Базисное масло

Базисные масла для моторных масел служат их основой, к которой изготовители добавляют нужные присадки для придания им подходящих параметров и черт. Потому базисные авто масла можно рассматривать как некоторый «фундамент», на котором в предстоящем основываются все свойства моторных масел .

Базисные масла разделяются на 5 групп, отличающихся меж собой по хим составу, а означает, и свойствам. От этого зависит, каким будет итоговое масло для двигателя, продающееся на полках магазинов. А самое увлекательное, так это тот факт что их созданием, как и самих присадок, занимаются только 15 глобальных нефтяных компаний, в то время, как марок итогового масла изрядно больше. И здесь наверное у многих появился логический вопрос: в чем тогда отличие масел и какое является наилучшим? Но для начала имеет смысл разобраться с систематизацией этих составов.

Группы базисных масел

Систематизация базисных масел предполагает деление их на 5 групп. Это прописано в эталоне API 1509, приложение E.

Таблица систематизации базисных масел по API

Группа I	>0,03	< 90	80-120
Группа II	?0,03	?90	80-120
Группа III	?0,03	?90	>120
Группа IV	Поли-альфа-олефины
Группа V	Другие, не вошедшие в группы I-IV (сложные спирты и эфиры)

Масла 1 группы

Эти составы получаются методом чистки нефтепродуктов, оставшихся после получения бензина либо других ГСМ при помощи хим реагентов (растворителей). Еще их именуют маслами грубой чистки. Значимым недочетом таких масел является наличие в них огромного количества серы, более 0,03%. Что касается черт, то такие составы владеют слабенькими показателями индекса вязкости (другими словами, вязкость очень находится в зависимости от температуры и может нормально работать только в узеньком температурном спектре). В текущее время 1 группа базисных масел считается устаревшей и из них делается только минеральное масло для двигателя . Индекс вязкости таких базисных масел составляет 80…120. А температурный спектр — 0°С…+65°С. Единственное их преимущество — малая стоимость.

Масла 2 группы

Базисные масла 2 группы получаются в итоге выполнения хим процесса под заглавием гидрокрекинг. Другое их заглавие — масла высочайшей степени чистки. Это также очищение нефтепродуктов, но с внедрением водорода и под высочайшим давлением (по сути процесс многоступенчатый и непростой). В итоге выходит практически прозрачная жидкость, которая и является базисным маслом. Содержание серы в нем наименее 0,03%, и они владеют антиокислительными качествами. Благодаря собственной чистоте срок службы приобретенного на его базе масла двигателя существенно возрастает, а отложения и нагар в движке уменьшаются. На базе гидрокрекингового базисного масла делают так именуемую «НС-синтетику», которую некие спецы относят к полусинтетике. Индекс вязкости в этом случае также находится в спектре от 80 до 120. Эту группу именуют британской аббревиатурой HVI (High Viscosity Index), что дословно переводится как высочайший индекс вязкости.

Масла 3 группы

Эти масла получаются аналогичным образом, как и прошлые, из нефтепродуктов. Но особенностями 3 группы является увеличенный индекс вязкости , его значение превосходит 120. Чем выше этот показатель — тем в более широком температурном спектре может работать приобретенное масло для двигателя, а именно, в сильный мороз. Часто на базе базисных масел 3 группы делают синтетические моторные масла . Содержание серы тут наименее 0,03%, а сам состав состоит на 90% из химически размеренных, насыщенных водородом, молекул. Другое его заглавие — синтетика, но по факту ею не является. Заглавие группы время от времени звучит как VHVI (Very High Viscosity Index), что переводится как очень высочайший индекс вязкости.

Время от времени раздельно выделяют группу 3+, базу для которой получают не из нефти, а из природного газа. Разработка ее сотворения именуется GTL (gas-to-liquids), другими словами перевоплощение газа в водянистые углеводороды. В итоге выходит очень незапятнанное, схожее на воду, базисное масло. Его молекулы владеют крепкими связями, устойчивыми к воздействию брутальных критерий. Масла, сделанные на таковой базе числятся вполне синтетическими, невзирая на то, что в процессе их сотворения употребляется гидрокрекинг.

Сырьевые составляющие 3-й группы отлично подходят для разработки рецептур топливосберегающих, синтетических, всеприменимых моторных масел в спектре от 5W-20 до 10W-40.

