Полнозольное масло и малозольное в чем разница
Зольность масла
Зольность масла – это показатель того, сколько шлаков содержится при сгорании топлива. Если системы самоочищения могут справиться с сажей, то в отношении золы это не работает. Количество органических присадок называется зольностью, и они влияют на механизмы работы автомобиля. В качестве присадок выступают: антикоррозийные, моющие, антиокислительные компоненты. 
Разновидности масла
Выделяют три вида масел в зависимости от количества золы:
В зависимости от содержания примесей, могут использоваться для конкретного вида техники.
Полнозольные
Это категория масел маркируется ACEA A5/B5, A4/B4, A3B3. Из недостатков выделяют негативное воздействие на фильтр DPF. Также способны привести в негодность трехступенчатые катализаторы. Процент зольности составляет 1-1,1%, что не рекомендуется к использованию в двигателях EURO 4, 5 и 6. Используется там, где установлен выхлоп EGR. В отличие от других разновидностей, не проходит дополнительную очистку. 
Среднезольные
Используется в четырехтактных двигателях на газовом топливе с турбонаддувом. Отличаются тем, что способны контролировать появление коррозийных процессов, загрязнения, появляющиеся в биогазах. Характеристика находится в пределах 06,-0,9%. Масло способно повлиять на увеличение промежутка эксплуатации двигателя, между заменой смазки. Обладает оптимальными эксплуатационными качествами. Маркировка ACEA C3, C4.
Малозольные
Малая зольность обладает специфическим составом и влиянием на двигатель. Преимуществами использования выступает:
В отличие от остальных, проходит тщательную систему фильтрации и проверки. Испытания показали положительное влияние состава на работу двигателя и других компонентов автомобиля. 
Моторное масло такого типа, используется в бензиновых двигателях. При эксплуатации, владелец должен помнить об использовании только качественного топлива. Если используется «паленный» или с низкими эксплуатационными характеристиками – малозольное масло не спасет. Маркировка: C1, C2. C3. Зольность не превышает показатель в 0,5%. Дополнительной категорией выделяют универсальные, относящиеся к типу D/SE. Показатель сульфатной зольности масла не превышает показателя в 1%, а общее содержание примесей колеблется от 10% до 11,5%.
Сульфатная зольность
Зольные масла нередко используют в качестве профилактических мер, а нерегулярно: способствует износу деталей, в следствии абразивного влияния на поверхностях соприкосновения, дегенеративно влиять на свечи зажигания.
Стандартные масла практически не содержат процент зольности. Условиями использования масел являются:
Отработанные материалы, такие как фосфор, зола и сера, способны негативно повлиять на работу нейтрализаторов и фильтрационных систем. Оптимальным выбором при покупке считаются малозольные масла, рекомендуемые производителем. Также стоит обратить внимание на температуру вспышки и исправность двигателя. Используя даже малозольные масла, могут появляться различные побочные эффекты от сгорания. Все это влияет на скорость зажигания и температуру. При проблемной работе систем автомобиля, рекомендуются малозольные масла с низким содержанием присадок. В таком случае, количество отработанной золы и фосфора будет уменьшаться.
Влияние золы на двигатель
Высокая зольность провоцирует высокотемпературный отложения, которые обладают дегенеративными свойствами. Они способны загрязнить не только сам двигатель, но и повлиять на работу других систем автомобиля. Умение их смывать – одно из главных характеристик моторного масла. Но этого недостаточно, ведь чтобы полностью очистить поверхность от отложений, их нужно размельчить и нейтрализовать. Использование моюще-диспергирующих свойств позволяет вернуть деталям былую чистоту и нормализовать процессы работы. Если отложений будет слишком много – это провоцирует повышение температуры в двигателе. Соответственно, качество работы уменьшается, приводит к дальнейшим неисправностям. Особое влияние оказывает на масляные фильтры, которые попросту могут забиться. Страдают и другие компоненты:
Малозольные масла. Практика применения
7 сентября 2020, Олег ШАКИРОВ
Моторные масла с низким содержанием серы, фосфора и сульфатной зольности появились достаточно давно. Международная классификация Ассоциации европейских производителей автомобилей ACEA выделяет для них специальный класс. Сегодня мы разберемся, на что влияет сульфатная зольность, сера и фосфор в моторных маслах и почему малозольные масла становятся все более востребованными. Разобраться в данном вопросе нам помогут специалисты компании Liqui Moly, ведущего немецкого производителя моторных масел и автохимии.
Сульфатная зольность характеризует масло по количеству металлосодержащих присадок, которые влияют на объем шлаков, образующихся при сгорании топлива. Для установления этого показателя масло в лабораторных условиях нагревают до температуры около 775 °C, получившийся остаток обрабатывают серной кислотой — до тех пор, пока зола не перестанет уменьшаться.
Эта зола содержит соединения фосфора, серы, цинка и других металлов. Высокая зольность может привести к отложениям в двигателе и в выхлопной системе. Но при этом данные химические элементы содержатся в присадках, которые защищают двигатель от износа, моют его, не дают маслу пениться, появляться коррозии, увеличивают срок службы масла и т. д.
Единицей измерения принято считать процентное соотношение несжимаемой золы и изначальной массы масла. Чем выше содержание присадок, тем больше уровень зольности, при этом избыток или низкое содержание металлических компонентов негативно сказывается на работе двигателя. Большое количество отложений может спровоцировать повышение температуры в двигателе либо привести к прогару выпускных клапанов или поршней из-за раннего воспламенения топлива. Фосфор, сульфатная зола и сера способны негативно повлиять на работу систем нейтрализации выхлопных газов.
Малозольные моторные масла при работе в современных двигателях со сложными системами нейтрализации выхлопных газов способствуют уменьшению уровня токсичных веществ почти на 80 %. А это значит, что в скором времени все или почти все владельцы новых автомобилей и производители масел перейдут на малозольные моторные масла, ведь катализаторы для бензиновых двигателей принципиально изменились с 90-х годов.
