Моторное масло для гоночных автомобилей
Смазочные материалы в Формуле 1
В эти выходные в Австралии стартует новый сезон Формулы 1. Всегда интересно, какие технологии и от каких поставщиков используются в гоночных болидах. Обычно это информация не афишируется открыто. В этом году удалось раздобыть немецкий каталог Формулы 1. В нём больше 200 страниц и много всякой воды, но есть и интересная инфа.
И так, какую информацию можно найти? Инфа о командах расположена в порядке итоговой таблицы прошлогоднего чемпионата:
1.Mercedes AMG Petronas
Название болида — F1 W09 EQ Power+
Силовая установка – W09 EQ Power+ весит 145 кг. и состоит из непосредственно двигателя внутреннего сгорания (ICE), кинетического мотора-генератора (MGU-K), теплового моторо-генератора (MGU-H), турбокомпрессора (TC), батареи (ES), и управляющей электроники (CE).
Двигатель шестицилиндровый, рабочий объём 1,6 л., угол развала цилиндров 90 градусов, четыре клапана на цилиндр, максимально возможные обороты — 15000 об/мин, расход топлива 100 кг/час на оборотах, превышающих 10500 об/мин, непосредственный впрыск под давлением 500 bar, один инжектор на цилиндр. Система турбонаддува состоит из одноступенчатого компрессора и турбины, которая работает от выхлопных газов, с приводом от единого вала, максимальная скорость вращения турбины: 125000 об/мин
Система рекуперации энергии ERS: гибридная система рекуперации энергии на основе мотор-генераторов с литиево-ионными батареями, минимальный вес 20 кг, максимальная энергия, запасаемая батареей на одном круге: 4 МДж
Мощность мотор-генератора MGU-K (Motor Generator Unit-Kinetic): 120 кВт (161 л.с.), максимальное число оборотов MGU-K: 50000 об/мин при этом на одном круге регенерируемая энергия: 2 МДж, максимальная энергия, выдаваемая MGU-K на одном круге: 4 МДж (33,3 сек при полной мощности)
Максимальное число оборотов теплового мотор-генератора MGU-H (Motor Generator Unit-Heat): 125000 об/мин Максимальная мощность MGU-H: не ограничена Максимальная энергия, регенерируемая MGU-H на одном круге: не ограничена Максимальная энергия, выдаваемая MGU-H на одном круге: не ограничена
Топливо: Petronas Primax
Смазочные материалы: Petronas Syntium
Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: Carbone Industries (Messier-Bugatti-Dowty) карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Mercedes с карбоновым корпусом, сцепление карбоновое.
44 Lewis Hamilton (Льюис Хэмильтон) — Англия
77 Valtteri Bottas (Вальттери Ботас) — Финляндия
Название болида — SF71H
Силовая установка – Ferrari 063. Технические характеристики такие же, как и у Mercedes W09 EQ Power+ так как они регламентируются и ограничиваются FIA.
Топливо: Shell V-Power
Смазочные материалы: Shell Helix
Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: Brembo карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Ferrari с карбоновым корпусом, сцепление карбоновое.
5 Sebastian Vettel (Себастьян Феттель) — Германия
7 Kimi Räikkönen (Кими Райкконен) — Финляндия
3.Aston Martin Red Bull Racing
Название болида — Aston Martin Tag Heuer RB14
Силовая установка – Tag Heuer RB14 (Renault R.E.18)
Смазочные материалы: ExxonMobil
Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: Brembo карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Red Bull Technologie с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
3 Daniel Ricciardo (Даниэль Рекардо) — Австралия
33 Max Verstappen (Макс Ферстаппен) — Голландия
4.Sahara Force India F1 Team
Название болида – VJM11
Силовая установка – Mercedes W09 EQ Power+
Смазочные материалы: Ravenol
Колёсные диски: BBS, кованые
Тормозные диски и тормозные колодки: Carbone Industries (Messier-Bugatti-Dowty) карбоновые.
Тормозные суппорта: 920Engineering (Liberty Vehicle Technologies)
11 Sergio Perez (Серхио Перес) — Мексика
31 Esteban Ocon (Эстебен Окон) — Франция
5. Williams Martini Racing
Название болида – FW41
Силовая установка – Mercedes W09 EQ Power+
Смазочные материалы: Petronas
Колёсные диски: Apptech, кованые
Тормозные диски и тормозные колодки: AP Racing карбоновые.