Масла 4 группы

Эти масла создаются на базе полиальфаолефинов, и являются основой для так именуемой «настоящей синтетики», которая отличается своим высочайшим качеством. Это так именуемые базисное полиальфаолефиновое масло. Делается оно при помощи хим синтеза. Но особенностью моторных масел, приобретенных на таковой базе, является их высочайшая цена, потому они употребляются часто только в спортивных машинах и в машинах премиум-класса.

Масла 5 группы

Существует отдельные типы базисных масел, куда входят все другие составы, не вошедшие в вышеперечисленные четыре группы (грубо говоря, сюда входят все смазывающие составы, даже не относящиеся к авто технике, которые не вошли в 1-ые четыре). А именно, силикон, фосфатный эфир, полиалкиленгликоль (PAG), полиэфиры, биосмазки, вазелиновые и белоснежные масла и т.д.. Они, на самом деле, являются добавками к другим составам. К примеру, эфиры служат добавками к базисному маслу для улучшения его эксплуатационных параметров. Так, смесь эфирного масла и полиальфаолефинов нормально работает при больших температурах, обеспечивая тем завышенную моющую способность масла и увеличивая срок его эксплуатации. Другое заглавие таких составов — эфирные масла. Они в текущее время являются самыми высококачественными и владеющими самыми высочайшими чертами. К ним относятся эстеровые масла, которые но выполняются в очень малых количествах из-за собственной накладности (около 3% мирового объема производства).

Таким образом, свойства базисных масел зависят от метода их получения. А это, в свою очередь, оказывает влияние на качество и свойства уже готовых моторных масел, использующихся в авто движках. Еще на масла, приобретенные из нефти, оказывает влияние ее хим состав. Ведь он находится в зависимости от того, где (в каком регионе на планетке) и каким образом была добыта нефть.

Какие базисные масла наилучшие

Испаряемость базисных масел по Noack

Устойчивость к окислению

Вопрос о том, какие базисные масла являются наилучшими не совершенно корректный, так как все находится в зависимости от того, какое масло необходимо получить и использовать в конечном итоге. Для большинства экономных машин полностью подходит “полусинтетика”, сделанная на базе смешения масел 2, 3 и 4 групп. Если же речь о неплохой “синтетике” для дорогих иномарок премиум-класса, то лучше брать масло на базе базы 4 группы.

До 2006 года производителям моторных масел можно было именовать «синтетическими» масла, приобретенные на базе четвертой и пятой групп. Которые числятся наилучшими базисными маслами. Но в текущее время разрешается это делать даже в случае, если использовалось базисное масло 2-ой либо третьей группы. Другими словами, «минеральными» остались только составы на базе первой базисной группы.

Что выходит при смешивании видов

Допускается смешение отдельных базисных масел, относящихся к различным группам. Так можно регулировать свойства итоговых составов. К примеру, если смешать базисные масла 3 либо 4 группы с подобными составами из 2 группы, то получится «полусинтетика» с завышенными эксплуатационными чертами. Если же упомянутые масла смешать с 1 группой, то получится также «полусинтетика », но с уже более низкими чертами, а именно, высочайшим содержанием серы либо другими примесями (находится в зависимости от определенного состава). Любопытно, что масла пятой группы в чистом виде не используют в качестве базы. К ним добавляют составы из третьей и/либо четвертой групп. Связано это с их большой испаряемостью и накладностью.

Отличительной особенностью масел на базе ПАО, будет то, что нереально сделать 100% ПАО состав. Причина заключается в их очень нехороший растворяемости. А она нужна для растворения присадок, которые добавляются в процессе производства. Потому всегда к ПАО-маслам добавляется некое количество средств из более низких групп (третьей и/либо четвертой).

Строение молекулярных связей у масел, относящихся к различным группам, отличается. Так, у низких групп (1-ая, 2-ая, другими словами, минеральные масла) молекулярные цепи похожи на разветвленную крону дерева с кучей «кривых» веток. Таковой форме проще свернуться в шарик, что и происходит при замерзании. Соответственно, леденеть такие масла будут при более высочайшей температуре. И напротив, у масел больших групп углеводородные цепочки имеют длинноватую прямую структуру, и им труднее «свернуться». Потому они и леденеют при более низких температурах.

