Моторные масла

Свойства масел оцениваются путём специальных лабораторных испытаний.

Так, оценка моющих свойств масла (его способности препятствовать появлению тёмных лаковых отложений на юбке и боковой поверхности поршня) по принятому в ГОСТ способу Папок, Зарубина и Виппера (ПЗВ) производится на специальном одноцилиндровом 4-тактном двигателе с диаметром поршня 52 мм, который прокручивается от электродвигателя со скоростью 2500 об/мин. При этом поддерживаются определённые значения температуры головки и середины цилиндра, а также самого масла. Ёмкость масляного картера такого двигателя — 250 мл. Испытание по способу ПЗВ проводится в течение 2 часов, по его итогам производится оценка количества лаковых отложений на поршне в баллах в соответствии с эталонной шкалой, состоящей из эталонов с различной степенью покрытия лаковыми отложениями. 0 баллов соответствуют совершенно чистому поршню, 6 баллов — имеющему максимальное покрытие лаковыми отложениями. Точность методики — порядка 0,5 балла. Дальнейшее уточнение результатов осуществляется моторным методом.

За рубежом Макки и Фритцем была разработана методика лабораторной оценки моющих свойств моторных масел. В этой методике оценивалось лакообразование на нагретой медной пластинке, на которую непрерывно в течение 6 часов подавалось масло, циркулирующее за счёт плунжерного насоса.

О коррозионной активности масла судят по его химическому анализу, выявляющему содержание щелочей, кислот, солей металлов и иных веществ, катализирующих коррозионные процессы. Также используется тест со свинцовой пластинкой, подвергающейся воздействию масла, нагретого до температуры в 140 °C в атмосферном воздухе. Коррозионная активность масла определяется в г/м².

Первая классификация моторных масел была введена в 1911 году американским Сообществом автомобильных инженеров (SAE). В ней масла делились на различные категории в зависимости от вязкости. В довоенные годы практически все моторные масла представляли собой чистое минеральное масло без каких-либо добавок, так что информации о вязкости масла было вполне достаточно для того, чтобы потребитель мог судить о его свойствах и применимости в конкретном двигателе. Поэтому данная классификация с успехом использовалась и оставалась фактически единственной вплоть до середины сороковых. Однако Вторая мировая война дала резкий толчок развитию нефтехимии вообще, и химии смазочных материалов — в частности. Кроме того, современные форсированные двигатели с высокой степенью сжатия, устанавливавшиеся на многие послевоенные автомобили, и получившие распространение на грузовом автотранспорте дизели потребовали более совершенных и специальных масел. Стали широко использоваться присадки к моторным маслам, появились на рынке первые масла на синтетической основе. Всё это потребовало пересмотра существующего подхода к классификации моторных масел, хотя классификация SAE также остаётся востребованной по сей день.

В 1947 году Американский институт нефти (API) предложил собственный вариант такой классификации, в котором масла делились на категории в зависимости от условий работы масла в двигателе, определяемых в зависимости как от его конструктивных особенностей, так и условий эксплуатации. Всего выделялись три категории (Grades): Regular («рядовое»), Premium («премиальное») и Heavy Duty (HD) («для тяжёлых условий»). Масла категории Regular представляли собой обычные минеральные масла без присадок, предназначенные для нефорсированных и малофорсированных двигателей старых моделей. В маслах категории Premium содержались противоизносные и противоокислительные присадки, что позволяло улучшить их защитные свойства и увеличить срок между заменами масла в современных высоконагруженных двигателях. Масла категории Heavy Duty считались предназначенными для тяжёлых условий эксплуатации и содержали, помимо противоизносных и противоокислительных, моющие присадки (детергенты), предотвращающие образование отложений в моторе, и диспергирующие присадки (диспергенты), не позволяющие содержащимся в масле загрязнениям выпадать в осадок. Впоследствии была введена категория масел Super Heavy Duty («для особо тяжёлых условий»), содержащих повышенную концентрацию моющих присадок и предназначенных для использования в быстроходных дизельных двигателях.

В 1952 году API в сотрудничестве с ASTM была принята классификация моторных масел, получившая обозначение ESCS — Engine Service Classification System, в которой было впервые введено понятие эксплуатационной категории масла (Service Category), а также разделение масел для бензиновых и дизельных двигателей. Масла для бензиновых моторов по ней делились на категории ML, MM и MS, дизельные — DG, DM и DS. Масла категории ML (L — Light) предназначались для условий работы в малофорсированных моторах с низкой склонностью к образованию отложений; MM (M — Medium) — в двигателях с умеренным и жёстким режимом работы и высокой температурой в картере, склонных к образованию отложений и коррозии подшипников; MS (S — Severe) — в двигателях, конструктивные особенности или свойства топлива которых выдвигали особые требования к смазочным маслам. Дизельные масла классифицировались аналогично.

Требования данной классификации уточнялись и пересматривались в 1955 и 1960 годах, кроме того, в 1958, 1964 и 1968 годах принимались новые стандарты и методики испытаний для масел высшей категории MS.

