальние поездки, гоночный режим. Поэтому ССМС PD2 класс масел несколько отличается от ССМС D4 и D5 классов масел для тяжелых, дизелей, таким же образом, как и масла класса АСЕА В от класса АСЕА Е. Кроме того, это чисто европейский тип масел. В классификации API отсутствуют классы масел для дизелей легковых автомобилей. Меньший интерес американцев к дизельным двигателям легковых автомобилей объясняется тем, что на рынке США такие автомобили составляют только около 2 %, а в Европейских странах достигают 25-30 %.

Для дизелей легковых автомобилей могут быть применены (в дополнение класса АСЕА В) и категории API:

• масла API SG/CD, API SH/CD, API SH/CF , а также API CF-4 API CG-4;

• масла категории SHPD (класса АСЕА Е), которые предназначены для новых мощных и быстроходных дизельных двигателей.

Масла для дизелей легковых автомобилей отличаются следующими особенностями:

• главное внимание уделено стойкости к большим деформациям сдвига при высокой температуре (HTHS) и к высокотемпературному окислению;

• большим резервом щелочности (TBN около 11 мг КОН/г) для нейтрализации серной кислоты, образующейся при сгорании сернистого дизельного топлива.

Требования изготовителей автомобилей к моторным маслам для дизельных двигателей легковых автомобилей излагаются в заводских спецификациях:

• VW-Norm 505.00, 506 00;

• MB Blatt 227.1.

Масла для мощных дизельных двигателей коммерческих автомобилей Масла для дизелей грузовых автомобилей и автобусов. Условия работы смазочных масел в дизельных двигателях тяжелее, чем в бензиновых. Они нагреваются больше, быстрее окисляются, в дизельном топливе больше серы, поэтому при сгорании топлива образуется больше сильных кислот. Дизельные масла должны содержать противоокислительные и более сильные щелочные (базовые) присадки, TBN таких масел должен быть большим и достигает 17 мг КОН/г. В камере сгорания образуются сажа и смолистые отложения, которые должны смываться под воздействием присадок -диспергентов и детергентов. В дизельные масла часто вводятся противопенные, противоизносные присадки, депрессанты и разделяющие присадки ЕР.

В отношении применяемого масла, грузовые автомобили и автобусы (коммерческие автомобили) с дизельными двигателями разделяются на следующие группы:

•европейские автобусы и тягачи дальнего следования и городского типа, с тяжелым режимом работы двигателей с турбонаддувом, мощные и скоростные; двигатели SHPD,

соответствующие европейским экологическим требованиям (Euro l), для которых применяются специальные масла с тем же названием SHPD. Согласно требованиям Европейского Союза, с октября 1996 г. на дорогах Европы разрешается эксплуатация только автомобилей с двигателями Euro 2, а с 1999-2000 г. - только с двигателями Euro 3. Для двигателей Euro 2 и Euro 3 разработаны новые специальные масла категории EHPD;

• мощные автобусы и тягачи дальнего следования и городского типа, с тяжелым режимом работы двигателей, двигатели с турбо- или супернаддувом;

• автобусы средней и большой мощности, грузовые автомобили и другие городские и хозяйственные автотранспортные средства, двигатели которых с турбонаддувом или без него, режим работы средний или тяжелый;

• разные грузовые автомобили и другие автотранспортные средства с двигателями средней мощности без турбонаддува;

• автотранспортные средства малой мощности разного назначения, в основном более старые машины; двигатели без турбонаддува.

Требования по уровню качества, выдвигаемые для масел, применяемых для двигателей этих групп автотранспорта, значительно различаются из-за конструкционных'• особенностей, мощности двигателей и режима работы. Отдельную группу составляют универсальные масла для машин смешанного автопарка.

Масла для мощных и скоростных дизелей SHPD. Специфическими условиями эксплуатации выделяются магистральные автобусы, грузовые автомобили и тягачи дальнего следования. На них установлены мощные и скоростные дизельные двигатели нового поколения, выполненные с высокой точностью и высокого качества. Они приспособлены к тяжелому режиму работы. На дальних дистанциях двигатель работает на полной мощности. Такие двигатели отличаются своей экономичностью, продленным интервалом замены масла, уменьшением вредных выбросов. Эти европейские двигатели называются "дизелями особо высокого качества" SHPD (Super High Performance Diesel). Для них была создана новая категория масел SHPD особенно высокого качества, со значительно продленным интервалом замены. Эти масла позволяют полнее использовать положительные конструкционные особенности двигателей. Масла для мощных и скоростных дизелей SHPD: АСЕА ЕЗ-96; АСЕА Е4-98; ССМС D5; API CH-4, API CG-4.

