Моторні оливи PAG XENUM XPG 5W40, XPG 5W30. Поліалкіленгліколі. Блакитна кров.
autoExpert » СТАТЬИ » Масла, смазки » Оливи на базі PAG. Наступний рівень

Оливи на базі PAG. Наступний рівень

Оливи на базі PAG. Наступний рівень

З прогресом в автомобільному моторобудуванні і підвищенні навантаженості поршневих двигунів внутрішнього згоряння зростали і вимоги до мастильних матеріалів. На заміну мінеральним базовим оливам прийшли гідрокрекінг і різні синтетичні технології. Однак пошуки ідеальної оливи тривають. І сьогодні для ДВЗ реалізована технологія на базі поліалкіленгліколей (PAG), що мають найвидатніші на поточний момент характеристики і при цьому дружні до довкілля.

Базові оливи, тим чи іншим чином отримані з сирої нафти, багато в чому вже не відповідають підвищеним вимогам, що пред'являються до мастильних матеріалів, і все частіше замінюються високоякісними синтетичними оливами. До цього ведуть як підвищення температурних режимів роботи двигунів в поєднанні зі зростанням питомого тиску в парах тертя, так і прагнення до збільшення міжсервісних інтервалів.

Для тих, хто активно використовує легковий автомобіль, проїжджаючи до сотні тисяч або й більше кілометрів на рік, якість оливи особливо актуальна. Адже у них на кожен рік експлуатації доводиться кілька замін оливи, а значить - кілька десятків тисяч кілометрів двигун працює вже на достатньо відпрацьованій оливі. На відміну від тих, хто змінює оливу раз в рік, активні водії ризикують через три роки залишитися при новому на вигляд і ще цілком сучасному автомобілі, але з сильно зношеним двигуном.

Якість оливи проявляється при тривалій роботі в двигуні - вона повинна зберігати стабільні характеристики змащування і завчасно не окислюватися. Будучи сумішшю базової основи і пакету присадок, які надають необхідні мийно-диспергуючі, протизносні і протизадирні, в'язкісні та інші властивості, олива на мінеральній базі сильно залежить від зношення цих присадок. Однак довгі роки саме нафтові вуглеводні залишалися практично безальтернативним джерелом базової оливи, незважаючи на існування основ, які набагато більше підходять за своїми вихідними властивостями для роботи в двигунах.

Оливи на базі PAG. Наступний рівень
PAG-оливи десятиліттями працюють в різних компресорах, не втрачаючи первісних властивостей - як в холодильниках, так і під капотами автомобілів.
Нове - не використане старе

Насправді, PAG-оливи, тобто поліалкіленгліколі, були відкриті не вчора. Активні роботи з ними почалися ще в 30-х роках минулого століття. Вже тоді фахівці звернули увагу на їх унікальні характеристики: високий індекс в'язкості, стійкість до зрушення і механічних навантажень, а також температурну стабільність.

Власне, і застосування PAG як моторних олив - не новина. Перед Другою Світовою війною на них звернули увагу творці авіаційних моторів, які тоді були виключно поршневими. Під час війни вони використовувалися ВПС США в двигунах літаків різного типу: винищувачів P-38s ("Лайтнінг" - важкий двомоторний винищувач компанії Lockheed), винищувачів-бомбардувальників P-47s (P-47 Thunderbolt виробництва фірми Republic), і бомбардувальників B- 25s (North American B-25 Mitchell).

Величезні відстані і, відповідно, великі напрацювання льотних годин двигунів змусили конструкторів шукати рішення, що подовжує їх ресурс і міжсервісний інтервал. Справа в тому, що раніше повітряні бої велися недалеко від прифронтових баз авіації, час життя літаків в повітрі був невеликим, і особливої потреби в турботі про ресурс не було - зазвичай літак збивали раніше, ніж настане знос. Але на Тихому океані треба було пролетіти до тисячі кілометрів перед вступом в бій, а маса вильотів проходила даремно - супротивники просто не зустрічалися. Ось тут і знадобилися унікальні властивості PAG.