Пятидесятые и шестидесятые годы были периодом быстрого прогресса в моторостроении, так что уже вскоре стало ясно, что и данная классификация является не вполне удовлетворительной: масла высшей категории MS, изначально созданные под условия работы, которые в начале пятидесятых годов считались «особо тяжёлыми», десятилетие спустя едва годились даже для рядовых современных двигателей, новые же моторы настоятельно требовали масел с более высокими характеристиками. Это вынудило неоднократно пересматривать требования к маслам категории MS в сторону ужесточения, в результате чего появилось множество несовместимых друг с другом редакций стандарта, причём масла, выпущенные по его старым версиям, оказывались, несмотря на то же обозначение MS, непригодными для современных двигателей, в которых предписывалось использовать масла данной категории.

В 1969—1970 годах API, ASTM и SAE совместно разработали полностью новую систему классификации моторных масел, в общих чертах используемую вплоть до настоящего времени. Основополагающим принципом новой классификации стал отказ от фиксированного числа раз и навсегда заданных категорий, выделяемых в зависимости от условий работы масла — вместо этого по мере появления новых двигателей, более требовательных к смазочным материалам, для них стали вводиться новые, более высокие, категории масел, которым присваивалась следующая по очереди буква алфавита. При этом предыдущие категории также сохранялись наряду с ними вплоть до полного устаревания и выхода из широкого обращения соответствующих им масел. Данный подход был намного удобнее для эксплуатантов, поскольку устранялась характерная для предыдущей классификации путаница с различными стандартами для масел одной и той же категории. В новой классификации категории масел оказались чётко привязаны к году выпуска конкретного автомобиля — так, для автомобилей с бензиновым двигателем, выпущенных с 1968 по 1972 модельный год, предписывалось использование масел категории не ниже SC.

Все моторные масла по этой классификации были разделены на «сервисные» (S) — для бензиновых моторов, и «коммерческие» (C) — для дизельных (в те годы в США использовавшиеся только на грузовиках и прочем коммерческом транспорте). Изначально было предусмотрено восемь категорий масел: четыре для бензиновых моторов — SA, SB, SC и SD, и четыре для дизелей — CA, CB, CC и CD. Масла категории SA не содержали присадок, они соответствовали старым маслам ML «для лёгких условий эксплуатации» и были предназначены для моторов совсем старых выпусков (1920-х — 1940-х годов). Масла категории SB соответствовали старым маслам с присадкой категории MM и рекомендовались для двигателей выпуска до середины 1960-х годов. Категория SC соответствовала MS в редакции от 1964 года, а SD — от 1968, эти масла предназначались для наиболее современных на тот момент двигателей, выпущенных соответственно до и после 1967 года. Более высокие категории считались обратно совместимыми с более низкими.

С 1972 года была введена категория SE, специально для появившихся на американских автомобилях в начале семидесятых годов верхневальных двигателей, более требовательных к смазочному маслу (аналогично советским «жигулёвским» маслам группы «Г» по ГОСТ).

Следующая по очереди категория моторных масел, SF, была введена только в 1979—1980 годах, в связи с массовым переходом американских производителей на более совершенные конструкции моторов и ужесточением требований к экономичности и вредным выбросам в атмосферу, а также повышением рекомендованного интервала между заменами масла до 15 000 миль (24 000 км).

Несмотря на значительные изменения на рынке моторных масел, произошедшие начиная с конца восьмидесятых — начала девяностых годов (широкое распространение синтетических, «полусинтетических» и гидрокрекинговых масел, появление новых категорий смазочных материалов, таких как энергосберегающие, Long Life и т. п., необходимость обеспечения совместимости с современным экологическим оборудованием и новыми видами топлив, включая биоэтанол, и так далее), данная классификация в общих своих чертах не претерпела принципиальных изменений вплоть до настоящего времени, за исключением введения всё более новых эксплуатационных категорий масел, которые в последние десятилетия появляются с большой регулярностью, отражая быстрый прогресс в области двигателестроения и постоянное ужесточение требований к экологичности и энергосбережению. По состоянию на 2017 год, актуальными считаются категории SJ, SL, SM и SN. Категории SA — SH в настоящее время считаются технически устаревшими — то есть, масла, соответствующие их требованиям, могут выпускаться, однако API не в состоянии гарантировать их качество, поскольку более не поддерживает соответствующие методики сертификационных испытаний.

В начале 1990-х годов в качестве дополнения к существующим классификациям товарных моторных масел по вязкости и эксплуатационным категориям API была также принята классификация базовых масел (API Base Oil Classification), разделившая базовые масла на пять групп в зависимости от происхождения и способа очистки — от Группы I до Группы V. Поскольку к тому времени на рынке моторных масел появилось много новых продуктов, в названиях которых использовалось слово «синтетическое» (Synthetic, Semy-Synthetic, Part-Synthetic, Synthetic blend и т. п.), API предпочёл полностью избежать упоминания в своей классификации базовых масел данного термина, как утратившего свой изначальный химический смысл и приобретшего маркетинговую окраску, вместо этого разделив их на группы с исчерпывающим описанием каждой из них.