Так, в современных автомобилях системы нейтрализации отработанных газов могут самоочищаться, сжигая сажу, но справиться с золой, содержащей в себе большое количество твердых несгораемых частиц, не так уж и просто. От этого страдают и ячейки сажевых фильтров, забиваясь отложениями. Существует мнение, что по вине несгораемых частиц в масле образуются царапины на стенках цилиндров. Об этом и о современных малозольных маслах мы поговорили с техническим специалистом Liqui Moly, Алексеем Исаченковым.
— На что влияет сульфатная зольность?
— Существует оксидная зольность и сульфатная зольность. Оксидная зольность относится к компрессорным маслам. Параметр сульфатной зольности для моторного масла косвенно показывает содержание металлосодержащих присадок. Масла разделяются на категории Full SAPS, Low SAPS, Mid SAPS. SAPS (Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur) — это показатель масла по трем параметрам: сульфатная зола, фосфор и сера. Если мы откроем параметры ACEA или свежие API, то в них есть показатель нормирования сульфатной зольности и прописано содержание фосфора и серы.
— Какое масло можно считать малозольным?
— Это зависит от конкретного класса. Например, в классе ACEA С3 допускается не более 0,8 %. Масла называют малозольными, подразумевая, что они относятся к какой-то категории: либо Mid SAPS, либо Low SAPS. Малозольное масло — это не научный и не технический термин.
— Какое масло у Liqui Moly относится к малозольному?
— В первую очередь это серия масел Top Tec, но также масло Low SAPS, Mid SAPS присутствует в сериях Special Tec и Synthoil.
— Малозольные масла появились из-за экологических требований и применения в автомобилях сложных нейтрализаторов и сажевых фильтров?
— Если говорить про масла Low SAPS, то они действительно появились из-за требований к совместимости с системами нейтрализации выхлопных газов. Впервые в истории ограничения в масле коснулись содержания фосфора из-за окислительных нейтрализаторов с платиной. Появились такие катализаторы вследствие введения норм Евро 3. Атомы фосфора при взаимодействии с платиной дают невосстановимые вещества, от чего окислительные катализаторы быстро выходят из строя.
Для современного бензинового двигателя с многокаскадной системой очистки выхлопа необходимо строго малозольное масло. При работе современных дизельных двигателей, где установлен сажевый фильтр, в атмосферу поступает меньшее количество окислов азота. Это связано в первую очередь с тем, что в таких двигателях искусственно снижается температура в камере сгорания и ограничиваются параметры распыла топлива. Побочным продуктом такой работы является образование сажи в выхлопе.
В современных грузовых автомобилях установлены сажевые фильтры и системы нейтрализации отработанных газов, где используются жидкости AdBlue (более известны как «мочевина»), в результате почти нет проблем по закислению масла, а окислы азота восстанавливаются в выхлопе. Достигается оптимальный режим в камере сгорания, при этом конструкция двигателя нацелена на максимально низкий расход топлива и на достижение максимального КПД без роста выбросов в атмосферу.
В таких двигателях малозольные масла очень долго работают. Есть примеры, где интервал замены масла на грузовых автомобилях составляет 100 тыс. км, но при условии, что режим движения исключительно междугородный. Первой на такой интервал выходила Scania, у которой щелочность масла была выше 16, сульфатная зольность была 1,6 и выше. Это требование производителя, поскольку они устанавливают регламент по замене масла. В свою очередь, в бензиновых двигателях образование окислов азота из-за высокой температуры неизбежно, уже в некоторых странах на бензиновые двигатели стали устанавливать сажевые фильтры.
Отдельно я выделю азиатские автомобильные бренды, где в трехкомпонентных нейтрализаторах для восстановления окислов азота применяется родий (металл платиновой группы), который тоже не любит фосфор. Поэтому в нормах ILSAC фосфор нормируется еще строже, зато не ограничена сульфатная зольность.
В случае выхода из строя многоступенчатых систем нейтрализации выхлопа, стоимость замены сопоставима со стоимостью двигателя. В нашей стране очень редко меняют такие системы, обычно сажевый фильтр и нейтрализатор варварски удаляют из автомобиля. Такое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к побочным последствиям: помимо увеличения выбросов в атмосферу в таких автомобилях увеличивается расход топлива и они склонны к накоплению топлива в моторном масле.
— Почему большинство людей рекомендуют использовать обычные полнозольные масла?
— Моющие свойства маслу обеспечивают щелочные присадки. Почти всегда это различные соединения металлов. Исключением являются щелочные присадки на основе органики, но их применяют достаточно редко из-за высокой стоимости и малой стойкости. Самые массовые моющие присадки — это химические соединения кальция, противоизносные присадки содержат цинк, противозадирные присадки содержат фосфор.
Полнозольное масло лучше моет, лучше защищает от износа, но, правда, само дает больше отложений при попадании в камеру сгорания. Поэтому всегда нормы сульфатной зольности должны быть грамотно подобраны. Для старых автомобилей необходимо масло с высокой щелочностью, а малозольное масло в таких двигателях будет иметь не очень большой срок службы.
Стоит также учитывать регионы, где эксплуатируют автомобиль. В странах, где продают бензин не выше класса Евро 3, стоит сократить интервалы замены масла. Если при такой эксплуатации менять масло раз в 15 тыс. км, то за первую половину пробега кислоты «съедят» щелочные присадки, после чего будет закисляться база, что приведет к образованию шлама в двигателе.
Но бывают исключения. Когда, к примеру, малозольное масло необходимо заливать даже в двигатели старой конструкции, а именно в ситуации, когда в качестве топлива используется газ. В двигателях, переведенных на работу с бензина на газ, меняется характер горения в цилиндрах. Полнозольные масла могут давать очень большое количество отложений в зоне поршневых колец, ведь топливо изначально газообразное и до момента сгорания оно может реагировать по-другому с различными присадками. Поэтому во избежание износа шатунно-поршневой группы лучше использовать любое масло Liqui Moly из серии Top Tec. Можно также использовать масло Optimal 5w-30, которое не является полностью малозольным, но благодаря использованию современного пакета присадок не дает отложений в газовых двигателях. В таких маслах мы на канистре, прямо на этикетке указываем яркую аббревиатуру SNG (компримированный (сжатый) природный газ (метан)) и LPG (сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан)).