Тормозные суппорта: AP Racing – шести поршневые спереди и четырёх поршневые сзади.
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Williams F1 с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
18 Lance Stroll (Лэнс Стролл) — Канада
35 Sergey Sirotkin (Сергей Сироткин) — Россия
6.Renault Sport F1 Team
Название болида – Renault R.S.18
Силовая установка – Renault R.E.18
Смазочные материалы: Castrol
Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: AP Racing карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo – шести поршневые спереди и четырёх поршневые сзади.
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Renault с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
27 Nico Hülkenberg (Нико Хюлькенберг) – Германия
55 Carlos Sainz Jr. (Карлос Сайнс-младший) – Испания
7. Red Bull Toro Rosso Honda
Название болида – STR13
Силовая установка – Honda RA618H
Смазочные материалы: Castrol
Колёсные диски: STR
Тормозные диски и тормозные колодки: Brembo карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo – шести поршневые спереди и четырёх поршневые сзади.
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Scuderia Toro Rosso
с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
10 Pierre Gasly (Пьер Гасли) — Франция
28 Brendon Hartley (Хартли Брендон) – Новая Зеландия
Название болида – VF-18
Силовая установка – Ferrari 063
Смазочные материалы: Shell
Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: Carbone Industries (Messier-Bugatti-Dowty) карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo – шести поршневые спереди и четырёх поршневые сзади.
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Ferarri с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
8 Romain Grosjean (Роман Грожан) – Швейцария (выступает под французской лицекнзией)
20 Kevin Magnussen (Кевин Магнуссен) – Дания
Название болида – MCL33
Силовая установка – Renault R.E. 18
Топливо: BP (с 2019 года Petrobras)
Смазочные материалы: Castrol (с 2019 года Petrobras)
Колёсные диски: Enkei, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: Akebono карбоновые.
Тормозные суппорта: Akebono.
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач McLaren с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
14 Fernando Alonso (Фернандо Алонсо) – Испания
2 Stoffel Vandoorne (Стофель Вандорн) – Бельгия
10. Alfa Romeo Sauber F1 Team
Название болида – C37
Силовая установка – Ferrari 063
Смазочные материалы: Shell
Колёсные диски: OZ Racing, кованые, из магниевого сплава
Тормозные диски и тормозные колодки: Carbone Industries (Messier-Bugatti-Dowty) карбоновые.
Тормозные суппорта: Brembo – шести поршневые спереди и четырёх поршневые сзади.
Секвентальная 8-ступенчатая полуавтоматическая коробка передач Ferarri с титановым корпусом, сцепление карбоновое.
9 Marcus Ericsson (Маркус Эрикссон) – Швеция
16 Charles Leclerc (Шарль Леклерк) – Монако
с силовыми установками Феррари — Scuderia Ferrari, Haas F1 Team и Alfa Romeo Sauber F1 Team.
с силовыми установками Мерседес — Mercedes AMG Petronas, Sahara Force India F1 Team и Williams Martini Racing
с силовыми установками Рено — Renault Sport F1 Team, Aston Martin Red Bull Racing и McLaren F1 Team.
c силовой установкой Хонда — Red Bull Toro Rosso Honda
Каждый гонщик получает на сезон три двигателя внутреннего сгорания, три турбокомпрессора, три MGU-H, два MGU-K, две батареи и два блока управляющей электроники.
Сделал эту статью для себя, как заметку, чтобы легче было следить и болеть, конечно же за Aston Martin Red Bull Racing и лучшие в мире моторные масла от ExxonMobil. Это по работе:-) А по сердцу конечно же за Williams Martini Racing с Сергеем Сироткиным!
Если у кого есть дополнения и замечания, то оставляйте коменты, только с пруфами. Дополню или исправлю текст. Подписывайтесь на блог и делитесь инфой с друзьями. Всем хорошего старта сезона F1!
Правильно выбираем спортивное масло
Прежде, чем начать думать о масле я задался двумя вопросами:
— Чем спортивное масло отличается от обычного?
— Чем работа спортивного двигателя отличается от обычного?
Согласен, вопросы взаимоисключающие друг друга. Давайте разбираться в том, масло с какими свойствами нам нужно и, самое главное, почему.
Косвенно, спортивное масло отличается от обычного вязкостью, скажете вы, и будете правы, но это лишь вершина айберга.
