Мінеральна олія – це те, що піднімається з-під землі. Місця у Техасі. Саудівська Аравія. Воно органічне. Природа робить його “брудним”. Синтетична моторна олія — інша. Воно створено людиною. Кожен бренд тримає свій секретний рецепт у найсуворішому секреті. Ми не знаємо запатентованих процесів. Такими є правила.
Уявіть дві калюжі на підлозі гаража. Чиста олія. Одне – звичайне, інше – синтетичне. Ви не зможете їх відрізнити. Технічний консультант ExxonMobil Кевін Чін висловився прямо: «Ви послизнетесь на обох».
Тепер злийте олію із двох двигунів, що пройшли 10 000 миль після останньої заміни. Різниця очевидна. Мінеральна олія густа. Воно повільне. Синтетичне залишається рідким. Воно тече.
Синтетика не нова. Компанія Amoco продавала її у 1929 році. Друга світова війна змінила все. Союзники відрізали Німеччину від постачання нафти. Німеччині потрібно паливо. У неї було вугілля. Інженери звернулися до процесу Фішера-Тропша. Він перетворює вугілля на синтетичне паливо. Франц Фішер та Ганс Тропш проклали шлях. Вони вивели створення синтетики у майбутнє.
До 1950-х і 1960-х років винищувачам була потрібна висока продуктивність. Синтетичне масло забезпечувало її. У 1970-х роках вибухнула паливна криза. Mobil1 вийшла на ринок легкових автомобілів Вона обіцяла найкращу паливну економічність.
Потрібен був час, щоб індустрія наздогнала ці технології. Автомобільні виробники нарешті побачили переваги. Менше викидів. Більш тривалі інтервали між замінами олії. Вони почали рекомендувати синтетику нових моделей.
Наука за синтетичною моторною олією
Різниця полягає у молекулах. Мінеральна олія надходить із природних джерел. Природа непослідовна. Є дивні молекули. Вони не вписуються у загальну картину. Синтетична олія виробляється у лабораторії. Вчені контролюють процес. Молекули однорідні. Вони шикуються в ряд, як солдати всередині вашого двигуна.
Синтетична моторна олія складається з трьох частин. Базова олія. Продуктивні присадки у порошкоподібній формі. Несуче масло, яке розподіляє порошок.
Розуміння технології синтетичної моторної олії вимагає знання трьох ключових метрик. Ці числа показують, як поводиться рідина під навантаженням.
- Індекс в’язкості: Вимірює, як температура впливає на густоту. Нагрів робить масло більш рідким. Холод — густіший. Занадто рідка або занадто густа олія втрачає захисні властивості. Високий індекс в’язкості означає, що олія пручається змінам. Воно залишається стабільним.
- Загальне лужне число (TBN): Вимірює стійкість до кислот. «Луж» нейтралізує кислоту. Кислота накопичується у двигунах. TBN показує, скільки кислоти масло може витримати перед тим, як зруйнується.
- Кількість леткості NOACK: Тепло випаровує дрібні молекули. Великі молекули залишаються. Олія стає повільним. NOACK вимірює цю втрату. Найменші числа кращі. Ви втрачаєте менше молекул. Менше доливок олії у сервісі.
Синтетика перевершує мінеральні олії у всіх цих тестах. Однорідні молекули перемагають. Результати лабораторних тестів чисті. Але що відбувається на дорозі? Реальний світ не дбає про лабораторні графіки. Його піклуються пробіг та mileage.
В ідеальному світі в’язкість масла взагалі не повинна змінюватися і забезпечувати оптимальний захист в будь-яких умовах.
Розрив між хорошим і кращим
Відділ моторних масел – це дослідження ієрархії. Внизу знаходяться мінеральні олії. Вони дешеві. Вони працюють. Потім йдуть синтетичні напівсинтетики у середині. А на вершині – чиста синтетика. Але ось проблема: у США немає єдиного стандартного визначення синтетичного масла. Деякі бренди виробляють продукти на основі повністю синтетичної бази. Інші просто беруть високоочищену мінеральну олію і на цьому заспокоюються. Етикетка не завжди розказує всю правду.
Ми спостерігаємо зрушення у показниках покращення продуктивності. Синтетичні олії вищого класу удосконалюються, але повільно. Вони просуваються вперед міліметром. Тим часом олії нижнього цінового сегмента швидко наздоганяють їх. Реальна відмінність? Присадки.
Візьмемо Royal Purple. Вони не просто змінюють базову рідину. Вони коригують хімію, щоб збільшити міцність олійної плівки. Чому це важливо? Тому що це запобігає контакту металу з металом у важких умовах. Це захищає критичні точки контакту двигуна.
Чому варто перейти на повністю синтетичну олію?
Ви не міняєте олію просто так. Існують відчутні переваги при виборі повністю синтетичного масла.
- Підвищується паливна ефективність. Найменше тертя означає, що двигуну не потрібно працювати так інтенсивно.
- Інтервали заміни збільшуються. Ви витрачаєте менше часу на сервісі.
- Холодні запуски стають легкими. Олія легше тече під час падіння температури.
- Збільшується миюча здатність. Воно вимиває шлам із двигуна, підтримуючи чистоту.
Але не все так гладко. Цінник високий. Ви платите у 6–10 разів більше, ніж за звичайну олію. Це боляче.
