Экспертиза моторных масел

Влияние моторного масла на рабочие характеристики и долговечность силового агрегата автотранспортного средства играет значительную роль. Если в автомобиле будет использоваться продукт низкого качества, это приведет к неисправности двигателя, капитальному ремонту и замене мотора. Такие действия потребуют немалых вложений. Как избежать подобной ситуации? Можно провести исследование смазочного материала в специальной лаборатории.

Такой важный продукт при несоответствии заявленным характеристикам сможет причинить автомобилю значительный ущерб. Суть функций моторных масел в защите двигателя и профилактике износа деталей. К сожалению, фальсификаты популярных марок еще нередко появляются в розничной сети. Причиной поломки двигателя очень часто является некачественное автомобильное масло, кроме того, при использовании продуктов низкого качества существенно снижается ресурс мотора. Опознать некачественную смазку поможет экспертиза моторного масла, которую проводят в специальных центрах. Воспользоваться этой услугой могут:

• любой из автовладельцев, желающий узнать соответствует ли смазочный материал необходимым параметрам;
• представители оптовых торговых предприятий перед закупкой большой партии смазочной продукции в случае возникновения сомнений.

Центр независимой экспертизы также выполняет сравнительный анализ смазок различных брендов.

Таким образом, экспертиза моторных масел — это исследование состава продукта на соответствие заявленным параметрам и наличию сторонних примесей.

В каких случаях необходима лабораторная экспертиза

Экспертное заключение окончательно ставит точку в спорных вопросах. Исследование ГСМ может понадобиться в следующих случаях:

• произошла поломка двигателя, сервисный центр отказал в гарантийном обслуживании;
• недобросовестная работа СТО; автовладелец пытается доказать, что в мастерской заливают некачественную моторную жидкость;
• в случае возврата автомобиля производителю в гарантийный период;
• нарушение прав потребителя в розничной или оптовой торговой сети (если возникают сомнения в качестве товара).

В любом из подобных случаев лабораторные исследования смогут подтвердить состав продукта документально.

Процесс экспертной оценки

Исследование проводится в несколько этапов. Сравнительный анализ, пожалуй, самый объективный и полный, но ввиду его высокой стоимости применяется относительно редко. Физико-химический анализ наиболее популярен, он более доступен и прост. Он заключается в изучении рабочих характеристик, а именно:

• вязкость моторных масел при разных температурных показателях;
• уровень антиоксидантной устойчивости;
• характер износа металлического шарика на специальной машине трения;
• коэффициент трения;
• совместимость продукта с каталитическими нейтрализаторами;
• склонность к образованию нагара;
• влияние на расход топливного ресурса;
• плотность и сульфатную зольность.

Если какой-то один из перечисленных показателей не соответствует заявленным стандартам, продукт признается некачественным.

Стоит заметить, что на правильность результатов в некоторой степени влияют условия хранения, транспортировки и эксплуатации.

Изменение вязкостных свойств исследуют таким образом: сначала проводят анализ показателя вязкости до процесса термоокисления, затем поле него. Этот показатель влияет на защитные свойства, направленные на уменьшение образования нагара и соединений углерода. Именно эти факторы вызывают коррозию металла. Воздействие кислорода (процесс окисления) происходит под действием высоких температур, соответствующих рабочим. Масло начинает менять свои свойства в таких условиях, и чем ниже показатель этих изменений, тем лучше для силового агрегата.

Физико-химический анализ способен выявить область поражения и причину возникновения поломки.

Проведение лабораторных исследований

Для проведения анализа качественных характеристик масел потребуется два образца: свежий и отработанный продукт. В основе проверки лежит изменение физико-химических характеристик вещества. Алгоритм испытаний напрямую зависит от того, какая жидкость тестируется:

• синтетика;
• полусинтетика;
• минеральная.

Анализ можно проводить исключительно в лабораторных условиях с применением специального оборудования. Во время проведения тестирования учитываются факторы, изменяющие свойства масел в процессе работы. При старении смазки снижается показатель ее вязкости, что увеличивает силу трения, а соответственно, и износ деталей двигателей. Выработка влияет и на экономичность потребления топливного ресурса: чем старше масло, тем больше расход топлива.