— Как малозольные масла влияют на работу современных двигателей?
— Необходимо обязательно выделить проблемы LSPI (Low Speed Pre-ignition), когда речь идет о нежелательном раннем зажигании. Эти проблемы касаются малообъемных двигателей, оснащенных турбокомпрессорами и прямым впрыском топлива. В подобных двигателях опасно заливать масло с большим содержанием кальция. Так, General Motors в своих моделях требует применять dexos 1 Generation 2, и на основе этого допуска вышел стандарт API SN plus. Поэтому правильно подобранное масло помогает предотвратить LSPI. Там, где малозольные масла рекомендуют автопроизводители, без них не обойтись.
— В двигателях с алюминиевыми блоками с никасиловым и алюсиловым покрытием необходимо применять исключительно малозольное масло?
— Изначально эти покрытия применялись в мотоциклетных двигателях, а мотоциклетные масла не отличаются малозольностью. В современных автомобилях лучше не играть с выбором масла. Например, «Мерседес» в легковой линейке AMG и Brabus требует строгого применения масла с допуском 229,5, а это полнозольное масло со щелочью около 10. В таких двигателях процесс горения настроен именно так, чтобы обеспечивать максимальную отдачу мощности, но при этом автомобили должны укладываться в экологические нормы.
Чаще всего мы сталкиваемся с ситуацией, когда потребитель заливает масло, неправильно подобранное к автомобилю или к условиям эксплуатации. Если в автомобиль не внесены изменения в конструкцию, то мы рекомендуем заливать исключительно тот класс масла, который установил автопроизводитель, но, учитывая некоторые регионы эксплуатации в России, иногда мы рекомендуем сократить сроки замены масла по следующим причинам:
2) в случаях продолжительной работы двигателя на холостом ходу. Это касается зимней эксплуатации. Например, 20 минут такой эксплуатации эквивалентно 100–150 км пробега для автомобильного масла и шатунно-поршневой группы, и к концу межсервисного пробега при такой эксплуатации масло уже не обеспечит должную защиту. Многие автопроизводители даже указывают необходимость сокращать сроки замены масла в 2 раза при длительных прогревах двигателя.
Полнозольное масло и малозольное в чем разница?
Lefravi › Блог › Сага о масле. Глава 5. Мифы про зольность. Ч.2
Привет моим самым стойким читателям и любителям йоги для мозгов.
Один из самых неоднозначных параметров масла – зольность, т.е. сколько в масле минеральных солей. Чтобы было понятно – зольность масла это как жесткость воды. Что остается на чайнике после кипячения воды из-под крана? Правильно, налет. Налет из карбонатов. Так и масло – если выпарить при 600 град., останется горстка «золы». Содержание этой золы в процентах по массе и есть зольность.
Бывают масла полнозольные и с пониженным содержанием золы – средне- и малозольные.
Полнозольные масла (High SAPS) имеют зольность >1-1,1% от массы
Малозольные масла (Low SAPS) имеют зольность 0,5% и менее
Между ними – среднезольники (Mid SAPS) 0,6-0,9%.
Какое масло перед нами, можно понять по допуску, например:
АСEA А1/В1, A3/В4, А5/В5 это полнозольники.
ACEA C3 и С2 это среднезольники.
ACEA C1 и С4 это малозольники.
С1, С2, С3, С4 часто обобщают в категорию «малозольники».
Какие лучше – в этом и разберемся.
Я уже поднимал эту тему, но по мере изучения вопроса появились новые важные нюансы.
Во-первых, не совсем ясно (как с яйцом и курицей): низкая зольность появилась как дань экологии в ущерб другим свойствам или это закономерный этап развития и совершенствования масляных рецептур?
Во-вторых, в Тырнете на эту тему много словоблудия, читать которое поначалу интересно, но… в конечном итоге совершенно бесполезно, ибо существует 2 мифа:
Миф Первый.
Зольность отражает содержание присадок – прежде всего моющих и противоизносных. Чем больше – тем лучше.
Миф Второй.
В двигатели с алюминиевыми блоками нужно лить только малозольные масла, потому что поверхность цилиндров для увеличения прочности (люминь мягкий!) имеет то или иное покрытие, которое не любит серу и разрушается.
ZDDP (иногда в лит-ре встречается как ZDTP) – это (сделать вдох) цинка диалкилдитиофосфат. Уникальное вещество, растворимое в масле и использующееся как противоизносная присадка (аntiwear AW), антиоксидантная (antioxidant AO) и EP-additive ( extreme pressure – предельные нагрузки). В общем, есть МИФ-универсал, а это присадка-универсал. ))
ZDDP взаимодействует с оксидной пленкой металла, из которого изготовлены детали двигателя, и образуется сульфид металла в виде стойкой пленки –
Алкилфосфаты кальция – обладают в основном «моющими» свойствами и тоже известны давно – про них например можно прочитать в книге «Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки» аж 1968 года:
А теперь взглянем на результаты анализов малозольного и полнозольного масел, в чем нам поможет oil-club.ru:
Наглядно видно, что снижение зольности достигается за счет меньшего содержания ZDDP примерно на 20% и кальция более чем в два раза.
Нет, делать выводы о том, что нас разводят ради экологии, а проблема износа уходит на второй план, – рано!
Дело в том, что как и в случае с антибиотиком пеницилином, вместо которого сейчас используются цефалоспорины последних поколений и, к примеру, фторхинолоны, присадки на основе металлов потихоньку заменяются на т.наз. беззольные присадки. И их придумано уже достаточно много:
И теперь возникает вопрос – насколько они эффективны это раз и насколько долговечны это два – в сравнении с ZDDP?
Ответ уже есть и его знают – нет, не те кто дискутирует на форумах, а те, кто занимается исследованиями в этой области. В частности, одно из последних исследований опубликовано в журнале Tribology International №82 за 2015 год.