Создание и получение базисных масел

При производстве нынешних базисных масел можно независимо управлять коэффициентом вязкости, температурой предела текучести, испаряемостью и устойчивостью к окислению. Как указывалось выше, базисные масла создают из нефти либо нефтепродуктов (к примеру, мазута), также есть создание и из природного газа способом конверсии в водянистые углеводороды.

Как делается базисное масло для двигателя

Нефть сама по себе — сложное хим соединение, в состав которого входят насыщенные парафины и нафтены, ненасыщенные ароматичные олефины и т.д.. Каждое такое соединение обладает положительными и отрицательными качествами.

А именно, парафины владеют неплохой стабильностью к окислению, но при низких температурах она сводится «на нет». Нафтеновые кислоты при высочайшей температуре образуют в масле осадок. Ароматичные углеводороды негативно оказывают влияние на окислительную стабильность, также смазывающую способность. Не считая этого, они образуют лаковые отложения.

Непредельные углеводороды являются неуравновешенными, другими словами, они меняют свои характеристики с течением времени и при разной температуре. Потому от всех перечисленных веществ в базисных маслах необходимо избавляться. И делается это различными методами.

Н-парафин	Очень высочайший, более 175	Нехорошее	Не плохая
Циклопарафины с одним кольцом и длинноватыми цепями	Неплохой, около 130	Среднее	Средняя
Поликонденсированные нафтены	Маленький, около 60	Среднее	Средняя
Моноароматические соединения с длинноватыми цепями	Маленький, около 60	Среднее	Средняя
Полиароматические соединения	Очень маленький, близкий к нулю	Не плохое	Очень нехорошая
Изопарафины с очень разветвленными цепями (ПАО)	Неплохой, более 130	Хорошее	Хорошая

Метан — природный газ которые не имеет ни цвета ни аромата, это простой углеводород состоящий из алканов и парафинов. Алканы которые являются основой этого газа в отличии от нефтенов имеют крепкие молекулярные связи, и как следствие устойчивость к реакциям с сероватой и щелочью, не создавать осадков и лаковых отложений, но поддаются окислению при 200°C.

Главная трудность состоит конкретно в синтезировании водянистых углеводородов, но конечным процессом так само является гидрокрекинг, где происходит разделение длинноватых цепей углеводородов на различные фракции, одной из которых и является полностью прозрачное базисное масло без сульфатной золы. Чистота масла составляет 99,5%.

Коэффициента вязкости существенно выше, чем произведенные из PAO, их используют для производства топливосберегающих авто масел с огромным сроком эксплуатации. Такое масло обладает очень низкой летучестью и хорошей стабильностью как при очень больших, так и при очень низких температурах

Создание базисного масла

Разглядим детальнее масла каждой вышеперечисленной группы как они отличаются по технологии собственного производства.

Группа 1 . Их получают из незапятанной нефти либо других нефтесодержащих материалов (нередко товаров отхода при изготовлении бензина и других ГСМ) методом селективной чистки. Для этого используют одно из 3-х частей — глину, серную кислоту и растворители.

Так, при помощи глины избавляются от азотных и серных соединений. Серная кислота в соединении с примесями обеспечивает осадок шлама. А растворители убирают парафин и ароматичные соединения. В большинстве случаев пользуются растворителями, так как это более отлично.

Группа 2 . Здесь разработка подобная, но она дополняется высокорафинированной чисткой элементами с низким содержанием ароматичных соединений и парафинов. Благодаря этому увеличивается окислительная стабильность.

Группа 3 . Базисные масла третьей группы на исходном шаге получают как и масла 2-ой. Но их особенностью является процесс гидрокрекинга. При всем этом нефтяные углеводороды подвергаются гидрированию и крекированию.

В процессе гидрирования из состава масла удаляются ароматичные углеводороды (они потом образуют налет лака и нагар в движке). Также при всем этом удаляются сера, азот и их хим соединения. Дальше проходит шаг каталитического крекинга, при котором расщепляются и «распушаются» парафиновые углеводороды, другими словами, происходит процесс изомеризации. Благодаря этому получаются молекулярные связи линейного вида. Оставшиеся в масле вредные соединения серы, азота и другие элементы нейтрализуются при помощи прибавления присадок.