Американские и европейские двигатели этого назначения несколько отличаются своей конструкцией. От этого зависят и требования, выдвигаемые к качеству масел. В европейских двигателях зазор между поршнем и стенкой цилиндра составляет около 0,5 мм, а в американских - 0,75-1,7 мм, кроме того, различается конфигурация головок поршней. Поэтому в европейских двигателях другой характер изнашивания - проявляется так называемое "полирование стенок цилиндров" (bore polishing). Для его предотвращения, масла должны обладать большей липкостью и стойкостью к деформациям сдвига при высокой температуре. Нормативные показатели полирования цилиндров приведены в табл. 4.2. Для обеспечения продленного интервала замены, масло должно обладать также высокой стабильностью к окислению и механическому воздействию, кроме того, иметь большой резерв щелочности (TBN = 11-17 мг КОН/г) и относительно высокое содержание моющих присадок, которое характеризуется повышенной сульфатной зольностью (до 1,8-2,0 %).

SHPD масла с такими улучшенными свойствами были созданы в 1984 г. и обозначены ССМС D3. Далее они были усовершенствованы, и с 1989 г. введен класс ССМС D5. В настоящее время (с 1996 г.) это масла класса АСЕА ЕЗ-96, которые еще называются "маслами длинных дистанций" LDO (long distance oil}. Основной критерий их оценки - подавление полирования стенок цилиндров, который определяется моторными испытаниями MB ОМ 364 А (СЕС L-42-T-99), ОМ 441 LA (СЕС L-52-T-79) или ОМ 602 А (СЕС L-51-T-95). Также проверяется стабильность основных параметров масла в течение длительного времени, в первую очередь изменение вязкости при высокой температуре и большой деформации сдвига (HTHS viscosity) по СЕС L-36-A-97 и по Бош согласно стандарту СЕС L-14-A-93.

Таблица 4.2. - Пределы допускаемого полирования цилиндров для масел дизельных двигателей

Интервалом замены масла SHPD может быть продлен до пробега 50 000-60 000 км (две спецификации "Volvo" VDS и VDS-2) и даже до 90 000 км (MB Blatt 228.5). При городском режиме условия работы гораздо труднее, поэтому масло должно меняться примерно в два раза чаще.

Несмотря на строгие требования качества классов ССМС D5 и АСЕА ЕЗ-96, многие производители грузовых автомобилей и автобусов в Европе требуют, чтобы SHPD масла соответствовали их дополнительным требованиям (табл. 4.3).

По своему качеству ближе к SHPD являются американские масла API CF-4 и API CG-4. Наилучшим образом европейским требованиям будет отвечать новое масло API CH-4 (PC-7).

SHPD масла являются всесезонными, большинство из них имеют степень вязкости SАE 10W-40 или 15W-40.

Таблица 4.3 - Спецификации производителей автомобилей для масел SHPD

Масла для мощных, быстроходных дизельных двигателей.

Большинство масел для дизельных двигателей не имеют SHPD категории, но также предназначены к тяжелым условиям работы. Их интервал замены короче, чем SHPD. Такие масла имеют европейские классы качества ССМС D4 и АСЕА Е2-96. Подавление полирования цилиндров у этих масел ниже, при стандартном испытании допускается образование не более 8-16 % зеркальной полированной поверхности (см. табл. 4.2).

В Америке в 1987 г. был создан новый специальный класс АРІ СЕ для форсированных мощных и быстроходных дизельных двигателей с турбонаддувом, работающих в тяжелых условиях, как при малых скоростях и больших нагрузках, так и при больших скоростях и больших нагрузках. В 1990 году его заменили классом API CF-4. Позже были созданы API CG-4 и API CH-4. Все эти классы по своим качествам приближаются к европейской категории SHPD.

Масла для мощных, быстроходных дизельных двигателей: АСЕА Е2; ССМС D4; API СЕ, CF-4, CG-4.

Как правило, характеристики масел, предназначенных для мощных дизельных двигателей, способны удовлетворять и требованиям, предъявляемым к маслам для бензиновых двигателей. Такие масла бывают более универсальными по сравнению с маслами SHPD и могут применяться в смешанных автопарках. Некоторые машиностроительные компании, например, "Cummins", для своих дизельных двигателей требуют дизельное масло с "двойной" категорией, т.е. отвечающие одновременно и требованиям API SG или API SH, например, API CG-4/SH.

Американские производители машин и военное ведомство США (MIL), выдвигают к качеству масел дополнительные требования (табл. 4.4).

Таблица 4.4 - Спецификации дополнительных требований к качеству американских масел для мощных дизельных двигателей

Масла для дизелей средней и малой мощности

Много автобусов, грузовых автомобилей, тракторов, передвижных вспомогательных устройств имеют дизельные двигатели средней мощности. Такие двигатели бывают более простыми по конструкции, с турбонаддувом или без него, питаемые сернистым топливом. В неблагоприятных условиях (пыль, грязь) работают трактора, дорожно-строительные, строительные и сельскохозяйственные машины. Для двигателей таких машин применяются масла ССМС D4 и API СС, CD, CF. Некоторые из этих масел можно применять и в трансмиссии.

В пыльной и грязной среде рекомендуется применять более простые масла, так как их необходимо чаще менять и поэтому ресурс хороших масел полностью не используется.

Масла для дизелей средней и малой мощности: ССМС D2, ССМС D4; АСЕА А2, API CC.CD представлены в Приложении А.