Экспертиза: Масло 10W-4009.04.2010

Восемь чужеземцев

Под прицел попали полусинтетические масла 10W-40: они сейчас самые востребованные и занимают объемистую нишу на нашем рынке. Даже беглый обзор брендов выявил более 40 претендентов на экспертизу! Пришлось провести искусственный отбор: берем только импортные - отечественные оставляем для отдельного исследования. А уже из «иностранцев» выбираем самых известных и раскрученных, с наиболее высоким классом качества по классификации европейских производителей - A3. Таких набралось восемь: SHELL, ESSO, ZIC, MANNOL, MOBIL, RAVENOL, VISCO и CASTROL. В самый раз!

Как оценивать?

К работе было привлечено три независимые лаборатории. И вот зачем. Первая - основная: она вела сравнительные моторные испытания образцов моторных масел. Задача - оценить, как конкретное масло влияет на мощность, экономичность и токсичность отработавших газов реального двигателя. Само собой, условия испытаний полностью идентичные: на одном и том же моторе, но одной к той же программе, на одном и том же бензине.

Здесь же «готовили» масла для двух других лаборатории, определявших физико-химические показатели масел и их трибологические характеристики. Почему нельзя было взять образцы свежих масел из канистр? Потому что свойства свежего масла, попадающего в двигатель, в первые 3-5 часов его работы резко меняются - идут процессы начального окисления. И только после этого периода, приработочного, они стабилизируются на достаточно длительный срок, определяющий реальный ресурс масла. Вот эти параметры, уже измененные самим мотором, нам особенно интересны. Перед сравнительном циклом испытаний каждое масло «работало фиксированную программу (дительностью 12 моточасов - это соответствует примерно 1000 км реального пробега автомобиля. В качестве точки отсчета взяли показатели двигателя при работе на внеконкурсном масле - дешевой минералке той же вязкости 10W-40. Образцы слегка потемневшего масла готовы, циклы сравнительных моторных испытаний завершены, физико-химические и триболотические параметры определены. Протоколы собраны в папочку - пора анализировать.

Пять номинаций

Учредили пять основных номинаций - своеобразных масляных «Оскаров». Золоченых статуэток не обещаем, но аплодисменты каждый из лауреатов получит.

Первая номинация - «Оскар» за экономичность: оцениваем, насколько масло влияет на расход топлива.

Вторая - за мощность и динамику. Посмотрим, какое масло лучше других ведет себя при высоких нагрузках и как влияет на динамические характеристики автомобиля.

Третья - за качества, благоприятствующие экологии. Порой мы этот фактор недооцениваем, но дело-то важное!

Четвертая - за защиту в экстремальных ситуациях. Случаются они нечасто, однако бывают же.

Пятая номинация - за пусковые характеристики. Ну, тут все понятно...

Экономичность

На победителя однозначно указал моторный стенд. Мы усреднили данные удельного расхода топлива во всех режимах работы двигателя. У кого эта цифра меньше, тот и лидер, тому и цветы с поздравлениями! Наименьший расход топлива относительно базового масла обеспечивают ZIC, SHELL и ESSO. Причем экономия по отношению к простенькой минералке очень существенная - около 8%. Откуда вылезли такие проценты - при одинаковой-то вязкости?

Дело в том, что хитрые масленщики определяют показатели кинематической вязкости только до температуры масла 100°С - так предписано и нашими ГОСТами, и правилами ASTM. Хитрость же в том, что в узлах трения реального двигателя оно на самом деле разогревается до 200-220°С! А если оценить вязкость при таких температурах? Результаты - в таблице.

Когда-то в За Рулем отмечали, что есть оптимальное значение вязкости, которое нравится двигателю больше всего. Шаг в сторону тянет за собой рост расхода топлива. Так вот, масла-номинанты, похоже, имеют ту самую оптимальную вязкость. У MOBIL она ниже, у остальных - выше оптимальной. Большой разбег расхода топлива вполне объясняется разницей (в зоне 200-220 °С доходит до 30%) значений высокотемпературной вязкости.

Мощность и динамика

Больших различий в значениях этих показателей нет - максимальный разбег составил 1,5%, чуть выше погрешности измерении. Поскольку разница, в общем-то, копеечная, отметим всех бурными и продолжительными...

Объяснение - вновь из области поиска оптимальной вязкости масла, но уже при более высоких температурах. Большая вязкость увеличивает толщину несущей пленки в узлах двигателя, отдаляя порог ее разрушения по нагрузке, но при этом возрастает трение, а следовательно, снижается мощность, Маловязкое масло уменьшает трение и увеличивает мощность, но только до того порога, пока не начинает разрушаться масляная пленка. А разрушенная пленка - какая уж тут мощность...

Экология

Тут все не так однозначно. С одной стороны, есть прямой показатель - измеренное в цикле моторных испытаний содержание токсичных компонентов. С другой стороны, есть и некие «отложенные штрафы» - ведь содержащиеся в масле агрессивные компоненты типа серы и фосфора впрямую не сказываются на показаниях газоанализатора, но, тем не менее, достаточно вредны. И что особенно важно, их соединения, попадая в соты нейтрализатора отработавших газов, существенно снижают его ресурс.

По содержанию остаточных углеводородов СН и оксидов азота NОx, в лучшие выбился CASTROL. Часть остальных масел показала близкие результаты. А вот у SHELL, ESSO, MOBIL и MANNOL остаточных углеводородов СН пусть немного, но больше, чем у других образцов. Возможно, влияет летучесть базового масла - об этом косвенно говорят данные «физхимии».