Группа 3+ . Такие базисные масла выполняются так само способом гидрокрекинга, только сырье, которое поддается разделению, не сырая нефть, а водянистые углеводороды синтезированные из природного газа. Газ поддают синтезированию для получения водянистых углеводородов по технологии Фишера — Тропша разработанной еще в 1920-х годах, но при всем этом используя особый катализатор. Создание нужного продукта началась только с конца 2011 года на заводе Pearl GTL Shell вместе с Qatar Petroleum.

Получение такового базисного масла начинается с подачи в установку газа и кислорода. Потом начинается шаг газификации с созданием синтез-газа, представляющего из себя смесь монооксида углерода и водорода. Позже происходит синтезирование водянистых углеводородов. И уже предстоящим процессом в цепи GTL является гидрокрекинг получившейся прозрачной воскообразной массы.

Благодаря процессу газожидкостной конверсии выходит кристально незапятнанное базисное масло, которое фактически не содержит примесей, соответствующих для сырой нефти. Самым основным представителем таких масел, выполненных по технологии PurePlus, является масло для двигателя Shell Helix Ultra, Pennzoil Ultra и Platinum Full Synthetic.

Группа 4 . Роль синтетической базы для схожих составов играют упомянутые уже полиальфаолефины (ПАО). Они представляют собой углеводороды с длиной цепочки около 10...12 атомов. Их получают методом полимеризации (соединения) так именуемых мономеров (маленьких углеводородов длиной 5...6 атомов. А сырьем для этого служат нефтяные газы бутилен и этилен (другое заглавие длинноватых молекул — децены). Процесс этот припоминает “сшивание” на особых хим машинах. Состоит он из нескольких шагов.

На первом из них олигомеризация децена с тем, чтоб получить линейный альфаолефин. Процесс олигомеризации происходит в присутствии катализаторов, высочайшей температуры и высочайшего давления. 2-ой шаг представляет собой полимеризацию линейных альфаолефинов, результатом чего и являются разыскиваемые ПАО. Обозначенный процесс полимеризации происходит при низком давлении и в присутствии металлоорганических катализаторов. На финишном шаге делается фракционная разгонка на ПАО-2, ПАО-4, ПАО-6 и т.д.. Для обеспечения нужных черт базисного масла двигателя выбираются надлежащие фракции и полиальфаолефины.

Группа 5 . Что касается пятой группы, то такие масла основаны на эстерах — сложных эфирах либо жирных кислотах, другими словами, соединений органических кислот. Эти соединения образуются в итоге хим реакций меж кислотами (обычно карбоновыми) и спиртами. Сырьем для их производства служат органические материалы — растительные масла (кокосовое, рапсовое). Также время от времени масла пятой группы изготавливают из алкилированных нафталинов. Их получают алкилированием нафталинов олефинами.

Видите ли, разработка производства от группы к группе усложняется, а означает, и становится дороже. Вот поэтому минеральные масла имеют малую стоимость, а ПАО-синтетические — недешево. Но при выборе масла двигателя необходимо учесть много различных черт, а не только лишь стоимость и тип масла.

Любопытно, что масла, относящиеся к пятой группе, имеют в собственном составе поляризованные частички, которые магнитятся к железным частям мотора. Этим они обеспечивают самую наилучшую защиту по сопоставлению с другими маслами. Не считая этого, они владеют очень неплохими моющими возможностями, по этому количество моющих присадок сводится к минимуму (либо просто исключается).

Масла на базе эстеров (5-ая базисная группа) употребляются в авиации, ведь воздушные суда летают на высоте, где температура существенно ниже той, которая фиксируется даже на последнем севере.

Нынешние технологии позволяют создавать на сто процентов на биологическом уровне разлагаемые эстеровые масла, так как упомянутые эстеры — экологически незапятнанные продукты и просто распадаются. Потому такие масла являются экологически незапятнанными. Но из-за собственной высочайшей цены автовладельцы еще не скоро сумеют воспользоваться ими везде.

Изготовители базисных масел

Готовое масло для двигателя — это смесь базисного масла и пакета присадок. При этом любопытно, что в мире существует всего 5 компаний, производящие эти самые присадки — это Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton и Chevron. Все известные и не очень компании, специализирующиеся выпуском личных смазочных жидкостей, приобретают присадки у них. С течением времени их состав изменяется, модифицируется, компании проводят исследования в хим областях, и стараются не только лишь повысить эксплуатационные свойства масел, да и сделать их более экологичными.