Еще раз полюбуемся на наших героев – ZDDP и его беззольных оппонентов:
В тестах участвовали 4 вида масел:
База + 100% ZDDP
База + 80% ZDDP + 20% PFC
База + 80% ZDDP + 20% SSC
База + 80% ZDDP + 10% PFC + 10% SSC
Т.е. три последних это масла с беззольными присадками PFC, SSC и пониженным содержанием ZDDP.
В ходе тестов давались два уровня нагрузки – 54N и более высокая нагрузка 350N.
Тесты показали, что:
= коэффициент трения существенно не отличается, у беззольных чуть более стабилен:
= показатели износа лучше у сочетания ZDDP с беззольными присадками:
…однако при электронной микроскопии не все однозначно:
Увеличение 4000х, нагрузка 54N и более жесткий режим 350N.
…наименьший износ на масле с присадками ZDDP+SSC, остальные плюс-минус лапоть одинаковы.
В целом по результатам всех тестов вывод такой:
…т.е. лучшие противоизносные свойства – у масел с комбинацией зольных и беззольных присадок. Дело в том, что ZDDP образует более разнородную защитную плёнку, а беззольные более гомогенную.
А теперь приведу вам данные экспериментов, проведенных в лабах Кастрола. Там с помощью такого прибора —
…в течение 2 часов исследовали свойства присадок 1) беззольные только с фосфором, 2) беззольные с фосфором и серой 3) классика жанра зольный ZDDP
Как видим, ZDDP в сравнении с беззольными фосфатами дает бОльшую толщину пленки (до 120 нм) и причем делает это быстрее, в течение пары минут, в то время как беззольные врабатываются медленнее и создают защитный слой толщиной максимум до 80 нм. В этом кстати есть плюс – чем меньше толщина пленки, тем меньше динамическая вязкость, меньше коэффициент трения (хотя см. выше – разница мизерная) и меньше расход топлива.
И напоследок, еще один факт. Что я все иностранщину вам показываю, есть и наши открытия. Правда, они касаются масел на ПАО:
Здесь говорится про то, что в маслах на ПАО эффективны даже небольшие концентрации присадок и это обусловлено быстрой адсорбцией присадок к металлу, потому что молекулы ПАО (неполярные!) слабо взаимодействуют друг с другом и не мешают частицам присадок преодолевать путь из толщи масла к рабочей поверхности металла.
Таким образом, наука и впрямь не стоит на месте. Все что вы прочитали – строго научные экспериментальные данные, а не словоблудие маркетологов.
А теперь еще раз взглянем на табличку:
Смотрите — аналогично тому что мы видели в научных экспериментах, в малозольном ТопТеке использован пакет присадок 80% ZDDP + 20% беззольных. И никакого обмана нет — по своим противоизносным и другим свойствам такое решение в чем-то не уступает 100% ZDDP, а в чем-то превосходит.
Лично для меня остается открытым только 1 вопрос: насколько живучи беззольные присадки?
И второй вывод по табличке: моющие свойства малозольников ниже, чем у полнозольников. Но возможно беззольная замена кальцию тоже не за горами.
Поэтому,
= если вы перекатали межсервисный интервал более 10 тыс в интенсивном режиме или 15 тыс в обычном,
= если на капельной пробе увидели это:
= если купили авто БУ и не знаете что лили до вас,
= если в авто нет систем нейтрализации типа сажевого фильтра DPF у дизелей, отдельного накопительного нейтрализатора (обычно второй в системе) или систем с мочевиной, то вам нужно поменять масло на полнозольное. при этом трехкомпонентный нейтрализатор прекрасно с ним уживается, вопреки маркетинговым заявлениям — естественно, при отсутствии жора масла
…то можно использовать масла с пониженной зольностью.
Специально для DRIVE2.RU
© Lefravi 2015
Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах
Зольность моторного масла
Зольность представляет собой массовую долю содержания золы при сгорании топлива. Этот показатель увеличивается в смазочном продукте после добавления присадки с металлическими и органическими компонентами. Согласно нормативным документациям, зольность моторной жидкости должна составлять не более 2% от количества автомасла.
Показатели вязкости масел
ДВС, работающие на природном газе, должны иметь зольность не более 0,03-0,085. Если в ММ добавить какие-либо присадки, изменяющие массовую долю золы, то в результате можно получить моторную или трансмиссионную жидкость.
Полнозольные масла
Подобные автомасла принято обозначать по классификации ACEA A5/B5, A4/B4, A3B3. Они могут негативно сказываться на фильтрах DPF и трехступенчатых катализаторов. Эти фильтры относятся к системе прожига выхлопных газов EGR.
Значение зольности составляет 1-1,1%, от общего количества моторной смазки. Полнозольные масла не рекомендованы для использования в двигателях с экологической системой Euro.
Среднезольные смазки
Автомасла со средними показателями зольности применяются для газовых двигателей с турбированной системой. Обладают антикоррозийными свойствами и позволяют увеличить интервал замены.
Также стоит отметить тот факт, что среднезольные масла контролируют уровень загрязнений, появляющихся при сгорании топлива. Таким образом, они стабилизируют содержание галогенидов и сероводорода. Массовая доля золы составляет от 0,6% до 0,9%.
Малозольные
По сравнению с вышерассмотренными, доля содержания золы в таком ММ значительно снижена. Малозольные составы применяются для ДВС, работающих на бензине.
Отметим, что масло проходит процесс очищения и содержит пакет моющих и диспергирующих присадок. В ММ с низким содержанием зольности снижен объем фосфора, серы и золы до 0,5%. Как показали результаты испытаний, они способны очищать моторную систему, предохраняя детали от износа в результате неполного сгорания твердых частиц. Как правило, микротрещины и царапины в системе двигателя возникают по причине несгораемых частиц, содержащихся в моторных смазках.
Отметит тот факт, что в отличие от масел с полными и средними показателями зольности, аналоги с низким содержанием фосфора и серы подходят для легковых автомобилей, на которых установлена система нейтрализации выхлопных газов. Поэтому малозольные ММ рекомендованы для применения в дизельных моторах. Но если использовать топливо с низким содержанием октанового числа и примесями, то малозольное ММ не окажет положительного воздействия на моторную систему.