Використовували PAG і німецькі "Люфтваффе" - на літаках, що полювали за конвоями союзників в умовах крайньої півночі. Тут став доречним високий індекс в'язкості. Адже двигуни доводилося запускати "на холодну" при температурах до -60°C, а в працюючому двигуні олива прогрівалася до дуже високих температур. Авіаційні поршневі двигуни є високофорсованими. Обертові швидкості деталей досягають 2800 об/хв (вал) і навіть 25000 об/хв (окремі деталі), питомі навантаження на поверхні тертя - до 1200 кГ см. У двигуні олива потрапляє в різні температурні умови. Наприклад, температура в камері згоряння становить 1500-2500°С, температура днища поршня - до 300°С.
Оливи на базі PAG. Наступний рівень
Під час Другої світової війни синтетичні мастильні матеріали, в тому числі і на основі PAG, активно використовували військово-повітряні сили США і німецькі Luftwaffe.
Після війни поліалкіленгліколеві оливи "вийшли на цивілку". У США на фоні конверсії промисловості, яка сильно зміцнилася за роки війни, якраз починався бум в сфері побутової техніки. "Холодильник в кожен будинок" - таке тоді було гасло. При цьому нікого з виробників побутових холодильників не тішила перспектива щорічного обслуговування десятків мільйонів побутових холодильників. Та й споживачі хотіли один раз придбавши холодильник, щоб він пропрацював двадцять років. Крім того, заміна оливи в компресорі холодильного обладнання потребує заміни фреону, а це накладно. І тут знову виручили PAG - вони десятиліттями працюють в компресорах, не втрачаючи первісних властивостей. Власне, в компресорах автомобільних кондиціонерів також працюють PAG-оливи.

А чим же весь цей час займалися автовиробники? Невже вони не звернули уваги на поліалкіленгліколеві оливи? Звичайно ж, звернули - в 50-х роках, коли автовласники в розбагатілих після війни США стали їздити більше й на великі відстані, не економлячи дешевий бензин, виробники автомобілів відзначили унікальні властивості PAG в плані захисту двигуна. Експерименти з PAG проводилися аж до 70-х. З точки зору основної функції оливи результати були хороші, проте з'ясувалися недоліки експлуатаційного плану.

На відміну від базових олив нафтового походження PAG виявилися гідрофільними. Тобто, вони вбирають вологу і розчиняються у воді. У закритому середовищі компресорів це не мало значення. Та й в авіаційних моторах також було некритично, тому що напрацювання годин авіадвигуна в будь-якому випадку, а тим більше на війні - не така, як в автомобілі, двигун якого може працювати до однієї-двох тисяч годин на рік (3-5 годин в день), не кажучи вже про машини таксі. Крім того, температурний режим автомобільних двигуніх тих років не сприяв швидкому випаровуванню води. Та й виготовлялися вони не з алюмінію, як сьогодні - тобто просто іржавіли від присутності вологи в оливі.

В принципі, можна припустити, що при бажанні з гідрофільністю PAG хіміки могли б впоратися вже тоді. Однак з'ясувалася ще одна особливість - поліалкіленгліколева олива в початковому вигляді не розчиняється в інших вуглеводневих базах. А тепер уявімо собі ситуацію, коли потрібен долив оливи, який виконувався часто ким завгодно і коли завгодно: власником в гаражі, заправником на АЗС чи навіть механіком на СТО. Ніяк неможливо проконтролювати, щоб власник або механік, бува, не долили в PAG-оливу звичайної мінералки.

Очевидно, що наявність двох незмішуваних основ в оливі призведе до постійних розривів масляної плівки і дуже швидкого виходу двигуна з ладу - він "стукане" мало не за першим поворотом. І скільки не пиши попереджень на кришці маслозаливної горловини, хоч табличку розміром з коробку цукерок поруч прикручуй - все одно випадки будуть постійно. А за ними, оскільки США країна юристів і прецедентного права - позови і нескінченні суди: не того кольору табличка, не всіма мовами написано, немає підсвічування таблички для заливання оливи в темряві, механік неграмотний... Тому від впровадження ідеї в масове виробництво вирішили відмовитися.

Проте експерименти з PAG тривали далі - дуже вже привабливі були їх властивості. Так, в 1998 році Renault зайнявся розробкою так званого "необслуговуваного" автомобіля ELLYPSE. Прототип повинен був проїхати як мінімум 100 000 км без будь-якого ремонту або обслуговування. Ось тоді знову згадали про PAG-оливи. На щастя для індустрії автосервісу, від подальшого розвитку проекту відмовилися - показали ELLYPSE на кількох виставках в 2002 році, і на тому й покінчили. Хоча зовсім тему PAG не залишили - RENAULT і FIAT продовжували дослідження. Чим завершилися безпосередньо їх дослідження, нам встановити не вдалося, але так чи інакше дослідники хімічних концернів не залишали спроб отримати від PAG все можливе. І нарешті це їм вдалося.

Теорія хімії PAG
Оливи на базі PAG. Наступний рівень
Поліалкіленгліколі утворюються з газів, таких як окис етилену і окис пропілену, які, в свою чергу, отримують за допомогою крекінгу довших вуглеводневих ланцюжків з нафти або природного газу. Можна синтезувати окиси етилену і пропилену з відновлюваної сировини, такої як етанол або гліцерин.