Спортивный или даже гоночный двигатель, как в моей случае, спроектирован так, чтобы подолгу работать в предельных оборотах и ему ничего за это не было.
Глобально говоря, опуская нюансы множества спортивных моторов, стабильная и безызносная работа двигателя на высоких оборотах достигается за счет более мощного масляного насоса и дополнительных маслоканалов. Иными словами — весь мотор заливается маслом так, что там нечему тереться, даже при 7000-8000, а то и 9000 тысячах оборотов. Можно поставить двигатель на стенд, обеспечить его хорошим охлаждением, частой сменой масла и он будет крутить очень долго, и речь даже не о неделях, а о месяцах. Не могу найти старое видео, где Феррари тестировали свой двигатель — максимальные обороты двигателя и сколько он при этом проживет. В конце речь шла, насколько я понял с итальянского, о нескольких месяцах бесперебойной работы, прерываясь лишь на замены масла и тех обслуживание.
Повышенные обороты двигателя — это всегда, как следствие, повышение температуры, а значит и появляются дополнительные требования к маслу в виде его вязкости или густоты, как вам удобней. Все мы знаем, что чем горячее масло, тем текучее оно становится. Если мы зальем жидкое масло в крутящийся и горячий мотор, то оно будет быстро стекать и его будет мало оставаться на трущихся деталях, хотя с этим мнением я бы поспорил, надо проводить исследования.
И так, с вязкостью понятно — она должна быть увеличенной, но насколько?
Что делает сейчас BMW в своих эмошных моторах? — рекомендует и даже настаивает на 10W-60. Все его льют и не спрашивают что происходит в двигателе.
Смотря на рекомендацию BMW понимаешь, что они пошли по пути наименьшего сопротивления.
«И по какому такому пути, умник? BMW лучше знает, что лить в свои моторы» — скажите вы.
10W-60 обеспечит вам максимальную защиту тогда, когда выбудете крутить пятаки и жечь ее на все деньги, это называется защита от дурака.
Но давайте посмотрим на другую сторону медали — чем гуще масло, тем меньшую текучесть оно имеет и в холодном двигателе.
Смотрим видео холодного теста 10W-60
Теперь об одинаковом условии работы спортивного двигателя и не спортивного — это пробки. Мотор не нагружен, маслонасос работает на минимуме, облив маслом минимальный, вот тут как раз нужно жидкое масло.
В Эм моторах всегда использовался более мощный маслонасос, а на современных турбомоторах F серии, которая была у меня пару лет назад, была фишка в маслонасосе, при которой он закачивает больше масла на холостом ходу, чтобы обеспечить все узлы не минимальным, а оптимальным количеством масла.
И так, когда ваша эмка стоит в пробке, то насосу, вроде как по заверению инженеров, хватает мощности прокачивать густое масло, чтобы обливать все узлы и не пороть двигло масляным голоданиям, но так ли это, увы, знают только инженеры. Как раз в этом моменте и программируют износ мотора. Если насос все же не докачивает масло, то потихоньку идет износ мотора, шаг за шагом вы приближаетесь к тому моменту, что ваш мотор развалился и вы купили другую машину. Никому не нужен двигатель, работающий вечно. Не зря же говорят, что мотор погибает от пробок, значит есть такое и это нельзя игнорировать.
Если залить 10W-60 в Кио Рио, то на таком масле можно только гонять в отсечке, в пробках, когда масло остынет, вы запорите свой двигатель масляным голоданием, т.к. насос, не рассчитаный на такую густоту, будет недокачивать масло.
Выбирая масло, нужно брать во внимание все режимы работы двигателя. Конечно, мы не можем заставить насос качать сильней, но мы можем облегчить ему задачу выбрав масло пожиже и при этом сохранить толщину масляной пленки при отжиге.
Поговорим о густоте:
Вязкость масла не закономерность, к примеру, 10W-60 и 10W-40 отличаются по густоте в холодном состоянии и при одинаковых условиях, вот цифры:
На лицо отличие почти в 1,5 раза, а при минусовых температурах так еще больше. Понятно, что у приведенных мной масел разные базы, но такая линейность прослеживается у всех продуктах любым марок масел. А при 100% вязкость отличается уже почти в 2 раза.
Не даром говорят, что 70% износа двигателя — это холодный запуск.
Если вы следуйте рекомендациям производителя, то обратите внимание на вязкость по HTHS. Масла средней вязкости 5W-40, 10w-40 и даже 0w-40 попадают под 3.5 единиц по HTHS. Для М моторов HTHS должен быть выше или около 5 единиц.