Как определяется зольность
Чтобы определиться с этим показателем, рекомендуется обратить внимание на допуск ММ:
Что касается незагущенных универсальных смазок, то их относят к группе D/SE. Обычно сульфатная зольность в таких жидкостях не превышает 1%, а содержание добавок составляет от 10,3% до 11,5%.
Для тех, кому нужно использовать полнозольную жидкость, но кто не знает, как ее определить, рекомендуется использовать рекомендации опытных автолюбителей. Например, моторные смазки с классом вязкости SAE 0w40, 5w40 относятся к полнозольным составам.
Низкозольные масла в основном применяются для двухтактных моторных систем, работающих на бензине и газовых агрегатов. Количество содержания золы в смазке напрямую зависит от уровня ее очистки. То есть чем он выше, тем ниже показатели зольности.
Кроме того, масса золы в смазочном продукте изменяется, если в нем содержатся присадки с металлорганическими компонентами. По этой причине в требованиях по ГОСТУ должна указываться доля золы на начальном этапе и после введения присадок.
Сульфатная зольность
Этот показатель выявляет объем металлосодержащих добавок в ММ: чем выше содержание присадок, тем больше уровень зольности. Однако стоит запомнить, что избыток или низкое содержание металлических компонентов негативно сказывается на работе двигателя, поскольку в ДВС формируется низкотемпературный шлам. Из-за этого изготовители масел стараются уменьшать вхождение сульфатных шлаков ниже 1,5%.
Температурная вспышка
При нагревании в автомасле формируются пары, которые, смешиваясь с воздухом, приводят к возгоранию ММ. Это явление называется «температурной вспышкой» масла. Для исправных двигателей рекомендуют масла с высокой ТВ. Однако если моторная система имеет дефект и масло разжижается топливом, то t° вспышки будет уменьшаться.
Снижение вязкости и температуры вспышки смазки говорит о том, что есть проблемы, связанные с работой карбюратора, топливной системой или зажиганием. Поэтому специалисты не рекомендуют использовать присадки для ММ. При эксплуатации транспортного средства они формируют большие накопления золы на поршнях, цилиндрах и кольцах двигателя. При учете того факта, что отложения нейтрализуют щелочные показатели автомасла, а сульфатная зольность отвечает за уменьшение накоплений массовой доли серы и фосфора.
С течением времени зола начнет воздействовать на температуру вспышки масла, поскольку ее количество будет увеличиваться и в последствие приведет к тому, что ММ начнет воспламеняться или же это скажется на работе топливной системы и зажигании. Поэтому изготовители смазочных продуктов стараются уменьшать количество присадок.
Если речь идет о популярности, то наиболее востребованными считаются масла Лукойл с высоким значением сульфатной зольности. Для легковых автомобилей оно должно составлять 1,3%. Смазочный продукт от компании Лукойл имеет долю золы 1,15%, поэтому рекомендован для использования на автомобилях с бензиновыми двигателями.
Сульфатная зольность масла. На что влияет этот параметр?
Большинство автомобилистов ориентируется в базовых маркировках моторных масел, таких как вязкость по SAE, класс по API или ACEA. Однако по поводу такого показателя, как сульфатная зольность, помимо часто встречающихся правильных предположений, встречается и несколько ошибочных мнений. О том, что такое зольность масла и на что влияет этот показатель, расскажем ниже.
Понятие сульфатной зольности и градация масел по этому параметру
Сульфатная зольность – это содержание в процентах от общей массы смазочного материала различных твёрдых органических и неорганических соединений, образующихся после сжигания масла. Именно этот параметр учитывается сегодня чаще всего, хотя существуют и другие разновидности зольности, рассматриваемые при исследовании смазок.
Сульфат – это по определению соль серной кислоты, химическое соединение, имеющее в своём составе анион –SO4. Эта часть названия пошла от метода подсчёта золы в моторном масле.
Исследуемую на зольность смазку в лабораторных условиях сжигают при высоких температурах (около 775 °C) до образования твёрдой однородной массы, а затем обрабатывают серной кислотой. Полученное многокомпонентное вещество снова прокаливают до тех пор, пока его масса не перестанет уменьшаться. Этот остаток и будет той золой, которая является несжигаемой и будет оседать в двигателе или системе выпуска. Её массу соотносят с изначальной массой опытного образца и подсчитывают процентное соотношение, которое и является единицей измерения сульфатной зольности.
Сульфатная зольность масла – это в общем случае показатель количества противоизносных, противозадирных и других присадок. Изначально зольность чистой масляной базы, в зависимости от природы её происхождения, обычно не превышает 0,005%. То есть на один литр масла приходится всего 1 мг золы.
После обогащения присадками, содержащими кальций, цинк, фосфор, магний, молибден и другие химические элементы, сульфатная зольность масла значительно возрастает. Повышается его способность при термическом разложении создавать твёрдые, несгораемые частицы золы.
Сегодня классификация по ACEA предусматривает три категории смазочных материалов по показателю зольности:
Существует международная договорённость, согласно которой содержание золы в современных маслах не должно превышать 2%.
На что влияет сульфатная зольность?
Высокая сульфатная зольность говорит о богатом пакете присадок. Как минимум, в маслах с высокой зольностью большое содержание моющих (кальциевых), противоизносных и противозадирных присадок (цинково-фосфорных). Это означает, что более обогащённое присадками масло при прочих равных (одинаковой базе, сходных условиях эксплуатации, равных интервалах замены) будет надёжнее защищать мотор при высоких нагрузках на него.
Сульфатная зольность напрямую определяет количество образовывающихся в двигателе несгораемых, твёрдых частиц золы. Не путать с сажевыми отложениями. Сажа, в отличие от золы, способна выгорать при высоких температурах. Зола – нет.
Зольность в большей мере влияет на защитные и моюще-диспергирующие свойства моторного масла. Эта характеристика косвенно связана с другим важным оценочным критерием моторных масел: щелочным числом.
Какая зольность масла лучше для двигателя?
Сульфатная зольность – это неоднозначная характеристика моторного масла. И воспринимать её как только положительную или только отрицательную нельзя.
Повышенное содержание сульфатной золы приведёт к следующим негативным последствиям.