Начиная с 1990-х годов стало появляться множество альтернативных классификаций моторных масел, в большинстве своём предъявляющих к ним более жёсткие требования по сравнению с «де-факто стандартной» классификацией по SAE/API.

В 1992 году ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee, Международный комитет по стандартизации и сертификации смазочных материалов) предложил собственную классификацию моторных масел, которая обновлялась параллельно с классификацией API. Категории масел по ILSAC (от GF-1 до GF-5) в целом аналогичны категориям по API от SH и далее, но с более высоким уровнем требований к экологическим характеристиками и энергосбережению, а также совместимости с топливами на основе биоэтанола. Принятие категории GF-6, изначально намеченное на 2016 год, было отложено до января 2018 из-за неготовности методик сертификационных испытаний для новых масел. В основном данная классификация применяется американскими и японскими производителями.

В 1996 году был выпущен первый вариант стандарта моторных масел по версии ACEA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles, Ассоциация европейских производителей автомобилей), новые редакции которого выходили в 1998, 1999, 2002, 2004, 2007, 2008, 2010, 2012 и 2016 годах. В рамках данной классификации масла делятся на несколько групп в зависимости от области применения: A/B — обычные масла для бензиновых и дизельных двигателей; C — масла с повышенной совместимостью с каталитическими нейтрализаторами; E — масла для высоконагруженных дизелей, работающих в тяжёлых условиях. Особое внимание уделяется соответствию европейским экологическим стандартам семейства Euro.

В 1998 году JASO (Japanese Automotive Standards Organization, Японская организация по стандартам в области автомобилестроения) выпустила стандарт JASO T 903, который в основном используется для масел, предназначенных для четырёхтактных двигателей мотоциклов. Это связано с тем, что начиная с введения в действие эксплуатационной категории API SJ в 1995 году API более не занимается сертификацией масел для мотоциклетных двигателей, в частности — не гарантирует пригодности масел более новых эксплуатационных категорий для применения в характерном для мотоциклов «мокром» многодисковом сцеплении, работающем в масляной ванне. В результате большинство производителей мотоциклетных двигателей было вынужденно рекомендовать использование масел устаревшего стандарта SF, совместимость которого со сцеплениями, работающими в масляной ванне, гарантировалась. По стандарту JASO могут выпускаться моторные масла, аналогичные по своим качествам маслам современных категорий API (предусмотрены аналоги категорий API SG, SH, SJ, SL и SM), но при этом прошедшие испытания на трение в узле «мокрого» сцепления по методике JASO T 904 и гарантированно пригодные для использования в четырёхтактных двигателях мотоциклов. Текущая версия стандарта, JASO T 903:2006, принята в 2006 году.

Для моторных масел, используемых в двухтактных мотоциклетных двигателях, также введён стандарт JASO M 345, в котором учтены специфические требования, предъявляемые к таким маслам, в частности — нормируется склонность к нагарообразованию и дымность при сгорании (в двухтактных двигателях смазочное масло как правило добавляется в топливо и, выполнив свою работу, сгорает в камере сгорания вместе с ним).

В 1920-х — 1940-х годах наиболее массовыми советскими автотракторными маслами были автолы (масла автотракторные сернокислотной очистки), существовало несколько их сортов, обозначавшихся сначала по назначению (летние, зимние, для изношенных моторов), а впоследствии — в зависимости от вязкости в градусах Энглера при температуре 50 °C (4, 6, 8, 10 и 18). Широкое распространение имели автол 6 и автол 8. Самый маловязкий автол 4 считался зимним, автол 10 — использовался летом для некоторых моделей двигателей, требовавших более вязких масел. Наиболее вязкий автол 18 использовался в тракторных двигателях.

С 1950-х годов наряду с автолами выпускались моторные масла селективной очистки, при примерно тех же характеристиках, что и у автолов, обладавшие более высоким качеством. Кроме того, для смазывания автомобильных двигателей широко применялись масла общего назначения (для которых существовала своя классификация по вязкости, не совпадающая с таковой для моторных масел) — в первую очередь машинное СУ, оно же — Индустриальное-50 (аналог автола 6), тоже имевшее по сравнению с автолами более высокое качество, а также авиационные масла МС, МК, МЗС и другие (аналоги более вязких автолов 10 и 18, а при разведении маловязкими маслами с успехом заменявшие и другие марки автолов).

Минеральные масла без присадок допускали смешивание друг с другом практически без ограничений. Например, для зимней эксплуатации в летние масла в определённой пропорции добавляли веретённое масло АУ, снижавшее их вязкость и температуру застывания. Так же поступали и летом с маслами, слишком вязкими для использования в данном двигателе — например, составляли смесь из 50 % вязкого авиационного масла МС-14 и 50 % маловязкого Индустриального-12 или той же «веретёнки».

Для дизельных двигателей выпускались специальные масла согласно отраслевым техническим условиям (ВТУ-37 и т. п.).