Для спортивного мотора масло должно максимально быстро дойти до верхней точки и сохранять свою вязкость при высокой температуре. Это идеал для спортивного мотора, запомните.
Идеальным решением было также, если бы масло обладало жидким состоянием при низкой температуре и повышало свою вязкость при росте температуры, но, увы, физику не обманешь.
2. Основа масла
Наверняка, все слышали уже о гидрокрекинге и ПАО масла и т.д. и т.п., а если вы динозавр и делите масла на минералку и синтетику, то прочтите.
Я коротко пробегусь по базам.
Существует на сегодня 6 групп масел:
1) Минералка;
Тут все понятно, не наш случай;
Вообще никакое сопротивление температуре, а значит кокс и всё вытекающее.
2) Гидрокрекинг;
Очищенная минералка, но тоже не наш случай.
3) Жесткий гидрокрекинг;
Как по мне, та же минералка, только вид профиль.
Но, с этой группой есть много «но». Наверное, 90% всех масел делается на основе жесткого гидрача, он вполне неплох и очень близок к следующей 4-й группе по своим свойствам, кроме одного, который очень важен для спортивных моторов.
Это масло хорошо подойдет для обычной машины, оно имеет много плюсов и невысокую стоимость, около 2000 руб. за 4 литра.
И, в принципе, его достаточно и для спорта, но есть лучше.
С точки зрения банальной эрудиции это не 100% синтетика, это хорошо очищенная от парафинов и максимально выровненная по молекулярным цепям база на основе минералки.
На банке можно найти HC-Synthetic или просто Synthetic.
Когда-то Мобил судился с другими компаниями по этому поводу и суд проиграл, поэтому сегодня любая собака выпускающая гидрокрекинг 2 и 3 групп может назвать своё масло синтетическим, кроме некоторых стран, где есть закон по этому поводу.
Обязательно уделите внимание этим маслам, если хотите получить хорошие свойства и невысокую стоимость.
4) ПАО (полиальфаолефины)
Именно эта группа может называется полностью синтетическим маслом с ровненькими и идеальными цепочками молекул.
Самое главное достоинство этой группы масле — это стабильность на высоких температурах, т.е. имеет высокую температуру вспышки, а значит ваш двигатель будет чистый, даже, если вы будете жечь.
Минус масла в том, что оно плохо смазывает и плохо растворяет в себе присадки, наверняка слышали об осадках в банках при долгом простое, как раз этот случай.
Что придумали ученые — это бадяжить это базовое масло с другими группами. А с какими? У каждого производителя свои рецепты, кто-то мешает с гидрокрекингом, а кто-то и со следующей группой — эстерами, а кто-то и все вместе.
Подробней на этой группе остановимся чуть позже, именно на нее пал мой выбор.
5) Эстеры
Это группа базовых масел добыта из растений, из цветочка или шишечки (-;
Плюс этой группы в том, что она имеет такие смазывающие свойства, которые не имеет ни одна из всех, просто феноменальные показатели.
Помните Давидича с его рекламой Бардаля? Так вот, там набухали эстеров, но, разумеется, не в канистру, а так… для ролика. Например, касторовое масло.
База сама по себе очень дорогая, в чистом виде не используется, но отлично мешается с ПАО базами и на выходе мы имеем отличные масла.
6) GTL масла
Как бы сказать проще — GTL базовые масла на текущий момент самые лучшие по моему мнению. Они вобрали в себя только плюсы, у них почти нет минусов.
Они отлично смазывают и растворяют присадки, как гидрокрекинг и почти как эстеры, они отлично держат температуру и долго ходят, как ПАО масла.
На сегодня только Shell производит GTL масла, они делаются из газа (gas to liquid).
Цена — средняя, между ПАО и гидрачем — около 2500 руб. за 4 литра.
Это хорошее масло, чтобы залить в обычную машину, именно его я и лью во все свои машины, кроме эмки.
3. Присадки и базовое масло — на что обращать внимание при выборе.
Производитель никогда не пишет рецепт масла, поэтому выбирать масло по этикетке не наш вариант. Нужно видеть его состав.
Для этого нам поможет Oil-club.ru или другие подобные ресурсы.
Там есть анализы как свежих, так и отработанных масел.