Стендовые испытания позволяют дать оценку отработанного и нового образца определенной марки. Оптимальным вариантом считается забор образцов специалистом лаборатории. Сравнительный анализ образцов идентичных продуктов производится при условии, что оба поставляются в лабораторию в нераспечатанной упаковке. Желательно при этом иметь документ или чек, свидетельствующий о месте приобретения товара.

По желанию клиента проводится исследование на наличии сторонних примесей в составе испытуемого вещества. Такие анализы — процедура очень ответственная, ведь их результат не должен вызывать сомнений и быть предельно точным. Результат испытаний покажет:

• соответствие материала заявленным производителем показателям;
• термостабильность смазочного материала;
• влияние продукта на износоустойчивость деталей мотора.

Влияние содержания химических элементов на результат анализа моторного масла

Чтобы правильно прочитать анализ масла необходимо знать, какая роль отводится каждому компоненту, и в какой мере изменения его качеств могут влиять на работоспособность двигателя. Рассмотрим основные составляющие вещества, и их возможные изменения в результатах испытаний.

Соединения и комплексы молибдена (Mo) в свежих маслах применяются в качестве модификатора трения. Основная задача этих соединений — снизить негативное воздействие трения деталей двигателя. Кроме этих качеств молибден отвечает за снижение уровня шума при работе мотора, проявляет антиоксидантные свойства и существенно снижает износ деталей. Органическое соединение MoDTC в маслах содержится в количестве 50-75ppm, такой показатель является самым оптимальным. Содержание 500-1100ppm соответствует рекордным показателям, влияющих на мощность силового агрегата.

Присадка ZDDP нацелена на снижение износа, антикоррозийное действие, антизадирное и антиокислительное свойства. В ней содержится элемент фосфор (Р). Такая присадка применяется практически во всех смазочных продуктах. Фосфор присутствует и в молибденовых комплексах.

Еще один элемент присадки ZDDP — цинк (Zn). Его действие идентично фосфору. В результатах испытаний упоминаются оба вещества в паре.

Следует учитывать, что цинк — составляющая деталей мотора: из оцинкованного металла выполнены трубки, радиаторы, составляющие резьбовых соединений. В некоторых двигателях применяются подшипники, изготовленные из сплава, содержащего данный элемент.

Очень редко в привычных для автолюбителей продуктах может встречается барий (Ва). Его действие направлено на защиту от коррозии и очищение поверхности (использование в присадках в качестве диспергирующих добавок и моющих компонентов).

В состав большинства смазочных жидкостей входит сукцинимид бора, который является беззольным дисперсантом. Кроме того, он нейтрализует кислоты и способен растворять антифрикционные и противоизносные присадки. Содержание бора (В) в свежей смазке в среднем 75ppm. В процессе выработки его содержание снижается.

Магний (Mg) и его соединения применяются в присадках, обладающих комплексом качеств:

• моющие;
• нейтрализующие;
• диспергирующие;
• антикоррозийные;
• снижающие зольность и содержание серы.

У присадок с Mg (сульфонат магния) есть один минус: они недостаточно эффективны в нейтрализации кислот по сравнению с присадками, содержащими кальций (Са). В анализах характерна такая картина: щелочное число продукта не снизилось, а кислотное возросло. Это указывает на то, что процесс нейтрализации не достаточно эффективен. В результате тестирования Са и Mg указывают в паре.

На наличие в продукте сульфонатов Са указывают значения в анализе:

• Са — 3000-3200ppm;
• наличие серы – 0.400;
• зольность — 1.3-1.4%.

Салицилаты проявляют себя несколько иначе:

• Са — 1700-2500ppm;
• количество серы почти вдвое снижено (0.230);
• зольность – 0.8-1.15%.

Сульфонаты и салицилаты натрия (Na) используются в качестве компонентов нейтрализаторов кислот. Некоторые торговые марки используют эти сложные соединения дополнительно с кальциевыми. Такой «союз» обеспечивает наименьшую зольность.

Олово (Sn) присутствует в материалах деталей (вкладыши, подшипники, клапаны). При значительном износе клапанов или вкладышей в отработанном образце может быть обнаружен этот элемент.

Свинец (Pb) в результате анализа указывает на износ подшипников и вкладышей.

Содержание алюминия (Al) в свежих образцах масел (с Мо) или в виде мусора не считается отклонением от нормы. В отработанных образцах может указывать на износ поршней, деталей маслонасоса, теплообменника и других деталей, покрытие которых имеет в составе этот элемент.

