Из чего делают моторное масло

Из чего делают моторное масло

Вопрос: Синтетическое моторное масло делается из нефти?

Справка эксперта MITASU OIL: Любое моторное масло состоит из базового масла и набора специальных добавок. Рассмотрим процесс получения базового масла. Обычные базовые масла для создания моторных масел создаются из сырой нефти, добываемой из земли. Нефть состоит из смеси молекул, образующих цепочки и кольца разного размера и формы. Длинные цепочки атомов углерода создают вязкие жидкости, которые текут медленно, в то время как короткие цепочки – жидкости, которые текут более свободно.

На нефтеперерабатывающем заводе сырая нефть сначала подвергается процессу разделения вакуумной перегонки по вязкостным характеристикам. Из длинных сложных цепочек углерода создают асфальтовые материалы, используемые в качестве смолы для кровельных и дорожных работ. Очень короткие цепочки и кольца соединения углерода являются неустойчивыми и идеальны для производства бензина и других нефтепродуктов, включая моторные масла.

Вопрос: Воздействию каких технологий подвергается сырая нефть для получения качественного базового масла?

Справка эксперта MITASU OIL: Для получения качественного базового масла используется несколько основных технологий, о которых мы расскажем чуть ниже. Стоит отметить, что все технологии нефтепереработки призваны во первых максимально очистить первичные нефтепродукты, а во-вторых, придать некоторые свойства и особенные характеристики. И хотя нефтеперерабатывающие технологии являются достижениями передовой науки, некоторое количество загрязняющих веществ, таких как сера и реактивные углеводороды не могут быть полностью удалены из первичных нефтепродуктов, в конечном итоге все эти загрязняющие вещества могут попасть в двигатель автомобиля. К примеру, в процессе очистки из нефти удаляются нежелательный воск, соединения серы и азота, извлекаются или преобразуются в более стабильные соединения ненасыщенные углеводороды.

Вопрос: Что это за технологии?

Справка эксперта MITASU OIL: Чтобы минимизировать негативные последствия пользования первичных нефтепродуктов используются следующие технологии их последующей обработки:

• Гидроочистка – замещает некоторые из ненасыщенных углеводородов с помощью присоединения водорода под воздействием давления и высоких температур. Процесс гидроочистки также помогает удалить значительную часть серы и некоторых соединений азота, улучшает цвет, окисление и термическую стабильность получаемого нефтепродукта. Для создания современного базового масла недостаточно одной технологии гидроочистки;
• Экстракция – отделяет природные насыщенные и ненасыщенные углеводороды химическим путем с помощью селективных растворителей. Получаемые базовые масла отличаются невысоким индексом вязкости;
• Гидрокрекинг – процесс, в котором сложные молекулы углеводородов перестраиваются в необходимую более стабильную комбинацию насыщенных молекул. Результат от так называемого жесткого гидрокрекинга намного лучше, чем можно достичь с технологиями гидроочистки и экстракции растворителем. Для получения базовых масел с высоким индексом вязкости используется каталитический гидрокрекинг.
• Гидроизомеризация – депарафинизация нефтепродуктов, при использовании вместе с гидрокрекингом преобразует все нестабильные соединения сложных молекул в наиболее стабильную из возможных форму. Преобразования нефтепродуктов настолько химически значительны, что получаемые с помощью данных технологий базовые моторные масла имеют статус и качество полностью синтетических.

Вопрос: Таким образом, из одного продукта (нефти) можно получить целый ряд различных базовых масел: от минеральных, до полностью синтетических?

Справка эксперта MITASU OIL: Действительно, современные технологии позволяют получать из нефтепродуктов как синтетические, так и минеральные автомобильные масла с различными вязкостными и температурными характеристиками. Полностью синтетические моторные масла состоят из высокопроизводительных синтетических базовых масел. Полусинтетические масла обычно используют некоторые высокопроизводительные базовые масла в сочетании с минеральными маслами. Минеральные моторные масла содержат в своей основе обычные минеральные базовые масла. Однако все современные моторные масла вне зависимости от их базовой основы используют специальных пакет добавок (присадки).