На изучения информации, которую дает ресурс, у меня ушло все лето и осень, читал, анализировал и сравнивал, учился, одним словом.
Я долго выбирал базу — хороший гидрокрекинг, ПАО, ПАО + эстеры или GTL.
Анализировал множество масел для спорта, смотрел рецепты, кто из производителей и как подходит к изготовлению масла, кто лукавит и тратит деньги на рекламу, а кто нет.
GTL, конечно, крутая база, тут выбирать не надо, но производит его пока только «Шелл», у них есть вязкость 10W-60, но для меня она большая, поэтому отказываемся.
Гидрокрекинг — коксуется из-за невозможности сопротивляться высокой температуре, низкая температура вспышки около 220-230, а в редких случаях 238 градусов Цельсия за счет присадок, а в спортивном моторе идет борьба за каждый градус, ибо чем позже будет взрываться масло, тем лучше и чище будет двигатель.
Я остановился на базе ПАО + эстеры. Это весьма хорошая, но самая дорогая база. На этой базе производятся американские масла Red Line — реально крутая, но дорогая вещь. Есть деньги — лейте Red Line и не сомневайтесь, нет денег — читайте дальше.
Дальше смотрим на пакет присадок — это тоже важный этап.
Если откинуть всякие мелочи, то в масле нам нужен противоизносный пакет и моющий.
Противоизносный пакет — это ZDDP, выражаясь заграничным термином.
В основном он включает в себя цинк и фосфор, но у каждого производителя могут быть в дополнению к этому пакету еще всякого рода фишки, но эти два парня самые главные.
Количество их должно быть более 1000 единиц.
Моющий пакет — это кальций. Что делает кальций — он не отмывает старую грязь, если только чуть-чуть, он помогает всем инородным частицам, например, саже, держаться во взвешенном состоянии. Наверное, это работает так — молекулы кальция цепляют (притягивают) на себя молекулы сажи и гуляют они вместе до следующей замены, не позволяя им прилипать к молекулам алюминия или чугуна блока.
Молибден
Если он есть в составе масла, то какое-то время ваш мотор будет работать тише чем обычно, в этом его свойство.
Знаете о зеленом масле Liqui Moly Molygen? Так вот там как раз доза молибдена, причем не самая большая на рынке масел, и вуаля, водитель слышит как его мотор работает тише, а значит лучше, но тише не значит лучше в прямом смысле этого слова. В других маслах тоже есть молибден, но именно Ликви Молли сделали из этого маркетинговый ход.
Щелочное число — тут много всего, оно зависит и от базы и от пакета присадок и от золы. Чем оно выше, тем лучше. В масле есть кислота и она будет стараться перебороть щелочь. Помните рекламу мыла — а-ля PH нейтральное, это как раз и кислоты и щелочи поровну. Кислота и щелочь в масле — это как соль и сахар. Чем выше щелочное число, тем дольше оно будет сопротивляться кислотному, а значит тем дольше будет окисляться и работать масло. По факту отработанное масло — это ни чего иное, как процесс окисления.
Хорошие масла имеют щелочное число выше 10, это уже регулируется допусками масла производителей. Мерседес в своём допуске 229.5 (по-мойму) попросил делать производителей, которых хотят, что их масла использовались в Мерседесах, масла, которые имеют щелочное число больше 10, до этого их требования было 8. Это хорошо, что автопроизводитель заставляет производителей масел делать их лучше.
Температура вспышки
Чем она выше, тем лучше, но не стоит ориентироваться только на нее. Масло может обладать высокой стабильностью к температуре, но не иметь правильных присадок. Лучше испачкать двигатель, чем его задрать. Современный гидрокрек научились стабилизировать при помощи присадок, но это временно в двигателе. Нужно искать базовое масло, которое изначально стабильно.
Почти гарантированно, что температура вспышки 220-238 градусов указывает на гидрокрек. ПАО масла, как правило, находятся в пределах 240-250, но иногда бывает и гидрокрек + ПАО хорошо держит температуру.
Испаряемость по методу Ноака
Часть расхода масла в двигателе — это испаряемость. Хорошее ПАО масло обладает испаряемостью около 6-7 единиц. Если больше 8-10, то это гидрокрекинг, тут наследство идет от минералки, которая славится максимальной испаряемостью.
Теперь от теории к практике.
Давайте попробуем посмотреть какое масло крутое, а какое «ничего особенного».
