Энергосберегающие масла

Резерв экономии

Намкью Хан
менеджер департамента разработок компании SK Lubricants (производитель смазочных материалов ZIC)

Илья Холоднов
бренд-менеджер торговой марки ZIC

Исторически смазочные материалы, разрабатываемые для двигателей больших рабочих объемов, должны были, в первую очередь, обеспечивать долговечность и максимальную защиту от износа силовых агрегатов, не допускать образования высокотемпературных отложений, стойко сопротивляться окислению, то есть иметь запас прочности, а также обеспечивать минимальный расход масла на угар. Затем акцент сместился на увеличение интервала замены масла – продление срока его службы, а также уменьшение вредных выбросов в атмосферу. А после эмбарго на поставки нефти 1973-го года резко возросло значение экономии топлива на автомобильном транспорте, в связи с чем большие усилия разработчиков смазочных материалов были потрачены на создание энергосберегающих масел, особенно моторных для легковых автомобилей.
К сожалению, созданию энергосберегающих продуктов для тяжелых дизельных двигателей уделялось недостаточно внимания. Владельцы коммерческой техники и тяжелых транспортных средств были вынуждены довольствоваться маслами, не имеющими ярко выраженных энергосберегающих свойств. В настоящее время цена на сырую нефть по-прежнему высока, и необходимость снижения затрат на топливо играет для перевозчика важную роль. Ситуацию подогревают различные положения и нормативные акты о сокращении выбросов СО2 – например, Киотский протокол. Одним из путей решения данной задачи является использование в дизелях коммерческой техники моторных масел с ярко выраженными энергосберегающими свойствами.
Анализ данных о транспортных расходах британских перевозчиков свидетельствует, что затраты на топливо составляют около 30% от общих эксплуатационных расходов. Таким образом, применение топливосберегающих смазочных материалов как в двигателе, так и в трансмиссии дает возможность уменьшить расход горючего. Насколько? Приведем следующие данные. При сгорании топлива в дизельном двигателе в механическую энергию преобразуется примерно 35% энергии топлива, часть которой идет на преодоление сил трения в ДВС, и привод вспомогательных агрегатов, а оставшаяся – собственно, на выполнение полезной работы. Следовательно, чтобы снизить расход топлива, необходимо снизить потери на трение в самом двигателе. Применив энергосберегающее масло, можно сократить потери на трение, прежде всего, в подшипниках коленчатого вала, клапанном механизме и цилиндропоршневой группе.
В первом случае снизить потери на трение можно, применив масла малой вязкости: чем меньше вязкость, тем меньше потери на трение в подшипниках. Однако снижать вязкость масла бесконечно нельзя, так как в определенный момент масляная пленка разрушится, и поверхности, которые она разделяла, войдут в контакт, что вызовет лавинообразный износ и разрушение подшипникового узла. Именно поэтому производители автомобильных двигателей строго оговаривают параметры вязкости моторных масел для каждого конкретного двигателя исходя из его конструктивных особенностей и мощности. В настоящее время наиболее популярными классами вязкости масел для тяжелых дизельных двигателей являются 15W-40 и 10W-40. С точки зрения экономии топлива масло вязкостью 10W-40 лучше, чем 15W-40, так как при низких температурах обладает меньшей вязкостью и, следовательно, требует меньших затрат энергии на преодоление трения. Таким образом, энергосберегающее масло будет иметь индекс вязкости 10W-40.
В отличие от подшипниковых узлов, снижение потерь на трение в клапанном механизме в большей степени зависит от характеристики соответствующих присадок. Дело в том, что условия смазки, особенно такого сопряжения как кулачок распредвала и толкатель, очень жесткие, и из-за высоких нагрузок масляная пленка разрушается, а контактные поверхности разделяет тонкий слой присадок.
Для уменьшения трения в клапанном механизме в масла вводят специальную присадку – «модификатор трения». Однако ее эффект в большей мере проявляется в маслах, работающих в двигателях легковых автомобилей, так как в сравнении с ними доля потерь на трение в клапанном механизме дизелей большого объема значительно меньше, что наглядно демонстрирует диаграмма распределения механических потерь в двигателях.
Поскольку условия смазки в цилиндропоршневой группе по мере движения поршня от верхней до нижней мертвой точки меняются от «мягких» до «жестких» (комбинация условий смазывания подшипника и клапанного механизма), на снижение потерь от трения окажет влияние как уменьшение вязкости масла, так и использование в пакете присадок модификатора трения.
Как видим, ключевыми отличиями энергосберегающих моторных масел являются характеристики их вязкости и наличие модификатора трения.
Чтобы показать, как влияет вязкость масла на экономию топлива, приведем графическую зависимость изменения вязкости от температуры. Возьмем два масла, «зеленое» и «красное», и предположим, что они имеют одинаковую вязкость в заданной точке. Параметр вязкости определен производителем двигателя, и при нем гарантируется максимальная защита двигателя от износа. Идеальным маслом было бы то, которое независимо от температуры имело стабильный показатель вязкости. Увы, такого продукта в природе нет, и вязкость масла изменяется в зависимости от его температуры. Явление это характеризует индекс вязкости масла. Чем меньше с изменением температуры меняется вязкость масла, тем выше у него индекс вязкости. Обратите внимание, что вязкость и индекс вязкости – понятия разные. На графике вязкость «зеленого» масла с изменением температуры меняется не так сильно, как вязкость «красного» масла. Мы можем заключить, что у «зеленого» масла индекс вязкости выше, чем у «красного». Вязкости «зеленого» и «красного» масел в контрольной точке равны, таким образом, и способности каждого из масел защищать детали от износа в этот момент также одинаковы. При более низкой температуре «зеленое» масло имеет меньшую вязкость, чем «красное», что в результате приводит к меньшим потерям на трение. Другими словами, масло с высоким индексом вязкости имеет лучшие характеристики топливной экономичности. Производство моторных масел с высоким индексом вязкости является одним из приоритетов компании SK Lubricants. Мы называем это «технология VHVI» (очень высокий индекс вязкости), по которой и производим моторные масла ZIC. Обычно масло вязкостью 10W/40 имеет более высокий индекс вязкости, чем 15W/40. Таким образом, мы можем сделать вывод, что 10W/40 – хороший выбор для экономии топлива. Поэтому и количество производителей двигателей для тяжелой техники, рекомендующих масла класса вязкости 10W/40, неуклонно растет. ZIC не является исключением, мы предлагаем как синтетические (ZIC XQ 5000 10W/40), так и полусинтетические (ZIC 5000 10W/40) масла очень высокого индекса вязкости для экономии топлива и заботы о вашем двигателе.