Вопрос: Какие специальные добавки используются при создании формул моторных масел?

Справка эксперта MITASU OIL: Моторное масло должно выполнять целый ряд функций в широком диапазоне условий работы двигателя. Для того, чтобы получить стабильность заданных характеристик моторное масло обогащается набором специальных добавок (присадок). Их суммарный объем в моторном масле может достигать 15 – 20 %.

Для удовлетворения высоких требований современных спецификаций (таких как API SN и SM) MITASU OIL CORPORATION, Japan использует высокоочищенные базовые масла, в том числе поли-альфа-олефины (PAO), которые наряду с технологическими пакетами присадок позволяют компании выпускать моторные масла, адаптированные к нуждам всех современных двигателей. Синтетические моторные масла MITASU имеют такие распространенные среди обычных моторных масел вязкостные характеристики, как 0W-20, 5W-20, 5W-30 а также линейку расширенных классов, таких как 0W-30, 5W-50 и другие.

Виды моторных масел

Качественная работа мотора авто обеспечивается при правильно подобранном моторном масле. Необходимо обратить пристальное внимание на то какое масло заливается в мотор. Здесь мы разберём основные виды моторных масел, рассмотрим их основные различия.

По способу производства авто-масла делятся на три категории: минеральные, полусинтетические и синтетические.

Минеральное масло

Производится из переработанной сырой нефти, очищенной от вредных примесей. Самое недорогое масло. Обладает высокой степенью вязкости, содержит некоторые присадки. Идеально для двигателей машин, пробег которых составляет более 100.000 километров.

Плюсы: низкая цена, идеально для старых авто.
Минусы: требуется частая замена, не может работать при низких температурах.

Полусинтетическое масло

Делается из минеральной основы с добавлением синтетических присадок. Минеральная составляющая — примерно 60%, а синтетическая 40%. Свойства лучше чем у минерального масла, а цена ниже чем у синтетического.

Плюсы: золотая середина между минеральным маслом и синтетикой.
Минусы: достаточно частая замена, низкий температурный диапазон работы.

Синтетическое масло

Создаётся путём переработки — первичной перегонки нефти и добавления разных присадок. Получается оптимальное по характеристикам масло, которое отличается хорошей текучестью, устойчивостью к разным температурам, имеет долгий срок службы.

Плюсы: долгий срок службы, хорошая текучесть.
Минусы: высокая цена.

Ещё авто-масла можно разделить на три группы по времени их использования: летние, зимние и всесезонные.

Летнее масло

Масло повышенной вязкости на минеральной, либо синтетической основе. Обеспечивает защиту двигателя при температурах выше 0°C. Обычно используется в жаркий сезон. На холоде густеет, могут появиться вредные для мотора осадки.

Плюсы: идеально для эксплуатации в тёплое время года.
Минусы: не подходит для холода.

Зимнее масло

Масло повышенной текучести, чаще всего на синтетической основе. Обеспечивает надежную смазку зимой, легко проникая по каналам двигателя ко всем его частям, нуждающимся в смазке. Рекомендуется использовать это масло при температуре ниже 2°C.

Плюсы: идеально для холодных условий эксплуатации.
Минусы: не подходит для использования в жару.

Всесезонное масло

Как правило это масло на синтетической основе с присадками. Производителями достигается максимальная устойчивость масла к разным температурам. За счёт универсальности использования стоят такие масло дороже сезонных.

Плюсы: оптимальная вязкость, подходит для каждого сезона.
Минусы: высокая цена.