Поліалкіленгліколі мають виключно важливе значення для отримання спеціальних мастильних матеріалів, гальмівних рідин, гідравлічних рідин і МОР (мастильно-охолоджуючі рідини). Широко застосовуються як охолоджуючі рідини в системах охолодження автомобілів, при обробці металів, як гальмівні і гідравлічні рідини. Застосовуються вони також в якості високотемпературних олив і теплоносіїв в паперовій, керамічній, скляній та інших галузях промисловості.

Для отримання олив з високими протизадирними властивостями в структуру поліалкіленгліколю вводять різні кінцеві групи ОН, алкокси- і алкіламіно-групи. Їх застосовують в якості олив спеціального призначення (наприклад, для електродвигунів, обладнання у виробництві морозива) і в якості олив для компресорів, насосів, підшипників і трансмісій, що працюють в умовах високих температур, а також для виробництва каучуку.
Їх отримують в результаті взаємодії сполук, що містять ОН-групи або інші активні атоми водню (воду, спирти, діоли, поліоли, карбонові кислоти, аміни), з алкілен-оксидами (епоксидами, циклічними радикалами) в присутності спеціальних лужних каталізаторів. Тобто, поліалкіленгліколі є полімерами окису алкіленів.

Вони можуть використовуватися в широкому діапазоні температур, мало схильні до утворення відкладень і здатні стабілізувати продукти власного розкладання. Володіють прекрасними в'язкісно-температурними властивостями і при нагріванні не залишають ніяких відкладень на деталях. На в'язкісно-температурному графіку полігліколі не дають прямих ліній. Дуже важливим є той факт, що молекулярну масу і, отже, в'язкість поліалкіленгліколей можна регулювати в вузьких межах в процесі їх виробництва.
Завдяки вмісту атомів кисню вони мають кращу розчинну здатністю в порівнянні з вуглеводнями, а також сильний електричний заряд, що визначає "примагнічування" масляної плівки до металевих поверхонь. При використанні PAG знижується розвиток втомного руйнування в підшипниках кочення і коробках передач, їх властивості можуть бути поліпшені введенням присадок. За несучою здатністю ці оливи перевершують мінеральні.

При використанні поліетіленгліколей в якості моторних олив їх висока розчинна здатність запобігає утворенню відкладень за рахунок розчинення утворюваних в них осадів. Низька зольність і відсутність схильності до коксоутворення дозволяють використовувати полігліколі в якості базових олив для мастильних матеріалів, що містять графіт і дисульфід молібдену. У деяких випадках взагалі можуть застосовуватися без детергентів і дисперсантів.

Оливи на базі PAG. Наступний рівень
Нова повністю синтетична моторна олива на основі поліалкіленгліколю, який є біорозкладним, може забезпечити економію палива до 3% в автомобілях. Вчений Матіас Войдт (Mathias Woydt) з дослідницької групи BAM Федерального інституту досліджень і випробувань матеріалів (Німеччина, Берлін) підрахував, що поліалкіленгліколь (ПАГ) може зменшити викиди вуглекислого газу (CO2) приблизно на п'ять грамів на кілометр. Переваги ПАГів в економії палива особливо яскраво виражені в міському транспортному потоці. Крім того, у транспортному засобі потрібно буде міняти оливу тільки приблизно через кожні 30 000 км.

Революція відбулась!

Нарешті хіміки знайшли спосіб синтезу поліалкіленгліколю, при якому структура їх молекул забезпечує змішування з вуглеводневими оливами, як нафтовими, так і синтетичними. А також знижує гідрофільність до значень, несуттєвих з точки зору використання PAG як моторних олив. При цьому всі переваги PAG збережені, а їх чимало. Вище ми вже згадували про головні з них.

Оливи на базі PAG. Наступний рівень

Ще раз відзначимо, що PAG характеризуються дуже високим індексом в'язкості, тобто їх в'язкість менше змінюється в широкому діапазоні температур, ніж у інших базових олив. А це означає, що можна використовувати менше присадок-загусників. В нафтові базові оливи додають спеціальні молекули, що представляють собою дуже довгі ланцюжки атомів. У холодній оливі вони плавають, скрутившись в мікроскопічні грудочки, і ніяк не впливають на в'язкість масла. Коли ж олива нагрівається, загусники розпрямляються, і починають зчіплюватися між собою, не даючи оливі розріджуватись занадто сильно.