Ввиду такого разнобоя в маркировке масел и частой необходимости их смешивания, едва ли не неотъемлемой принадлежностью уважающего себя шофёра был гаражный вискозиметр, позволявший определять вязкость масла или смеси масел по эталонному образцу.

В 1950 году была введена первая в СССР единая классификация моторных масел, призванная навести некоторый порядок в их обозначениях. Согласно ей, масла маркировались в зависимости от типа двигателя, для которого они предназначались (А — для бензиновых, Д — для автотракторных и судовых дизельных, М — для поршневых авиационных, МТ — для транспортных дизелей), способу очистки (С — селективный, К — кислотный) и вязкости в сантистоксах при 100 °C. К этим обозначениям могли добавляться дополнительные буквы: З — загущённое (полученное из маловязкой базы добавлением загустителя), п — с добавлением присадки. При этом для масел кислотной очистки название «автол» было сохранено как дублирующее, например, масло АК-10 по новой классификации могло также обозначаться как автол 10. Масла кислотной очистки выпускались по ГОСТ 1862-42, 1862-51 и 1862-57, а селективной — по ГОСТ 5239-50, 5239-51 и ГОСТ 10541-63 «Масла автомобильные фенольные селективной очистки. Технические требования».

Также был налажен выпуск масел с присадками по ГОСТ 5303-50 (АС_п−5, АК_п−5, АС_п−9,5 и АК_п−9,5), загущённых (АКЗ_п−6, АКЗ_п−10) масел и специальных масел для дизельных моторов (ГОСТ 5304-50) и форсированных двигателей автомобилей ЗИС, ЗИЛ и «Чайка» (ГОСТ 3829-47, ГОСТ 3829-51 и другие). Некоторые масла могли также дополнительно маркироваться по типу содержащихся в них присадок — например, масло АС-8 выпускалось в вариантах с присадками ВНИИ НП-360, ДФ-1 или СБ-3 и ДФ-11.

Между тем, действовавшая на тот момент классификация моторных масел очень мало говорила конечному потребителю об их эксплуатационных качествах и применимости в том или ином двигателе, а по мере роста номенклатуры смазочных материалов за счёт появления масел с различными присадками, загущённых и т. д. — её практическое применение и вовсе стало затруднительно. К примеру, «простое» масло АС-8 без присадок (для нефорсированных и малофорсированных двигателей), АС-8 с присадкой ВНИИ НП-360 (для двигателей средней степени форсирования) и АС-8 с присадками СБ-3 и ДФ-11 (для высокофорсированных), несмотря на одно и то же обозначение, по сути представляли собой совершенно разные смазочные материалы, обладающие абсолютно разными эксплуатационными свойствами и с совершенно различной применимостью.

В утверждённых после 1962 года ГОСТах (ГОСТ 10541-63 на масла для бензиновых двигателей, ГОСТ 8581-63 на дизельные масла и другие) в качестве дополнительной была принята новая классификация моторных масел, согласно которой каждая марка моторного масла получила собственный буквенно-цифровой индекс, состоящий из трёх частей: буква «М» в начале индекса обозначала принадлежность масла к классу моторных, цифра — его кинематическую вязкость при 100 °C в сСт, а последняя буква — принадлежность к определённой эксплуатационной группе, в зависимости от состава пакета присадок и определяемых им эксплуатационных качеств. Масла группы «А» допускались к применению в малонапряженных карбюраторных двигателях («простое» АС-8, по новой классификации — М8А); группы «Б» — в более форсированных карбюраторных и нефорсированных дизельных двигателях (АС-8 с присадкой ВНИИ НП-360, новое обозначение — М8Б); группы «В» — предназначались для форсированных дизелей (М8В).

Для автомобилей «Жигули», отличавшихся повышенными требованиями к горюче-смазочным материалам, был налажен выпуск специальных масел группы «Г» по отраслевым техническим условиям.

Тем не менее, старая классификация моторных масел оставалась действующей до 1974 года; в литературе тех лет обычно приводились сразу оба обозначения масла — по старой и новой классификации, например: АС-8 (М8Б).

Окончательно новая классификация была оформлена в ГОСТ 17479-72 «Масла моторные. Классификация», введённом в обращение с 1 января 1974 года. Им же было введено соответствие между советской классификацией и недавно принятой за рубежом классификацией моторных масел SAE/API.

Новым ГОСТом были установлены одиннадцать групп моторных масел по вязкости (6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 4_з/6, 4_з/8, 4_з/10, 6₃/10) и шесть групп — в зависимости от их эксплуатационных свойств (в порядке повышения, от А до Е), а также деление масел на предназначенные для карбюраторных двигателей (1 в индексе), дизелей (2) и универсальные (без индекса). В изначальной версии стандарта высшей группой масел для карбюраторных двигателей была группа «Г» (так называемые «жигулёвские» масла, созданные изначально для использования в двигателях автомобилей данной марки); более высоких группы включали исключительно масла для дизелей, работающих в тяжёлых и особо тяжёлых условиях. Так, масла группы «Е» были предназначены для малооборотных дизелей с лубрикаторной системой смазки, работающих на топливе с большим содержанием серы.