Подводя итог, можно сказать так: повышенная зольность масла для простых двигателей, без катализаторов и сажевых фильтров, – это скорее хорошо, чем плохо. Но для современных моторов классов ЕВРО-5 и ЕВРО-6, оснащённых сажевыми фильтрами и катализаторами, высокая зольность приведёт к ускоренному износу этих дорогих агрегатов авто. Для экологии тенденция такая: чем ниже зольность, тем меньше загрязняеться окружающая среда.
Малозольные масла. Практика применения
7 сентября 2020, Олег ШАКИРОВ
Моторные масла с низким содержанием серы, фосфора и сульфатной зольности появились достаточно давно. Международная классификация Ассоциации европейских производителей автомобилей ACEA выделяет для них специальный класс. Сегодня мы разберемся, на что влияет сульфатная зольность, сера и фосфор в моторных маслах и почему малозольные масла становятся все более востребованными. Разобраться в данном вопросе нам помогут специалисты компании Liqui Moly, ведущего немецкого производителя моторных масел и автохимии.
Сульфатная зольность характеризует масло по количеству металлосодержащих присадок, которые влияют на объем шлаков, образующихся при сгорании топлива. Для установления этого показателя масло в лабораторных условиях нагревают до температуры около 775 °C, получившийся остаток обрабатывают серной кислотой — до тех пор, пока зола не перестанет уменьшаться.
Эта зола содержит соединения фосфора, серы, цинка и других металлов. Высокая зольность может привести к отложениям в двигателе и в выхлопной системе. Но при этом данные химические элементы содержатся в присадках, которые защищают двигатель от износа, моют его, не дают маслу пениться, появляться коррозии, увеличивают срок службы масла и т. д.
Единицей измерения принято считать процентное соотношение несжимаемой золы и изначальной массы масла. Чем выше содержание присадок, тем больше уровень зольности, при этом избыток или низкое содержание металлических компонентов негативно сказывается на работе двигателя. Большое количество отложений может спровоцировать повышение температуры в двигателе либо привести к прогару выпускных клапанов или поршней из-за раннего воспламенения топлива. Фосфор, сульфатная зола и сера способны негативно повлиять на работу систем нейтрализации выхлопных газов.
Малозольные моторные масла при работе в современных двигателях со сложными системами нейтрализации выхлопных газов способствуют уменьшению уровня токсичных веществ почти на 80 %. А это значит, что в скором времени все или почти все владельцы новых автомобилей и производители масел перейдут на малозольные моторные масла, ведь катализаторы для бензиновых двигателей принципиально изменились с 90-х годов.
Так, в современных автомобилях системы нейтрализации отработанных газов могут самоочищаться, сжигая сажу, но справиться с золой, содержащей в себе большое количество твердых несгораемых частиц, не так уж и просто. От этого страдают и ячейки сажевых фильтров, забиваясь отложениями. Существует мнение, что по вине несгораемых частиц в масле образуются царапины на стенках цилиндров. Об этом и о современных малозольных маслах мы поговорили с техническим специалистом Liqui Moly, Алексеем Исаченковым.
— На что влияет сульфатная зольность?
— Существует оксидная зольность и сульфатная зольность. Оксидная зольность относится к компрессорным маслам. Параметр сульфатной зольности для моторного масла косвенно показывает содержание металлосодержащих присадок. Масла разделяются на категории Full SAPS, Low SAPS, Mid SAPS. SAPS (Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur) — это показатель масла по трем параметрам: сульфатная зола, фосфор и сера. Если мы откроем параметры ACEA или свежие API, то в них есть показатель нормирования сульфатной зольности и прописано содержание фосфора и серы.
— Какое масло можно считать малозольным?
— Это зависит от конкретного класса. Например, в классе ACEA С3 допускается не более 0,8 %. Масла называют малозольными, подразумевая, что они относятся к какой-то категории: либо Mid SAPS, либо Low SAPS. Малозольное масло — это не научный и не технический термин.
— Какое масло у Liqui Moly относится к малозольному?
— В первую очередь это серия масел Top Tec, но также масло Low SAPS, Mid SAPS присутствует в сериях Special Tec и Synthoil.
— Малозольные масла появились из-за экологических требований и применения в автомобилях сложных нейтрализаторов и сажевых фильтров?
— Если говорить про масла Low SAPS, то они действительно появились из-за требований к совместимости с системами нейтрализации выхлопных газов. Впервые в истории ограничения в масле коснулись содержания фосфора из-за окислительных нейтрализаторов с платиной. Появились такие катализаторы вследствие введения норм Евро 3. Атомы фосфора при взаимодействии с платиной дают невосстановимые вещества, от чего окислительные катализаторы быстро выходят из строя.
Для современного бензинового двигателя с многокаскадной системой очистки выхлопа необходимо строго малозольное масло. При работе современных дизельных двигателей, где установлен сажевый фильтр, в атмосферу поступает меньшее количество окислов азота. Это связано в первую очередь с тем, что в таких двигателях искусственно снижается температура в камере сгорания и ограничиваются параметры распыла топлива. Побочным продуктом такой работы является образование сажи в выхлопе.
В современных грузовых автомобилях установлены сажевые фильтры и системы нейтрализации отработанных газов, где используются жидкости AdBlue (более известны как «мочевина»), в результате почти нет проблем по закислению масла, а окислы азота восстанавливаются в выхлопе. Достигается оптимальный режим в камере сгорания, при этом конструкция двигателя нацелена на максимально низкий расход топлива и на достижение максимального КПД без роста выбросов в атмосферу.
В таких двигателях малозольные масла очень долго работают. Есть примеры, где интервал замены масла на грузовых автомобилях составляет 100 тыс. км, но при условии, что режим движения исключительно междугородный. Первой на такой интервал выходила Scania, у которой щелочность масла была выше 16, сульфатная зольность была 1,6 и выше. Это требование производителя, поскольку они устанавливают регламент по замене масла. В свою очередь, в бензиновых двигателях образование окислов азота из-за высокой температуры неизбежно, уже в некоторых странах на бензиновые двигатели стали устанавливать сажевые фильтры.