Спортивные масла 5W-50, 10W-50, 15W-50, 10W-60 и другие. Максимальная защита!
Всё развитие автомобилестроения идет из автоспорта, начиная с самого первого «автопробега» в 1888 году на первом «безлошадном экипаже», сконструированным Карлом Бенцом. С тех пор, как супруга инженера взяла его автомобиль, чтобы съездить к своим родственникам за 180 км, прошло больше 100 лет, было придумано и проведено множество спортивных соревнований, от гонок на газонокосилках до боев грузовиков, а все улучшения и новые идеи, как и раньше, «обкатываются» на спортивных треках, и только после этого уходят в массовое производство.
Первый автомобиль Карла Бенца Benz Motorwagen №1
Спортивный мотор
Если отвечать на вопрос, чем спортивный двигатель отличается от «гражданского», то правильным ответом будет «всем!» Существенная разница и в режимах работы, и в материалах, и в конструкции самого двигателя и прилежащих узлов. С этой разницей сталкиваются те, кто тюнингует свой автомобиль для любительских покатушек: приходится менять не только элементы двигателя, но и выхлопную систему, и систему подачи топлива, чтобы сделать машину по-настоящему спортивной. Например, используются спортивные распредвалы, кованные поршни усовершенствованной геометрии, специальные клапаны и втулки.
Обычный распредвал (слева)
и спортивный с увеличенными кулачками (справа)
Особая конструкция требует и особенных смазочных материалов: для спортивных автомобилей используются специальные масла, позволяющие раскрыть весь потенциал мощного двигателя.
Зачем нужна высокая вязкость?
«Спортивными» называют два типа моторных масел: с особо низкой (такие как 0W-20 или 5W-20) и с высокой вязкостью, как моторное масло 5W-50, 10W-50 или даже 20W-60. Но так же, как эти масла отличаются своими свойствами, они отличаются и назначением. Более подробно низковязкостные масла рассмотрены в статье «Маловязкие масла 0W-20, 0W-30, 5W-20, 5W-30», в том числе и такое их свойство как предельно низкое гидродинамическое сопротивление. Их используют в специальных тонко подогнанных двигателях для заездов на короткие и очень короткие дистанции, где всё решают доли секунды и нужно выжать из мотора предельную мощность как можно быстрей.
Совершенно по-другому используются масла с высоким показателем вязкости. В первую очередь назначение: для гонок на длинные дистанции, кольцевых, по бездорожью, в условиях высокой запыленности или холодной погоды. Другими словами, там, где от масла требуется выносливость: способность долгое время противостоять высоким температурам, нагрузкам и жесткому стилю вождения. А еще вязкие масла могут создавать толстую защитную пленку на металле и надежный масляный клин в парах трения.
Масляный клин
Задача каждого масла – образовывать тонкий предохранительный слой между трущимися деталями. Это так называемый масляный клин, на который, собственно, и приходится основная нагрузка. Чем меньше вязкость масла, тем тоньше будет эффективная прослойка жидкости, и тем тоньше должны быть сами зазоры. И наоборот, в больших зазорах нужна более толстая прослойка, образуемая сплошной пленкой с высоким коэффициентом поверхностного натяжения. Самая большая нагрузка ложится на вкладыши коленвала, которые, по сути, являются подшипниками скольжения и требуют строго подходящей смазки. Будет слишком жидкое масло – не получится достаточной толщины упругой жидкостной прослойки, а слишком вязкое просто не проникнет в мельчайшие зазоры. Результат в обоих случаях – сухое трение, проворот вкладышей и капремонт двигателя.
Масляная прослойка в подшипнике скольжения
сохраняется даже при высоких нагрузках
Помимо защиты от сухого трения масляная прослойка отводит тепло от нагретых участков (например, именно через масло охлаждается верхняя часть поршня, от которой тепло отводится через кольца на масляную пленку). Как только нарушается баланс между теплопроводностью масла и режимом работы мотора, начинаются проблемы: перегрев, чрезмерное температурное расширение деталей, задиры и прочие «радости жизни».
Отличие спортивных двигателей в чуть больших, чем в обычных двигателях, тепловых зазорах: конструкторы оставляют «запас» на дополнительное тепловое расширение, и эти зазоры нужно заполнить маслом. Именно поэтому для адекватной работы в спортивные автомобили наливают масла самой высокой вязкости – обычные «городские» не подходят.
Чем еще, кроме вязкости, отличаются спортивные масла?