Всего ГОСТом 1972 года было предусмотрено 19 марок масел, однако значительная часть данной номенклатуры осталась невостребованной. Поэтому в дополнение к нему был принят ГОСТ 10541-78 «Масла моторные универсальные и для автомобильных карбюраторных двигателей. Технические условия», формально заменивший ГОСТ 10541-63. В этом документе были напрямую заданы технические условия на наиболее ходовые марки реально выпускавшихся на тот момент советских моторных масел для карбюраторных двигателей — М8А, М8Б₁, М8В₁, М8Г₁, М-6_з/10Г₁ и М12Г₁. Одновременно был прекращён выпуск старых марок масел группы «А» без присадок, предназначенных для нижнеклапанных и малофорсированных верхнеклапанных моторов — выпускавшееся по новому ГОСТу масло М8А стало аналогично старому АС-8 / М8Б и содержало в своём составе присадки ВНИИ НП-360 и АзНИИ-ЦИАТИМ-1.

Масла для дизельных моторов марок М-8В₂, М-10В₂, М-8Г₂, М-10Г₂, М8Г₂К и М-10Г₂К выпускались по ГОСТ 8581-78 (буква «К» означает «КамАЗ», эти масла «повышенного качества» разрабатывались специально для автомобилей данной марки, также использовались на автобусах «Икарус»).

Наряду с этим, множество моторных масел выпускалось по отраслевым ТУ — в частности, масла марок М-8ГИ, М-10ГИ и М-12ГИ по ТУ 38-101-48-70 и ТУ 38-101-48-75 (буква «И» указывала на то, что в их составе использовались импортные присадки), масло для северных условий эксплуатации АСЗп-10 по ТУ 38-101-267-72, и другие.

С 1 января 1987 года взамен ГОСТ 17479-72 была введена в оборот новая редакция стандарта, ГОСТ 17479.1-85. В ней появились «бензиновые» масла групп Д и Е, соответствующие появившимся в те годы новым категориям масел по API — SF и SG. Однако фактически нормативов моторных свойств для масел групп Д, Д₁, Е, Е₁ и Е₂ в тексте стандарта приведено не было, с формулировкой «до завершения работ по установлению их эксплуатационных характеристик» — то есть, фактически высшими группами масел оставались Г₁ для бензиновых и Д₂ для дизельных двигателей.

Последняя редакция стандарта — ГОСТ 17479.1-2015 «Масла моторные. Классификация и обозначение», вступившая в действие в 2017 году и в общих чертах повторяющая редакцию 1985 года, за исключением появления нормативов моторных свойств для масел высших групп Д и Е. Тем не менее, в настоящее время данная классификация применяется очень ограниченно, поскольку она не соответствует современным потребностям индустрии смазочных материалов. Предусмотренные ей эксплуатационные группы масел самим ГОСТом поставлены в прямое соответствие с аналогичными категориями по SAE/API, однако все они являются крайне устаревшими — даже наивысшая из предусмотренных ГОСТом группа «Е» соответствует лишь категории API SG, введённой в 1988 году и давно уже потерявшей актуальность. Более современные категории масел по API, SH — SN, аналогов по ГОСТу не имеют, соответственно — мало-мальски современные масла по нему не могут не только выпускаться, но и даже маркироваться. Как результат, использование данной классификации сводится к очень узкой области — масла для грузовых автомобилей старых моделей, разработанных ещё в советские годы, сезонные масла для сельхозтехники отечественного производства, и так далее.

Базовые масла (схематическая структура)

В зависимости от химического состава и способа получения основы, смазочные масла делятся на две большие группы — минеральные (нефтяные) и синтетические. Минеральные базовые масла производятся непосредственно из нефти посредством перегонки с последующей кислотной или кислотно-контактной (в настоящее время практически не применяется) либо селективной очисткой масляных фракций, а в последнее время — гидроочисткой; синтетические — органическим синтезом, зачастую фактически также на основе нефтепродуктов (включая природный газ), но с намного более глубокой переработкой исходного сырья.

Так как органическим синтезом можно получать самые разные соединения, синтетические масла могут очень сильно отличаться по своему составу — так, различают синтетические масла на основе синтетических углеводородов, в том числе — полиальфаолефинов (ПАО, полимеризованных олефинов), гликолей (обычно полиалкиленгликолей, ПАГ), полиорганосилоксанов (кремнийорганических полимеров, силиконов), сложных эфиров (диоктилсебацинат, пентаэритритовые эфиры одноосновных кислот), и так далее, а также — их смесей в различных пропорциях. Все они отличаются высокими термоокислительной стойкостью, химической стабильностью и вязкостно-температурными свойствами, практически не оставляют отложений на деталях двигателя после разложения при нагревании.

Первое синтетическое моторное масло было разработано в Германии ещё в 1939 году, но представлено на открытом рынке лишь в начале 1950-х, массовое же распространение таких масел пришлось на 1990-е годы, после появления двигателей, конструкция которых требовала от масла таких качеств, которые практически невозможно обеспечить при использовании минеральной основы — в первую очередь, сочетания хороших низкотемпературных свойств и высокой рабочей вязкости (к примеру, масла, сочетающие классы вязкости SAE 0W, 5W и 40, 50, 60 могут быть изготовлены практически только на синтетической основе или с добавлением синтетических компонентов).