Существуют также классификации моторных масел по различным стандартам. Об этом в отдельных статьях:

• Классификация моторных масел по ACEA
• Классификация моторных масел по API
• Классификация моторных масел по ILSAC
• Классификация моторных масел по ГОСТ

Моторное масло из природного газа: как делают, технология, отзывы, Shell

Поиск альтернативных источников горюче-смазочных жидкостей в последнее время набирает обороты. Разработчики выпускают биотопливо и пытаются адаптировать его к массовому потребителю. Некоторые открытия используются и в модернизировании составов для технического обслуживания автомобиля. Так, компания Shell еще несколько десятилетий назад впервые преобразовала газовое вещество в жидкость, а сегодня активно исследует возможность замены синтетических моторных масел на газовые.

• Как делают моторное масло из природного газа
• Моторное масло из природного газа: технология
• Моторное масло из природного газа: отзывы
• SHELL моторное масло из природного газа

Как делают моторное масло из природного газа

Моторное масло – субстанция, использующаяся для увеличения износостойкости внутренних силовых механизмов автомобиля. Эта добавка позволяет повысить КПД двигателя внутреннего сгорания, одновременно обеспечивая:

• увеличение моющих свойств используемого топлива;
• содействие в разрушении имеющихся углеродистых отложений и предотвращение появления новых;
• снижение объема дыма в выхлопе.

Изначально для производства автомобильных масел использовалось минеральное сырье – нефть, которая обрабатывалась путем очистки и перегонки, в том числе в каталитических условиях. Такая субстанция обладает высокой устойчивостью и образует прочную уплотнительную пленку между трущимися компонентами автомобильного механизма. Для улучшения антикоррозийных свойств жидкости в нее добавляются специальные присадки.

Недостатком минеральных составов является короткий срок годности и изменения в химической формуле жидкости с понижением температуры окружающей среды, которые ослабляют защитные функции масла.

Увеличить срок службы продукта позволила обработка нефтяного сырья на сложном, комплексном оборудовании в условиях гидрокрекинга с приведением молекулярной структуры состава к синтетическому. Синтетические моторные масла отличаются устойчивостью к воздействию кислорода и коррозии, термоустойчивостью и стабильной вязкостью. Однако стоимость одной бутылки такого масла достаточно высока, что относит товар к сегменту премиум.

Золотой серединой в производстве масел для ДВС стала разработка масляного состава на основе природных газов. Поскольку газ – это натуральное сырье, то продукт имеет все преимущества минерального состава, при этом недостатки смеси в процессе производства полностью нивелируются.

Моторное масло из природного газа: технология

В качестве исходного рабочего газа используется метан. Он не содержит добавочных компонентов, поэтому его можно быстро окислить. После кислородной обработки вещество, распавшееся на водород и монооксид углерода, помещается в каталитический реактор. Именно там газовое вещество окончательно принимает вид жидкого углеводорода. В качестве катализаторов используется кобальт или железо. После того, как газ в уже жидком состоянии покидает резервуар, он охлаждается без использования специальной техники. Одновременно со снижением температуры происходит загустевание состава. Фактически, базовый состав для производства моторного масла готов.

Чтобы улучшить качество субстанции, необходимо разбить углеводородные цепочки в условиях крекинга с активным водородом. По своей структуре полученный материал будет синтетическим, но со всеми свойствами натурального продукта.

В химии такая реакция называется процессом Фишера – Тропша, и она активно применяется для получения углеводородов из альтернативных источников, например, из угля. Но в сегменте моторных масел пока что только компания Shell имеет сверхтехнологичное оборудование для выпуска масляного уплотнителя на основе природного газа.

Моторное масло из природного газа: отзывы

Сегодня основными покупателями масла из природного газа являются автомобильные концерны, выпускающие модели классов «спорт» и «бизнес». В их числе – Maserati и Ferrari, заказывающие моторные масла для гоночных каров и рекомендующие продукт клиентам, покупающим у компаний личные автомобили.

По отзывам представителей итальянских гигантов, моторное масло нового поколения расходуется экономно и отвечает жестким требованиям европейских ассоциаций к экологичности автомобильных выхлопов. Состав создает герметичное уплотнение, в разы снижающее последствия трения внутренних деталей. Жидкость положительно сказывается на функционировании двигателя внутреннего сгорания, увеличивая КПД и защищая силовой агрегат от преждевременного выхода из строя. Даже спустя несколько тысяч километров моторный узел не покрывается углеродистым нагаром.