Железо (Fe) указывает на износ узлов (кулачки, распредвалы и др), а также появляется в результатах исследований при притирке цепи ГРМ и звезд. Количество обнаруженного железа растет с длительностью пробега автомобиля.

В норме содержание хрома (Cr) 1-2ppm, а при значении более 5-7ppm имеет место проблем в ЦПГ (цилиндpо-поpшневая группа). Высокое содержание хрома говорит об износе уплотнителей.

Довольно часто в результате исследования фиксируется содержание меди (Cu) как в свежих, так и в рабочих образцах. Ее можно встретить в новых авто как результат притирки деталей. Иногда следы вещества имеются в отработках в условиях летней эксплуатации.

В деталях турбонагнеталей и клапанах имеется никель (Ni). При износе его следы могут обнаружиться в отработанном материале, но встречается эта проблема крайне редко.

Титан (Ti) содержится в присадках, действие которых характеризуется:

• хорошей растворимостью в масле;
• антизадирными свойствами;
• антиоксидантными;
• снижающими износ.

Марганец (Mn) чаще всего встречается в топливных присадках. Обнаруживается в смазках редко.

В свежих образцах не содержится литий (Li). Его присутствие в отработке говорит о загрязнении смазкой в заводский условиях или при ремонте мотора на СТО.

В отработанные образцы калий (K) попадает из топливных присадок, незамерзающей жидкости (антифриза) через прокладку ГБЦ.

Кремний (Si) свидетельствует о попадании пыли, песка и загрязнений силиконовыми герметиками при ремонтно-диагностических манипуляциях.

Кинематическая вязкость при 40C в отработанном масле показывает степень снижения свойств. Если этот показатель превысит уровень в неотработанном образце, значит, имеет место полимеризация продуктов сгорания.

Кинематическая вязкость при 100C градусах должна соответствовать классификации SAE. Несоответствие отмечается, хоть и нечасто, и относится к производственным ошибкам. Существуют специальные таблицы значений КВ при 100C. Если в рабочем варианте это число снижено, то требуется произвести замену масла.

Индекс вязкости определяется при 40C и 100C градусах.

На антиоксидантную способность указывает так называемое щелочное число. В свежих маслах параметр определяется от 5 до 12 мг на 1г. В отработках при показателе менее 2.5 мг стимулируется повышение кислотности, что указывает на исчерпание ресурса щелочи. Такие продукты уже не справляются с поставленной задачей. Требуется замена смазочного материала.

Кислотное число определяется методом ASTM D 974. Нормальный показатель от 1.5 до 3.0 мг. КОН на 1г. в свежих образцах.

Температура вспышки масла определяется в градусах Цельсия. В открытом тигле этот параметр равен 225C, в закрытом — 200C. Снижение показателя говорит о проникновение топлива в моторную жидкость.

Сульфатная зольность указывается в %. Присутствие компонента – это продукт сгорания металлосодержащих присадок. Оптимальный вариант — рекомендуемый уровень этого значения без отклонений в любую из сторон.

Температура застывания измеряется в градусах Цельсия. Параметр определяется опытным путем и зависит от внешних температур и эксплуатационных условий.

Динамическая вязкость CCS выражается в мПас и должна соответствовать классификации SAE J300.

Испарение масс NOACK показывает сколько масла сможет испариться за единицу времени (1 час) при +250C. Чем ниже этот показатель (выражается в %), тем стабильнее термодинамика, и потери на испарение минимальны.

pH — кислотность показывает содержание ионов водорода в жидкости. Измеряется с помощью pH-метра. При значении рН от 3.5 требуется замена масла.

Количество серы не должно превышать 0.03%. Такой показатель указывает на безопасность и чистоту продукта, зависит от пакета используемых присадок.

Окисление исчисляется в условных единицах IR Units и измеряется инфракрасным спектрометре Фурье. Значение выше 15 в свежем испытуемом образце указывает на присутствие эстеров.

Нитрация измеряется аналогично окислению. Это значение важно для определения интервала замены. С увеличением пробега оно возрастает. В свежих образцах составляет 5-7 у.е.

HTHS (высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига) выражается в миллипаскалях в секунду. Применять материалы с высоким показателем HTHS можно только в агрегатах, которым они рекомендованы производителем.

Совокупность всех показателей в лабораторном анализе моторных масел обозначит картину качественных характеристик, и поможет выявить причину неисправности в двигателе.