Отдельно я выделю азиатские автомобильные бренды, где в трехкомпонентных нейтрализаторах для восстановления окислов азота применяется родий (металл платиновой группы), который тоже не любит фосфор. Поэтому в нормах ILSAC фосфор нормируется еще строже, зато не ограничена сульфатная зольность.
В случае выхода из строя многоступенчатых систем нейтрализации выхлопа, стоимость замены сопоставима со стоимостью двигателя. В нашей стране очень редко меняют такие системы, обычно сажевый фильтр и нейтрализатор варварски удаляют из автомобиля. Такое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к побочным последствиям: помимо увеличения выбросов в атмосферу в таких автомобилях увеличивается расход топлива и они склонны к накоплению топлива в моторном масле.
— Почему большинство людей рекомендуют использовать обычные полнозольные масла?
— Моющие свойства маслу обеспечивают щелочные присадки. Почти всегда это различные соединения металлов. Исключением являются щелочные присадки на основе органики, но их применяют достаточно редко из-за высокой стоимости и малой стойкости. Самые массовые моющие присадки — это химические соединения кальция, противоизносные присадки содержат цинк, противозадирные присадки содержат фосфор.
Полнозольное масло лучше моет, лучше защищает от износа, но, правда, само дает больше отложений при попадании в камеру сгорания. Поэтому всегда нормы сульфатной зольности должны быть грамотно подобраны. Для старых автомобилей необходимо масло с высокой щелочностью, а малозольное масло в таких двигателях будет иметь не очень большой срок службы.
Стоит также учитывать регионы, где эксплуатируют автомобиль. В странах, где продают бензин не выше класса Евро 3, стоит сократить интервалы замены масла. Если при такой эксплуатации менять масло раз в 15 тыс. км, то за первую половину пробега кислоты «съедят» щелочные присадки, после чего будет закисляться база, что приведет к образованию шлама в двигателе.
Но бывают исключения. Когда, к примеру, малозольное масло необходимо заливать даже в двигатели старой конструкции, а именно в ситуации, когда в качестве топлива используется газ. В двигателях, переведенных на работу с бензина на газ, меняется характер горения в цилиндрах. Полнозольные масла могут давать очень большое количество отложений в зоне поршневых колец, ведь топливо изначально газообразное и до момента сгорания оно может реагировать по-другому с различными присадками. Поэтому во избежание износа шатунно-поршневой группы лучше использовать любое масло Liqui Moly из серии Top Tec. Можно также использовать масло Optimal 5w-30, которое не является полностью малозольным, но благодаря использованию современного пакета присадок не дает отложений в газовых двигателях. В таких маслах мы на канистре, прямо на этикетке указываем яркую аббревиатуру SNG (компримированный (сжатый) природный газ (метан)) и LPG (сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан)).
— Как малозольные масла влияют на работу современных двигателей?
— Необходимо обязательно выделить проблемы LSPI (Low Speed Pre-ignition), когда речь идет о нежелательном раннем зажигании. Эти проблемы касаются малообъемных двигателей, оснащенных турбокомпрессорами и прямым впрыском топлива. В подобных двигателях опасно заливать масло с большим содержанием кальция. Так, General Motors в своих моделях требует применять dexos 1 Generation 2, и на основе этого допуска вышел стандарт API SN plus. Поэтому правильно подобранное масло помогает предотвратить LSPI. Там, где малозольные масла рекомендуют автопроизводители, без них не обойтись.
— В двигателях с алюминиевыми блоками с никасиловым и алюсиловым покрытием необходимо применять исключительно малозольное масло?
— Изначально эти покрытия применялись в мотоциклетных двигателях, а мотоциклетные масла не отличаются малозольностью. В современных автомобилях лучше не играть с выбором масла. Например, «Мерседес» в легковой линейке AMG и Brabus требует строгого применения масла с допуском 229,5, а это полнозольное масло со щелочью около 10. В таких двигателях процесс горения настроен именно так, чтобы обеспечивать максимальную отдачу мощности, но при этом автомобили должны укладываться в экологические нормы.
Чаще всего мы сталкиваемся с ситуацией, когда потребитель заливает масло, неправильно подобранное к автомобилю или к условиям эксплуатации. Если в автомобиль не внесены изменения в конструкцию, то мы рекомендуем заливать исключительно тот класс масла, который установил автопроизводитель, но, учитывая некоторые регионы эксплуатации в России, иногда мы рекомендуем сократить сроки замены масла по следующим причинам:
2) в случаях продолжительной работы двигателя на холостом ходу. Это касается зимней эксплуатации. Например, 20 минут такой эксплуатации эквивалентно 100–150 км пробега для автомобильного масла и шатунно-поршневой группы, и к концу межсервисного пробега при такой эксплуатации масло уже не обеспечит должную защиту. Многие автопроизводители даже указывают необходимость сокращать сроки замены масла в 2 раза при длительных прогревах двигателя.
Полнозольное масло и малозольное в чем разница?
Подливаем масла | Украина За рулем
Злободневных вопросов набралось довольно много, но мы решили остановиться на пяти основных. Итоговый список перед вами.
1. Как ваша фирма относится к маслам 5W-20 (0W-20)? Можно ли их рекомендовать для современных высокофорсированных двигателей без потери ресурса?2. Насколько целесообразно применение малозольных масел (Low SAPS) в наших условиях при законодательно разрешенном применении топлива класса 3?3. Есть ли разница в ресурсах высокозольных и малозольных моторных масел вашей фирмы при использовании их в СНГ?4.
Как вы объясняете участившиеся случаи внезапной полимеризации моторных масел? Занимались ли вы исследованием их причин? Что посоветуете владельцам пострадавших моторов? Готовы ли вы принять претензии в подобных случаях, связанных с использованием масла вашей фирмы?5.
Ваше мнение о периодичности замены масел в условиях отечественных мегаполисов, устаревшего автопарка и возможных проблем с топливом?