Конечно, говорить только о цифрах SAE было бы в корне неверно: ведь наравне со специализированными продуктами для автоспорта есть другие моторные масла с такой же вязкостью, но к спортивным соревнованиям не имеющие никакого отношения. В чём же отличие?
Базовая основа
Самые «легкие» масла делаются на синтетической основе, средние – на полусинтетике, вязкие – на минералке. Это правило не относится к спортивным продуктам: в них заложен такой запас прочности, который невозможен ни для полусинтетики, ни для гидрокрекинговой базы. Все спортивные масла, как правило, делаются Fully Synthetic на основе ПАО (полиальфаолеинов), ПАГ (полиалкиленгликолей) или даже эстеров. Последние – самые дорогие, но и самые прогрессивные. Даже в виде присадок эстеры придают маслам исключительные свойства: максимальное сцепление с металлом, очень прочную масляную пленку (прочность на разрыв при вертикальной нагрузке 22000 кг/см² у эстеров против 6500 кг/см² у ПАО и 900 кг/см² у минеральной базы), стойкость к высоким температурам и скоростям.
Моторное масло Motul Sport 5W-50,
синтетическая основа с эстеровыми присадками
Использование синтетической базы позволяет получить масла с заранее заданными свойствами: нужной вязкостью, стойкостью к термической и механической деструкции, толщиной масляной пленки и показателями гидродинамического сопротивления.
Присадки
Для спортивных масел используются особые присадки, обеспечивающие максимальную защиту. Например, соединения цинка (пакет ZDDP), имеющие противозадирные свойства и придающие прочность масляной пленке. А также щелочные присадки, позволяющие маслу противостоять прорывающимся в картер продуктам сгорания топлива. И ни одно масло не обходится без хорошей порции диспергирующих присадок, не дающих нагару оседать на металле, так называемого пакета TVN.
Однако все эти компоненты никак не сочетаются с современными чувствительными катализаторами и сажевыми фильтрами. «Спорт» и «эко» совместить крайне сложно.
Сервисный интервал
В отличие от «повседневных» масел, спортивные смазочные материалы не делаются в расчете на долгое использование. Их задача – защитить мотор здесь и сейчас, отработав по-максимуму во время гонки. По завершению любых более-менее серьезных соревнований мотор перебирают, а масло меняют намного чаще, чем даже обычную «минералку» в старых семейных автомобилях. Сервисный интервал многих (хоть и не всех) масел – 3-5 тыс. км, но эти километры можно проехать с максимальной скоростью. Среди спортивных продуктов нет масел Long Life.
HTHS моторного масла
Показатель HTHS напрямую связан с показателем SAE. По сути, с помощью теста HTHS и определяется высокотемпературная вязкость масла, по которой можно судить, для каких режимов и каких моторов оно предназначено.
Переводится этот показатель как вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига (High-Temperature High-Shear rate viscosity) и означает показатель вязкости масла в рабочих условиях двигателя: температура 150 ⁰ С и скорость сдвига (взаимного движения трущихся пар) 10^6 ∙ с-1 (миллион единиц градиента). Измеряется HTHS в миллипаскалях в секунду (мПа ∙ с), а для лабораторных испытаний используется специальный стандартизированный вискозиметр, в котором замеряется сопротивление жидкости в рабочих условиях.
Необходимость реальных испытаний масла (вместо более простых математических расчетов) возникла благодаря прогрессу в химической промышленности: добавляемые в масло модификаторы вязкости нелинейно реагируют на изменения рабочих условий, в отличие от простого минерального масла без каких-либо загустителей.
Помимо вязкости при высокой температуре и скорости сдвига, определяется и вязкость при температуре 100 ⁰ С и малой скорости сдвига. На основании этих тестов определяются классы масел по SAE:
Чем выше вязкость, тем толще масляная пленка и надежней защита, и именно поэтому масла с высоким показателем HTHS используют в гоночных моторах, где и температуры, и скорости сдвига всегда максимальные. Такие масла рассчитаны не на экономию топлива, а на сохранение мотора.
Характеристики спортивных масел
Чаще всего масла именно спортивного назначения встречаются в категории высокой вязкости: 5W-50, 10W-50, 15W-50, 10W-60, 20W-60 и т.д. Некоторые производители делают специализированные спортивные масла и очень низких, и средних степеней вязкости, например, моторное масло Motul (Мотюль). Это относится ко всей серии Motul 300V, которая предназначена для различных видов гонок: от коротких дистанций до многодневных ралли по бездорожью.