Что касается изготовителей базисных масел, то их по сути не настолько не мало, и в главном это большие, известные на весь мир, компании, такие как ExonMobil, занимающая 1-ое место в мире по этому показателю (около 50% мирового объема базисного масла четвертой группы, также большая толика в 2,3 и 5 группах). Не считая нее в мире существует еще такие же огромные со своим исследовательским центром. При этом их создание делится по вышеупомянутым 5 группам. К примеру, такие «киты», как ExxonMobil, Castrol и Shell не создают базисные масла первой группы, так как им это «не по чину».

I	II	III	IV	V
«Лукойл» (Русская Федерация)	Exxon Mobil (EHC)	Petronas (ETRO)	ExxonMobil	Inolex
Total (Франция)	Chevron	ExxonMobil  (VISOM)	Idemitsu Kosan Co	Exxon Mobil
Kuwait Petroleum (Кувейт)	Excell Paralubes	Neste Oil  (Nexbase)	INEOS	DOW
Neste (Финляндия)	Ergon	Repsol YPF	Chemtura	BASF
SK (Южная Корея)	Motiva	Shell (Shell XHVI и GTL)	Chevron Phillips	Chemtura
Petronas (Малайзия)	Suncor Petro-Canada	British Petroleum (Burmah-Castrol)		INEOS
	GS Caltex (Kixx LUBO)	Lukoil		Hatco
	SK Lubricants			Nyco America
	Petronas			Afton
	H&R Chempharm GmbH			Croda
	Eni			Synester
				Motiva

Перечисленные базисные масла вначале делятся по вязкости. И в каждой из групп имеются свои обозначения:

1-ая группа: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 и т.д.. 2-ая группа: 70N, 100N, 150N, 500N (хотя у различных изготовителей значение вязкости может отличаться). 3-я группа: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (тут также числа могут отличаться зависимо от изготовителя).

Состав моторных масел

Зависимо от того, какими чертами должно владеть готовое авто масло для двигателя, каждый изготовитель выбирает его состав и соотношение входящих в него веществ. К примеру, полусинтетическое масло, обычно, состоит из около 70% минерального базисного масла (1 либо 2 группы), либо 30% гидрокрекингового синтетического (время от времени 80% и 20%). Дальше идет «игра» с присадками (они бывают антиокислительные, антипенные, антифрикционные , загущающие, дисперсионные, моющие, дисперенгующие, модификаторы трения), которые добавляют в получившуюся смесь. Присадки обычно низкого свойства, потому и получившийся готовый продукт не отличается неплохими чертами, и быть может применен в экономных и/либо старенькых машинах.

Синтетические и полусинтетические составы на базе базисных масел 3 группы — самые всераспространенные в мире на сегодня. Имеют английское обозначение Semi Syntetic. Разработка их производства подобна. Они состоят примерно из 80% базисного масла (часто смешиваются различные группы базисных масел) и присадки. Время от времени добавляют регуляторы вязкости.

Синтетические масла на базе базы 4 группы — это уже реальная «синтетика» Full Syntetic, на базе полиальфаолефонов. Владеют очень высочайшими чертами и долгим сроком службы, но они очень дорогие. Что касается редчайших эстеровых моторных масел, то они состоят из консистенции базисных масел из 3 и 4 групп, и с добавлением эстерового элемента в объемном количестве от 5 до 30%.

В ближайшее время встречаются «народные умельцы», которые добавляют в залитое масло для двигателя машины около 10% чистового эстерового элемента, чтоб типо повысить его свойства. Не стоит этого делать! Это изменит вязкость и может привести к непрогнозируемым результатам.

Разработка производства готового масла двигателя — это не просто смешение отдельных компонент, а именно, базы и присадок. По сути это смешение происходит поэтапно, при различных температурах, через различные промежутки времени. Потому для его производства необходимо иметь информацию о технологии и соответственное оборудование.

Большая часть сегодняшних компаний имея такое оборудование выпускают моторные масла используя выработки главных изготовителей базисных масел и изготовителей присадок, так что достаточно нередко можно повстречать утверждение, что изготовители Нас дурачятся и по сути все масла схожи.

Источник: etlib.ru