На рубеже 1990-х и 2000-х годов стали появляться улучшенные минеральные масла, прошедшие дополнительную обработку гидрокрекингом, которые по своим качествам приближаются к синтетическим — в рекламных целях для них может использоваться маркировка Synthetic technology и т. п.

В последнее время получает определённое распространение технология GTL (Gas To Liquids), позволяющая получать смазочные масла из природного газа — на данный момент в промышленных масштабах она используется только нефтеперегонным заводом Pearl в Катаре, принадлежащим Royal Dutch Shell.

Наряду с этим, существуют так называемые полусинтетические масла (англ. Semi-synthetic, Part-synthetic, Synthetic blends), основа которых получена путём добавления в минеральное масло отдельных компонентов, полученных путём органического синтеза. На самом деле данные масла не являются «полусинтетическими» в буквальном смысле — синтетических компонентов в их составе содержится не более 30 %. Более корректным было бы название «минеральные масла с добавлением синтетических компонентов».

По классификации базовых масел, предложенной Американским институтом нефти (API), все базовые моторные масла делятся на следующие группы:

• I — базовые масла, которые получены методом селективной очистки и депарафинизации растворителями нефти (обычные минеральные);
• II — высокоочищенные базовые масла, с низким содержанием ароматических соединений и парафинов, с повышенной окислительной стабильностью (масла, прошедшие гидроочистку — улучшенные минеральные);
• III — базовые масла с высоким индексом вязкости, полученные методом каталитического гидрокрекинга (минеральные высокой степени очистки);
• IV — базовые масла на основе полиальфаолефинов (ПАО);
• V — иные базовые масла, не вошедшие в предыдущие группы (сложные эфиры (эстеры), гликоли, GTL, и т. п.).

В Европе действует также дополнительная группа:

• VI — масла на основе поли-внутренних олефинов (PIO), по свойствам находятся примерно между маслами Групп III и IV; по химическому составу близки к маслам на основе ПАО, но имеют меньшую длину молекул и обходятся дешевле в производстве.

Стоит отметить, что API в своей классификации принципиально избегает использования понятия «синтетические масла», полагая данный термин сугубо маркетинговым, лишённым технического смысла. Так, моторные масла, полученные на основе базовых масел Группы III, фактически являющихся минеральными высокой очистки, допускается маркировать как «синтетические».

Большинство современных масел основано на смеси нескольких групп базовых масел и пакетов присадок, что позволяет сгладить недостатки отдельных групп базовых масел (или просто удешевить производство). Например, основу базы составляет масло 1-й группы, но в неё также добавлено некоторое количество продуктов гидрокрекинга и/или ПАО (что уже даёт право называть такое масло «полусинтетическим», или даже «синтетическим»).

Одними из основных свойств моторного масла являются его вязкость и зависимость от температуры в широком диапазоне (от температуры окружающего воздуха в момент холодного пуска зимой до максимальной температуры масла в двигателе при максимальной нагрузке летом).

Наиболее полное описание соответствия вязкостно-температурных свойств масел требованиям двигателей содержится в общепринятой на международном уровне классификации SAE J300, первая редакция которой была введена в 1911 году, и с тех пор постоянно подвергалась дополнениям и уточнениям.

Эта классификация подразделяет моторные масла 17 классов от 0W до 60: 8 зимних (0W, 2,5W, 5W, 7,5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 9 летних (2, 5, 7,5, 10, 20, 30, 40, 50, 60) классов вязкости.

Буква W после цифры означает, что масло приспособлено к работе при низкой температуре (Winter — зима). Для этих масел кроме минимальной вязкости при 100 °C дополнительно дается температурный предел прокачиваемости масла в холодных условиях. Предельная температура прокачиваемости означает минимальную температуру, при которой насос двигателя в состоянии подавать масло в систему смазки. Это значение температуры можно рассматривать как минимальную температуру, при которой возможен безопасный пуск двигателя.

Всесезонные масла обозначаются сдвоенным номером, первый из которых указывает максимальные значения динамической вязкости масла при отрицательных температурах и гарантирует пусковые свойства, а второй — определяет характерный для соответствующего класса вязкости летнего масла диапазон кинематической вязкости при 100 °C и динамической вязкости при 150 °C.

Методы испытаний, заложенные в оценку свойств масел по SAE J300, дают потребителю информацию о предельной температуре масла, при которой возможно проворачивание двигателя стартером и масляный насос прокачивает масло под давлением в процессе холодного пуска в режиме, недопускающем сухого трения в узлах трения.

Аббревиатура HTHS расшифровывается как High Temperature High Shear Rate, то есть «высокая температура — высокая прочность на сдвиг». С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре.

Большинство присутствующих сегодня на рынке моторных масел являются всесезонными, то есть удовлетворяют требованиям по вязкости как при низких, так и при высоких температурах.