У других производителей в одной категории вязкости можно встретить и спортивные, и просто высоковязкостные масла для повседневного использования, но спортивные всегда делаются на 100% синтетической основе, а «гражданские» масла высокой вязкости – на недорогой минеральной базе. Кроме того, спортивные масла и маркируются специальным образом, чтобы выделить их среди остального ассортимента.
Характеристика SAE 5W50
Примеры таких масел: Comma Motorsport 5W-50, Motul Sport 5W-50, Elf HTX 805 5W-50. Не специализированные, но подходящие для любительского спорта масла: Liqui Moly Synthoil High Tech 5W-50, Mobil 1 5W-50 и Mobil 1 Peak Life 5W-50.
Характеристика SAE 10W50
Примеры таких масел: Total Quartz Racing 10W-50, Liqui Moly Molygen 10W-50.
Характеристика SAE 15W50
Отличается от 10W-50 меньшей устойчивостью к холоду: такие масла не дают гарантию легкого старта в зимнее время. Зато обладают повышенной вязкостью, позволяющей защитить не только тюнингованные, но и отреставрированные ретро-моторы.
Вязкость 15W-50 – не самый популярный продукт на рынке: для наших холодов она не слишком подходит, а для жары применяются масла SAE 60. Но в этой категории можно найти смазочные материалы для старых автомобилей, в том числе гоночных, которые используются для скоростного спорта и соревнований на выносливость.
Пример такого масла – Motul 300V Competition 15W-50, предназначенное для длительных соревнований старых ретро-машин. Масло устойчиво к самым высоким температурам и надежно защищает двигатель от нагара и перегрева. Еще одно масло для гоночных ретро-автомобилей – Kroon Oil Classic Racing Oil 15W-50 на полусинтетической основе, предназначенное для участия в спортивных соревнованиях.
Характеристика SAE 10W60
Очень высокий индекс вязкости: сохраняет свои свойства и при низких (зимних) температурах, и при экстремально высоких. Одна из самых популярных категорий спортивных масел, в которой представлены продукты крупнейших производителей.
Моторное масло 10W-60 делается и для новейших спортивных, и для старых автомобилей, моторы которых и в лучшие времена не требовали маловязких масел, а при значительном износе нуждаются в еще более плотных смазочных материалах. Однако между такими маслами есть существенная разница: если спортивные производятся на базе ПАО и у многих производителей легированы эстерами, то обычные масла делаются на минеральной основе и содержат большое количество специфических присадок (в основном моющих и противоизносных).
Примеры спортивных масел: Kroon Oil Emperol Racing 10W-60, Shell Helix Ultra Racing 10W-60, Castrol Edge Sport 10W-60, Liqui Moly Synthoil Race Tech GT1 10W-60, Total Quartz Racing 10W-60.
Характеристика SAE 20W-60
Вязкость 20W-50 и 20W-60 – не самые популярные в категории именно спортивных масел: узкая специфика позволяет использовать их только при строго определенных условиях. Чаще всего их можно встретить в категории спортивных ретро-масел для очень старых автомобилей с высокообъемными двигателями, участвующих в мотопробегах и гонках. В качестве еще одного варианта использования – ралли по пустыне при экстремально высоких температурах и тяжелых нагрузках, но и с этой задачей справляются более массовые серийные масла.
Высокая вязкость рассчитывается еще и на значительное разжижение масла топливом, прорывающимся в картер. Даже в случае довольно сильного разбавления масло продолжит полноценно выполнять свои задачи, не подвергая опасности ценный двигатель.
Пример масла: Motul 300V Le Mans 20W-60 на эстеровой основе.
Как правило, гонщики и автомастера, участвующие в спортивных соревнованиях, знают о маслах всё. А вот рядовые пользователи зачастую используют спортивные масла в автомобилях, не предназначенных для такой «роскоши», получая преждевременный износ и сокращение моторесурса вместо ожидаемой прибавки мощности. Все-таки, лучше спортивные масла использовать для гонок, а в старенький «жигуль» заливать недорогую минералку. Самое главное условие всегда остается неизменным: масло должно быть качественным.
Больше информации о моторных маслах вы можете найти в статье «Моторное масло: всё, что вы хотели знать».
Помощь при выборе масла для автомобиля «Гид покупателя».