По фосфору все масла укладываются в современные требования - не более 0,12%. Но MOBIL и MANNOL находятся на этом самом пороге. А меньше всего фосфора в маслах ZIC, CASTROL , VISCO и SHELL. Серы же всюду примерно одинаково - около полупроцента. Выделяются два масла: у SHELL серы заметно больше, чем у остальных, - 0,67%, а вот у корейского ZIC практически в три раза меньше: всего 0,19%! В итоге сочетание высоких экологических результатов моторного теста и самого низкого содержания агрессивных, экологически вредных компонентов и самом масле выдвигает дальневосточного участника нашей экспертизы в единоличного лидера номинации. Право победителю!

Защита в экстримальных ситуациях

Экстремальная ситуация для узлов трения двигателя - это когда в них явно «недоложили» масла. Подобное не часто, но случается. Расставить по местам масла в этой номинации должны были результаты определения их трибологических показателей по действующему ГОСТу. Испытания проводят на четырехшариковой машине трения. Такие методики более характерны для испытаний трансмиссионных и индустриальных масел, поэтому эти данные воспримем скорее для сведения.

Итак, нагрузка сваривания, то есть усилие, при котором шарики уже не могут проворачиваться друг относительно друга без задира, для всех испытуемых практически одинакова. Только для масла ZIC результат существенно ниже, Очевидно, это следствие низко го содержания серы (см, выше). Но это не страшно: таких нагрузок в реальном моторе практически не превышает. Потому-то данный параметр для мо торных масел и не нормируется.

Наиболее показательны в данном случае величины критической нагрузки и показатель износа. Первый пара метр характеризует стойкость масляной пленки, второй - способность масла противодействовать износу. По критической нагрузке лидируют MANNOL и MOBIL, а вот SHELL дает чуть худшие показатели, чем остальные. Кстати, вспомните: некоторое ухудшение отмечено и по мощности. Возможно, и там сказалась чуть меньшая стой кость масляной пленки, формируемой этим маслом. А по показателю износа, как ни странно, чуть худшие показатели дали тот же MANNOL и CASTROL.

По совокупности оценок определяем лидера в номинации - это MOBIL. Овации, господа!

Номинация пятая - Пуск!

Из всего перечня параметров, ставших объектом наших замеров, на пусковые характеристики влияют индекс вязкости (чем выше, тем лучше), температура застывания и условная температура проворачиваемости (чем ниже, тем лучше), мощность механических потерь в пусковых режимах (при низких оборотах - от 300 до 1000 об/мин).

По индексу вязкости выявились два лидера - SHELL и ZIC, у которых индекс вязкости больше 155, а так же два аутсайдера - CASTROL и VISCO с индексом вязкости меньше 147. Отсюда логично вытекают результаты, относящиеся к условной температуре проворачиваемости. А вот лидерами по температуре застывания стали два «немца» - у RAVENOL и MANNOL зашкалило за -40°С. Хоть в Антарктиду с ними поезжай! Впрочем, и -35°С при которых оставались работоспособными ZIC и SHELL, за глаза достаточно в ваших условиях.

Данные замеров мощности механических потерь для разных масел в зоне пусковых оборотов различаются незначительно. Однако же хотя и ненамного, но меньше она у масел ZIC, RAVENOL и MANNOL.

А по совокупности показателей в этой номинации пальму первенства мы отдали SHELL и ZIC. Полейте их шампанским!

Вне конкурса

Еще один показатель - моющая способность и склонность масел к образованию отложений. Мы не можем включить его в наши номинации, поскольку для оценки этого параметра требуются длительные испытания. Но есть некоторые косвенные признаки, которые отчасти помогут прогнозировать результат.

Склонность к образованию отложений в определенной мере характеризуется степенью летучести масла - чем она ниже, тем более стойкое масло и меньше отложений оно дает. А о летучести масла можно судить по температуре вспышки. У масла ZIC этот параметр выше, чем у всех остальных - 242°С. У «лидера» с другого конца, масла ESSO, всего 209°С.

Но ведь можно испачкать, а по том убрать за собой! Убирают грязь моющие присадки. Их концентрацию в большой степени характеризуют величины щелочного числа и содержания кальция в масле. По этим параметрам явный лидер - SHELL с щелочным числом более 8 мг КОН/г. Правда, и летучесть его, судя по темпера туре вспышки, высоковата - так что состав в данном случае вполне сбалансирован. У остальных же масел щелочное число примерно одинаковое: 5-6 мг КОН/г. Но у корейского ZIC, как уже отмечалось выше, по всем признакам склонность к образованию отложений должна быть меньше, а «мыла» в составе столько же... Выводы делайте сами.

Призов в этой номинации не раз даем. Причины ясны; то, что сказано выше, - предположения, хотя и достаточно обоснованные. Кроме того, современные масла часто содержат бездольные органические моющие присадки, которые простым спектральным анализом не определить.

Как расставляли по местам

Сначала на основании всей получен ной информации расставили масла по местам в каждой из номинаций. Что при этом учитывали, читайте выше: к примеру, та же экологичность собиралась из пяти признаков. Затем выставили промежуточные баллы: за первое место - 8 баллов, за второе - 7,за последнее - 1 балл. Там, где различия между маслами не выходили за пределы погрешности измерений, баллы одинаковые. После этого полученные про межуточные баллы просуммировали с учетом весовых коэффициентов для каждой номинации, назначенных экспертной группой испытателей. Номинация «Экономичность» - коэффициент 0,5, «Пуск» - 0,2, остальные - по 0,1. Итог прост: кто больше баллов набрал, тот и выше в общем рейтинге.

Цены масел в расчет не принимались, но они приведены в наших комментариях к каждому маслу - окончательные выводы касательно соотношения цена/качество пусть сделает читатель.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