Ответить мы попросили компании «Тотал», «Шелл», «Кастрол», «Мотюль», «ЛУКОЙЛ», «ЭксонМобил фьюэлз, лубрикантс энд спешлтиз маркетинг», «Газпромнефть – СМ» и «Джи-Эс Ойл». Однако объем присланной информации оказался настолько большим, что приходится публиковать лишь наиболее важные, по нашему мнению, выдержки. Полагаем, что более подробный анализ информации может дать темы для отдельных публикаций.
Теперь наши комментарии к каждой серии ответов.
Но практически ни в одном ответе не прозвучало ни слова о том, как повлияет гораздо меньшая (по сравнению с обычными «сороковками») вязкость «двадцатки» на ресурс.
Ускорится ли при больших нагрузках износ? Быть может, использованы особо качественные базовые масла, образующие пусть тонкую, но очень стойкую пленку, либо специальные противоизносные присадки? Короче говоря, что сделали с маслом для того, чтобы оно при малой вязкости выдерживало большие нагрузки современного форсированного двигателя?
Тест, на который сослались специалисты фирмы «Кастрол» (оценка скорости износа пары «толкатель – кулачок распределительного вала»), на наш взгляд, не может дать ответа, как поведет себя это масло, например, в подшипнике коленчатого вала или в ЦПГ. Там трение и износ развиваются иначе.
2.О целесообразности применения малозольных масел при использовании топлив класса 3.
Мнения фирм разошлись. Некоторые заявили, что влияние экологического класса топлива на ресурс и свойства масла сильно преувеличено.
Но большинство все-таки отнесло упомянутые в вопросе условия к особо сложным, при которых рекомендуется уменьшить интервал замены. У нескольких фирм прозвучала очень правильная мысль: производителю автомобиля необходимо учитывать реальные условия страны, куда поставляется их продукция. Но не все это делают.
А если фирма требует использовать малозольные масла независимо от того, идет ли машина в Европу или в СНГ? И еще одна рекомендация: коль залили Low SAPS, ищите топливо Евро-5!
3.О разнице в ресурсах высокозольных и малозольных моторных масел в условиях СНГ.
Коварные местные стандарты и тут внесли разногласия в мнения фирм.
Одни четко говорят: ДА! Малозольные масла при использовании не очень качественного топлива служат меньше – ведь у Low SAPS щелочное число, которое должно воевать с продуктами окисления масла, меньше. А при большом содержании серы в топливе такие масла срабатываются быстрее.
Другие фирмы столь же категоричны: НЕТ! По их мнению, уровень SAPS на ресурс не влияет совсем. Тоже можно понять: если мотор всю жизнь кушает Евро-5, то первым старению поддастся основа масла, а пакет присадок еще сохранит работоспособность.
4.О причинах внезапной полимеризации моторных масел.Именно наши эксперты первыми забили тревогу и провели собственное расследование этого явления. Поэтому ответы на этот вопрос были особенно интересны. Частично они подтвердили наши выводы: одним из основных факторов внезапной смерти масла является его объемный перегрев. Большинство видит причину в использовании некачественного топлива. Но вот каким образом углеводороды бензина убивают углеводороды масла, конкретно никто не объяснил. К тому же, если виноват плохой бензин, откуда берутся случаи смерти масла на дизельных моторах? Версии, основанные на попадании
воды или охлаждающей жидкости в масло, мы отвергли в ходе собственных испытаний. Что касается влияния мороза, то моторы умирали и летом… И только две фирмы четко сказали: причиной может быть и само масло, в котором при определенных условиях начинают бунтовать присадки! Но в целом из ответов следует: абсолютной ясности нет. Мы же продолжаем собственное расследование этого явления, которое, возможно, еще что-то прояснит.
5.О периодичности замены масел в реальных условиях мегаполисов, возрастного автопарка и возможных проблем с топливом.И тут нет общей точки зрения. Кто-то склонен считать условия мегаполиса сложными, – тогда срок замены надо сокращать. Насколько – никто четко не сказал. Другие ссылаются на мнение автопроизводителя: делайте то, что написано в инструкции, и будет вам счастье. Что приятно, в ответах нескольких фирм прозвучало: срок сроком, но действуйте по ситуации. Длительное толкание в пробках не делает масло лучше, – значит, в городе срок его замены надо сокращать, ориентируясь не на одометр, а на календарь.
Выводы? Компании знают про особенности эксплуатации автомобилей в СНГ – уже хорошо. Другое дело, что ни одна из них не стала первооткрывателем тех или иных ловушек, предпочитая требовать соблюдения тепличных европейских условий эксплуатации, которые покуда недостижимы.
Вязкость, зольность, полимеризация
Масла 5W-20 – маловязкие моторные масла, рекомендуемые к использованию многими автомобильными фирмами. Кинематическая вязкость таких масел при 100 °С может меняться в диапазоне от 5,6 до 9,3 сСт – сравните с вязкостью распространенных «сороковок»: от 12,5 до 16,3 сСт. Именно такая разница и вызвала наш интерес.
Современные моторные масла можно условно разделить на три класса: Full SAPS (Full Sulphated Ash, Phosphorus, Sulphur – масло с высоким уровнем зольности, фосфора, серы), Mid SAPS (Middle Sulphated Ash, Phosphorus, Sulphur – масло со средним уровнем зольности, фосфора, серы) и Low SAPS (Low Sulphated Ash, Phosphorus, Sulphur – масло с низким уровнем зольности, фосфора, серы).
Зола опасна тем, что осаждается на рабочих поверхностях камеры сгорания, – это ухудшает теплоотвод и нарушает рабочий процесс. Но главная опасность – оседание на сотах каталитического нейтрализатора, из-за чего он перестает функционировать. Поэтому для современных двигателей с системами подавления токсичности для повышения ресурса нейтрализатора рекомендовано уменьшать зольность масла.
Зольность определяется свойствами и степенью чистоты базового масла (в меньшей степени) и составом и объемом пакета присадок, в первую очередь моющих и противозадирных. Потому при создании масла Low SAРS приходится балансировать на грани: и зольность снизить, и свойства масла не ухудшить заменой части присадок беззольными.
«Полимеризация» – этот термин мы используем для обозначения внезапного резкого повышения вязкости масла в работающем двигателе.