Оливи на базі PAG. Наступний рівень

Проблема присадок-загусників в тому, що вони схильні до механічного руйнування - вони просто ламаються в процесі експлуатації оливи, відповідно її індекс в'язкості падає. З PAG такої проблеми немає - ці оливи самі по собі здатні зберегти достатню в'язкість навіть в нагрітому двигуні. При цьому PAG забезпечують і більш лагідний холодний пуск - це відбувається саме завдяки поляризації. Заряджені молекули притягуються до металу, тому мінімальна масляна плівка залишається на парах тертя навіть після тривалої стоянки, і в перші миті після старту двигун вже не працює "на суху", що зазвичай є одним з основних факторів зношування.

Оливи на базі PAG. Наступний рівеньНизька зольність PAG і відсутність схильності до коксоутворення значно знижують нагароутворення в двигуні. Особливо це помітно на дизельних двигунах, у яких при наявності сажового фільтру декларується інтервал заміни оливи в 30 тис. км. Практика експлуатації підконтрольного редакції журналу autoExpert автомобіля Volkswagen Transporter Т5 на PAG-оливі XENUM XPG 5W40 показує, що режим сіркоочистки сажового фільтру включається вдвічі рідше. Це означає не тільки те, що сам фільтр прослужить довше. Набагато важливіше, що менше нагару утворюється в самому двигуні, який режимом самоочищення не обладнаний.

PAG-олива має більшу теплоємність, ніж PAO, тому значно ефективніше охолоджує двигун. Висока стабільність і міцність (несуча здатність і стійкість до зрушення) масляної плівки знижує навантаження і втрату енергії в поршневий системі, що позначається зниженням витрати палива. Що дозволяє певною мірою компенсувати більш високу вартість PAG-олив.

Для порівняння, вартість 4-х літрів оливи XENUM XPG дорівнює за вартістю 5 літрам PAO-оливи тієї ж марки. Але ж варто врахувати ще й економію на подовженні ресурсу двигуна, хоча її і важко порахувати для конкретного автомобіля.

XENUM XPG PAG покликана захищати двигун в найекстремальніших режимах роботи, а при звичайній щоденній експлуатації працює, відповідно, на збільшення безпечного для двигуна інтервалу заміни. А оскільки, як вже було сказано, забезпечена повна розчинність з іншими вуглеводневими базами, олива може бути залита в двигун після іншої синтетичної або напівсинтетичної оливи - її залишки нічим не зашкодять більше, ніж зазвичай можуть зашкодити залишки забруднень тощо. При повторній заміні XENUM XPG можна впевнено розраховувати на максимально можливу чистоту і захищеність двигуна.

Оливи на базі PAG. Наступний рівень
XENUM XPG 5W40
ACEA C3-12
Фізичні характеристики:
Густина при 15°C, кг/л 0,860
В'язкість при -30°C, mPa.s 5700
В'язкість при 40°C, мм2/с 87,90
В'язкість при 100°C, мм2/с 14,80
Індекс в'язкості 177
Температура спалаху, °C 224
Температура застигання, °C -39
API SN,
MB 229.51/229.52, VW 502.00/505.00/505.01
Dexos 2,
BMW Longlife-04

Оливи на базі PAG. Наступний рівень
XENUM XPG 5W30
ACEA C3-12
Фізичні характеристики:
Густина при 15°C, кг/л 0,856
В'язкість при -30°C, mPa.s 4180
В'язкість при 40°C, мм2/с 65,50
В'язкість при 100°C, мм2/с 11,60
Індекс в'язкості 185
Температура спалаху,°C 224
Температура застигання,°C -45
Сульфатна зола, % 0,78
Загальне лужне число (TBN), мгKOH/г 7,2
API SN, MB 229.51/229.52, VW 502.00/505.00/505.01
Dexos 2, BMW Longlife-04

Подготував Денис Петров

Оливи на базі PAG. Наступний рівень

Опубліковано в журналі autoExpert №2`2020.
Використання матеріалів можливе тільки з посиланням на джерело.


Унікальний спецвыпуск журналу autoExpert про компанию та продукцію XENUM

Оливи на базі PAG. Наступний рівень
У нас на сайті за посиланням в форматі pdf можна скачати унікальній спецвипуск журналу autoExpert про компанію та продукцію XENUM - сім професійних статей, цікавих як професіоналам, так і автолюбителям.


Фірма "ДАН АВТО" (DAN AUTO) - офіційний дистрибютор моторних олив, мастил та автохімії XENUM в Україні.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 (голосов: 1)






Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Спецвыпуски

Календарь

«    Май 2020    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Опрос

Направление вашего бизнеса

Продажа автомобилей
Автосервис
Оптовая торговля автокомпонентами
Автомагазин
Автоперевозки
Другое