С одновременной заливкой моторного масла на 3% снижается расход бензина и дизеля.

Замена масла осуществляется в соответствии с регламентами в документации транспортного средства. Разработчики рекомендуют обновлять состав каждые 5000 километров. Масла высокого качества при условии передвижения по ровным дорогам не теряют своих качеств на протяжении до 30000 километров.

Часть положительных отзывов посвящена конкурентной стоимости моторного масла из газа. Несмотря на то, что производство выполняется на сложном оборудовании, простота процесса и минеральное сырье позволили снизить стоимость единицы товара даже ниже цены на классическое синтетическое масло.

SHELL моторное масло из природного газа

Моторное масло для двигателей на природном газе Shell – единственный в своем роде продукт. Это собственная разработка компании, которая имеет коммерческое название GTL — Gas – to – Liquid («газ в жидкость»).

Shell выпускает целую линейку моторных масел, полученных из газа. Собственная техника концерна производит до 1 млн тонн масла (и это только на одном заводе в Катаре), что способно обеспечить продуктом 250 миллионов автомобилей.

Состав, полученный по технологии Shell PurePlus, отличается крайней устойчивостью к высоким и слишком низким температурам, дополнительные защитные свойства придает добавление в состав собственных присадок фирмы Shell.

Из чего делают моторное масло?

Большинство всесезонных масел получают путем загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.

В этой статье мы рассмотрим историю получения моторных масел, а также основные этапы производства этих материалов.

История

В 1866 году американский профессор Джон Эллис начал изучать свойства сырой нефти в медицинских целях. При этом он обнаружил, что вещество обладает хорошими смазочными свойствами.

На основе нефти Эллис изготовил смазочную жидкость и протестировал ее в клапанном механизме парового двигателя. По результатам эксперимента ученый обнаружил, что детали стали двигаться намного плавнее и свободнее, уменьшился их износ и увеличилось время работы силовой установки.

В 1873 году Джон Эллис запатентовал свое открытие – моторное масло под брендом Valvoline.

Для смазывания первых двигателей внутреннего сгорания использовались минеральные и даже растительные масла. В годы Первой мировой войны для радиальных авиамоторов широко использовались касторовые и рициновые масла. В СССР они применялись до конца 1920-х годов из-за дефицита нефтепродуктов. Благодаря высокой вязкости такие масла хорошо смазывали механизмы, но быстро засоряли их нагарами и смолистыми отложениями. Из-за этого двигатели приходилось разбирать для очистки каждые 500… 600 км.

Со временем доминирующее положение заняли минеральные масла, получаемые из нефти путем вакуумной дистилляции.

Вплоть до 1930-х – 40-х годов моторные масла не включали в себя каких-либо добавок и назывались автолами (были аналогами обычным машинным маслам, используемым для смазки станков).

Качество первых масел определялось степенью их очистки – хорошо очищенные составы имели золотисто-медовый или янтарный оттенок, были прозрачными и содержали меньше вредных для двигателя примесей.

Изначально для очистки масел использовалась концентрированная серная кислота, расщеплявшая непредельные углеводороды и азотистые основания. Остатки кислоты нейтрализовывались щелочью. Затем масло дополнительно очищалось белой глиной, которая адсорбировала высокомолекулярные асфальто-смолистые соединения.

С 1920-х – 30-х годов масло начали очищать селективными растворителями (фенольными, фурфурольными). Это позволяло получать продукты еще более высокого качества.

Тем не менее, даже самые «чистые» масла без присадок быстро окислялись, особенно при работе в зоне поршневых колец. Это вызывало накопление в двигателе лака, нагара и шлама, закоксовывание (пригорание) поршневых колец, а также коррозию постелей коренных подшипников коленчатого вала.