Для всесезонного масла — сдвоенный номер. Первый — вязкость при отрицательной температуре. Второй — вязкость при плюсовой температуре.

Показатели низкотемпературной вязкости:

0W — используется при температуре до −35 ° С

5W — используется при температуре до −30 ° С

10W — используется при температуре до −25 ° С

15W — используется при температуре до −20 ° С

20W — используется при температуре до −15 ° С

Показатели высокотемпературной вязкости:

Гораздо интереснее второе число в обозначении — высокотемпературная вязкость. Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, ибо это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100—150 °C. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это или плохо именно для вашего мотора — знает только производитель автомобиля.

Согласно SAE J300-07 c 2007 года изменена минимальная вязкость (HTHS) при 150 °C и высокой скоростью сдвига для SAE 0W-40, 5W-40 и 10W-40 с 2,9 мПа до 3,5 мПа. Обоснование заключается в том, что переход от SAE xW-30 к SAE xW-40 должен обеспечивать увеличенную толщину плёнки подшипника при работе двигателя, который не полностью отражен в старой версии Стандарта.[5]

В более новых версиях стандарта (1999 года и далее) масло SAE 20 имеет более высокую нижнюю границу вязкости — 6,9 сСт, а маловязкие масла с вязкостью ниже 6,9 сСТ выделены в отдельные категории — SAE 8, 12 и 16. Это так называемые энергосберегающие масла.

• GF-1 — (Не поддерживается) введена в 1992 году, соответствует одновременно API SH и требованиям к энергосбережению EC-II. В настоящее время является нижним пределом требований к маслам для американских и японских автомобилей.
• GF-2 — (Не поддерживается) введена в 1996 году, соответствует API SJ и EC-II. Снижено содержание фосфора, повышены требования к работе масла при низких температурах, а также выпадению осадка и пенообразованию при высоких температурах.
• GF-3 — (Не поддерживается) соответствует API SL и EC-II, предусматривает более жёсткие требования по совместимости с каталитическими нейтрализаторами и прочим экологическим оборудованием.
• GF-4 — (Не поддерживается) соответствует API SM, но с более жёсткими требованиями по энергосбережению.
• GF-5 — (Не поддерживается) введена в 2010 году, предусматривает, в частности, более жёсткие требования по совместимости с двигателями, работающими на биоэтаноле.
• GF-6 — (Не поддерживается) будет введена около 2018 года для специальных маловязких энергосберегающих масел.
• GF-6B — (актуальная) Применимо только к маслам, имеющим класс вязкости SAE 0W-16. Представлен в мае 2020 года, разработан для обеспечения защиты от преждевременного воспламенения на низких оборотах (LSPI), защиты от износа цепи привода ГРМ, защиты от высокотемпературных отложений для поршней и турбокомпрессоров, строгого контроля образования отложений и нагара, повышения экономии топлива, защиты и защиты системы контроля выбросов. двигателей, работающих на этанолсодержащем топливе до E85.
• GF-6A — (актуальная) Представлен в мае 2020 года, предназначен для защиты от преждевременного воспламенения на низких оборотах (LSPI), защиты от износа цепи привода ГРМ, улучшенной защиты поршней и турбонагнетателей от высокотемпературных отложений, более строгого контроля образования отложений и нагара, улучшенной экономии топлива, улучшенной системы контроля выбросов. защита и защита двигателей, работающих на этанолсодержащих топливах до E85.

A/B: масла для бензиновых и дизельных двигателей:

• ACEA A1/B1: энергосберегающие масла с особо низкой вязкостью, могут быть использованы только при наличии прямого допуска производителя двигателя; категория отменена с 2016 года.
• ACEA A3/B3: масла для бензиновых и дизельных двигателей легковых автомобилей и лёгких грузовиков, работающих в тяжёлых условиях и с увеличенным интервалом между заменами масла.
• ACEA A3/B4: масла для бензиновых и дизельных двигателей легковых автомобилей и лёгких грузовиков, работающих с увеличенным интервалом между заменами масла, превосходящие по своим характеристикам масла, соответствующие категории A3/B3
• ACEA A5/B5: маловязкие масла с вязкостью HTHS между 2,9 и 3,5 мПа·с, могут быть неприменимы в двигателях определённых моделей.
• ACEA A7/B7: маловязкие масла, схожи с маслами A5/B5, дополнительно обеспечивают защиту от малоскоростного предварительного зажигания (LSPI), износа и отложений в турбокомпрессоре.

C: масла с повышенной совместимостью с каталитическими нейтрализаторами (малозольные масла):

• ACEA C1: совместимые с каталитическими нейтрализаторами масла для современных двигателей с любыми типами систем снижения выбросов в атмосферу, включая дизели с непосредственным впрыском, допускающих использование маловязких масел с вязкостью HTHS не ниже 2,9 мПа·с; наиболее низкое содержание присадок, при сгорании образующих вредную для каталитических нейтрализаторов сульфатную золу (SAPS — Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur, «сульфатная зола, фосфор и сера»).
• ACEA C2: совместимые с каталитическими нейтрализаторами масла для современных двигателей с любыми типами систем снижения выбросов в атмосферу, включая дизели с непосредственным впрыском, допускающих использование маловязких масел с вязкостью HTHS не ниже 2,9 мПа·с; среднее содержание SAPS.
• ACEA C3: совместимые с каталитическими нейтрализаторами масла для современных двигателей с любыми типами систем снижения выбросов в атмосферу, включая дизели с непосредственным впрыском, допускающих использование маловязких масел с вязкостью HTHS не ниже 3,5 мПа·с; среднее содержание SAPS.
• ACEA C4: совместимые с каталитическими нейтрализаторами масла для современных двигателей с любыми типами систем снижения выбросов в атмосферу, включая дизели с непосредственным впрыском, допускающих использование маловязких масел с вязкостью HTHS не ниже 3,5 мПа·с; низкое содержание SAPS.
• ACEA C5: совместимые с каталитическими нейтрализаторами масла для современных двигателей с любыми типами систем снижения выбросов в атмосферу, включая дизели с непосредственным впрыском, допускающих использование маловязких масел с вязкостью HTHS не ниже 2,6 мПа·с; среднее содержание SAPS.

E: дизельные масла для тяжёлых условий эксплуатации:

• ACEA E4: масла, предоставляющие исключительно высокую степень защиты от образования отложений на поршнях, износа, образования сажи и с высокой стабильностью смазывающих свойств. Рекомендованы для дизельных двигателей экологических стандартов Euro I, Euro II, Euro III, Euro IV и Euro V, работающих в очень тяжёлых условиях, с очень большим интервалом между заменой масла. Подходят для двигателей без сажевых фильтров, некоторых двигателей с системой рециркуляции отработанных газов (EGR) и некоторых двигателей с системой снижения выбросов оксидов азота (SCR).
• ACEA E6: масла, предоставляющие исключительно высокую степень защиты от образования отложений на поршнях, износа, образования сажи и с высокой стабильностью смазывающих свойств. Рекомендованы для дизельных двигателей экологических стандартов Euro I, Euro II, Euro III, Euro IV и Euro V, работающих в очень тяжёлых условиях, с очень большим интервалом между заменой масла. Подходят для двигателей с EGR, двигателей с сажевым фильтром или без него, а также двигателей с SCR. Настоятельно рекомендуются для двигателей с сажевым фильтром, а также работающих на топливах с пониженным содержанием серы.
• ACEA E7: масла, предоставляющие достаточно высокую степень защиты от образования отложений на поршнях и износа зеркала цилиндра, а также исключительно высокую степень защиты от износа, образования сажи, с высокой стабильностью смазывающих свойств. Рекомендованы для дизельных двигателей экологических стандартов Euro I, Euro II, Euro III, Euro IV и Euro V, работающих в тяжёлых условиях, с большим интервалом между заменой масла. Подходят для двигателей без сажевого фильтра, большинства двигателей с EGR и большинства двигателей с SCR.
• ACEA E9: масла, предоставляющие достаточно высокую степень защиты от образования отложений на поршнях и износа зеркала цилиндра, а также исключительно высокую степень защиты от износа, образования сажи, с высокой стабильностью смазывающих свойств. Рекомендованы для дизельных двигателей экологических стандартов Euro I, Euro II, Euro III, Euro IV и Euro V, работающих в тяжёлых условиях, с большим интервалом между заменой масла. Подходят для двигателей с сажевым фильтром и без него, большинства двигателей с EGR и большинства двигателей с SCR. Настоятельно рекомендуются для двигателей с сажевым фильтром и работающих на топливах с пониженным содержанием серы.

Все масла, соответствующие данному стандарту, должны отвечать требованиям хотя бы одной из перечисленных ниже категорий:

• API: SG, SH, SJ, SL, SM
• ILSAC: GF-1, GF-2, GF-3
• ACEA: A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/B5, C2, C3

В дополнение к этому, масла делятся на четыре группы в зависимости от результатов прохождения тестов на работу в узле многодискового сцепления в масляной ванне по методике JASO T 904:2006. Для этого используются три показателя — индекс характеристики динамического трения (Dynamic Friction Characteristic Index, DFI), индекс характеристики статического трения (Static Friction Characteristic Index, SFI) и индекс времени остановки (Stop Time Index, STI).

• JASO FA: масла, отвечающие базовым требованиям JASO по смазывающей способности, моющей способности, способности передавать крутящий момент в «мокром» многодисковом сцеплении, дымности выхлопа и нагарообразованию в выпускной системе.
• JASO FB: масла, отвечающие повышенным требованиям по смазывающей способности, моющей способности, дымности выхлопа и нагарообразованию в выпускной системе.
• JASO FC: смазывающая способность и способности передавать крутящий момент те же, что и у масел категории FB, но намного более жёсткие требования к моющей способности, дымности выхлопа и нагарообразованию в выпускной системе.
• JASO FD: аналогично FC, но с намного более высокими требованиями к моющей способности.