Накопление отложений приводило к снижению компрессии, ухудшению теплоотвода, повышению износа и целому ряду других негативных явлений. Само масло быстро старело и плохо фильтровалось. Именно поэтому интервалы между заменами моторной жидкости были очень малы – менее 1000 км пробега (а в авиации – несколько десятков часов).

Систему смазки двигателей приходилось периодически промывать маловязким (веретенным) маслом, а сам агрегат регулярно разбирать для удаления отложений в камере сгорания, на поршнях и в масляном картере.

Основной мерой борьбы с закоксовыванием колец и образованием отложений стало легирование масел присадками – специальными химическими соединениями, улучшающими его свойств в периоды эксплуатации и хранения.

Первые масла с присадками появились в начале 1930-х годов и предназначались для дизельных двигателей. Считается, что первую коммерческую присадку к моторному маслу выпустила в 1935 году компания Chevron под брендом Oronite. Это была детергентная моющая добавка на основе фосфонатов. Она препятствовала появлению отложений на поршневых кольцах, работающих в тяжелых условиях.

Впоследствии появились и другие типы присадок: противоокислительные, противоизносные, противозадирные, антикоррозионные, противопенные и пр.

Важнейшее значение имело появление диспергирующих присадок (диспергентов). Они предотвращали выпадение в осадок загрязнений, содержащихся в масле, и образование в нем крупных смолистых частиц. Это позволило оснастить систему смазки двигателя полнопоточным масляным фильтром, через который при каждом обороте проходило 100 % масла.

В результате интервал между заменами моторной жидкости удалось увеличить в несколько раз – с 1-2 до 6…10 тыс. км пробега (при нормальных и легких условиях эксплуатации).

Присадки-депрессоры позволили создать зимние масла, сохраняющие текучесть при низких температурах, а полимерные модификаторы вязкости сделали возможными всесезонные моторные масла, которые сохраняли свои свойства в широком диапазоне температур, сочетали низкую температуру застывания и высокотемпературную вязкость.

Современный процесс изготовления моторных масел

Производство моторного масла, как и любого другого, начинается с обработки сырья – нефти. До того, как попасть на завод смазочных материалов, она проходит ряд очисток на нефтеперерабатывающих предприятиях. В первую очередь, из нефти выпаривают самые легкие бензольные соединения: спирт, керосин, бензин различного октанового числа.

После многочисленных обработок нефть превращается в мазут. Пройдя вакуумную очистку, он расщепляется на минеральное масло (базовое сырье) и гудрон. Последний не пропадает, а идет на производство асфальта. Таким образом, производство моторных масел в России косвенно помогает развивать строительство автодорог.

Первый этап

На первом этапе производства моторного масла происходит процесс гидроконверсии базового сырья с участием водорода. Частицы этого газа очищают масло от примесей азота и сернистых соединений. Полученный таким способом продукт относится ко 2-й группе. Это отличает моторное масло российского производства от других, ведь не все компании применяют метод гидроконверсии.

В ходе данного процесса моторная жидкость приобретает свой цвет, прозрачность и специфический запах.

Второй этап

На втором этапе в будущее моторное масло добавляют нужные присадки. Их набор зависит от сорта, сезонности продукта, типа двигателя, в которых он будет применяться.

Для каждой присадки требуется своя температура растворения. Некоторым достаточно 0 °С, другим – +100 °С, третьи растворяются только при +120 или +150 °С. Однако при этом многие присадки разрушаются при экстремально высоких температурах. То есть в то время, пока растворяется присадка, требующая +120 °С, другая может начать расщепляться уже при +100 °С. Это обстоятельство заставляет производителей вводить добавки по одной, попеременно нагревая и остужая масло.

Самые дешевые минеральные масла изготавливаются из нефти, которую подвергают фильтрации и стандартной прогонке. Синтетические, самые дорогие, производятся на основе веществ, полученных путем сложных химических манипуляций из газа и нефти. Полусинтетические масла – гибриды вышеописанных составов.