Існує також ризик. Якщо ваш старий або запущений двигун, синтетична олія може викликати проблеми. Воно краще очищає, ніж звичайна олія. Воно розчинить лак і шлам, які можуть закупорити прокладку, що протікає. Як тільки ця прокладка зникне, у вас з’явиться витік олії. А ремонт цього витоку обійдеться набагато дорожче за олію.
Руйнування міфів
Інтернет повний неправдивих попереджень про синтетичну олію. Давайте прояснимо ситуацію.
Міф: Не можна повернутися на звичайне масло.
Брехня. Ви можете перемикатися туди-сюди стільки, скільки захочете. Двигуну все одно. Він адаптується.
Міф: Це занадто дорого.
Можливо, здавалося б. Але ви змінюєте його рідше. І воно найкраще захищає двигун. Коли ви дивитеся на загальну вартість володіння ці додаткові долари часто окупаються.
Міф: Тільки суперкари потребують його.
Неправильно. Виграють будь-які автомобілі. Присадки допомагають старим двигунам. Довгі інтервали корисні зайнятим людям. Воно не призначене лише для високопродуктивних машин чи ультра-розкішних седанів.
Міф: Синтетика руйнує прокладки.
Девід Каніц, менеджер з технічного обслуговування Royal Purple, виражається прямо: «Синтетичне масло не створить витік». Воно її знайде. Якщо у вас є прокладка на межі відмови через відсутність обслуговування, синтетичне масло очистить навколо неї та виявить проблему. Воно не ламає прокладки. Воно просто показує, що прокладка вже виходила з ладу.
Як реальна експлуатація стимулює інновації
Теорія – це добре. Практика – краще.
Mobil 1 піддає свою синтетичну олію пекельним випробуванням. Буквально. Вони тестують його у таксі Лас-Вегаса.
Чому Лас-Вегас? Умови там суворі. Літні дні пекучі. Зимові ночі спускаються до низьких температур. Водіння – це постійні пробки на Стріпі. Водії таксі проїжджають близько 200 миль щодня. Це постійне теплове циклування. Це постійна напруга.
Якщо масло виживає в такому середовищі, інженери припускають, що воно впорається з вашою поїздкою на роботу. Це тверде випробування. Але це випробування у реальних умовах. Ви дивитеся не лише на лабораторні дані. Ви дивитеся на те, що відбувається, коли двигун працює гарячим, простоює у пробках і знову запускається на холоді.
Куди рухається синтетична технологія
Ринок еволюціонує. Розрив між звичайним та синтетичним маслом скорочується. Пакети присадок стають розумнішими. Базові олії стають чистішими. Але основна напруга залишається: продуктивність проти вартості.
Водії бажають більш тривалих інтервалів заміни. Вони хочуть кращого захисту. Але вони також ненавидять платити преміальні ціни. Виробники йдуть тонким льодом. Їм потрібно покращити олії нижнього цінового сегмента, щоб конкурувати. Але їм також необхідно обґрунтувати премію для продуктів вищого класу.
Майбутнє — це не лише найкраща олія. Це найкраща хімія. Це присадки, які служать довше. Це базові олії, стійкі до руйнування за екстремальних температур. Це пошук тієї золотої середини
Нова роль синтетичних мастильних матеріалів у сучасній інженерії
Епоха простого збільшення розміру та гучності двигунів пройшла. Фокус автомобільної промисловості різко змістився у бік ефективності та контролю викидів. Це не просто тренд на нішевих ринках. Уряди та споживачі у США, Європі та Японії вимагають цього. Але не приймайте це зрушення за похоронний дзвін для кінських сил. Це, як і раніше, головний показник. Сучасні двигуни видають величезні цифри. Bugatti Veyron може похвалитися більш ніж 1000 к.с. Тепер головне завдання – щільність потужності. Виробникам потрібні менші, компактніші двигуни, які, як і раніше, «кричать» про свою потужність.
Саме тут синтетичні мастильні матеріали виходять на перший план. Вони не просто преміальна опція. Вони є механічною необхідністю. Якісна синтетична олія дозволяє інженерам зменшити масляний піддон. Воно скорочує простір, необхідне зберігання мастильних матеріалів. Воно також дозволяє двигунам працювати за більш високих температур без руйнування. Більш гарячі двигуни ефективніші. У поєднанні з широким поширенням турбонаддува синтетичні рідини дозволяють цим високоефективним конфігураціям з малим робочим об’ємом витримувати термічні навантаження.
Змащення за межами двигуна внутрішнього згоряння
Прагнення до альтернативних видів палива змінює наше уявлення про олію. Електромобілі не мають двигунів внутрішнього згоряння. Їм не потрібна традиційна моторна олія таким же чином. Циліндрів більше немає. Поршні більше немає. Але електромобіль – це не мрія без тертя.
Електричні трансмісії значною мірою покладаються на змащені підшипники. Будь-яка коробка передач у силовій установці потребує рідини для керування зачепленням шестерень та тепловим розширенням. Навіть якщо подивитися на джерело електронів, електростанції, що генерують електрику для заряджання інфраструктури, вимагають промислових синтетичних масел. Турбіни, генератори і частини, що рухаються на цих об’єктах так само залежать від мастила, як і двигун V8. Обсяг ринку мастильних матеріалів розширюється, а чи не скорочується.
Ціна відповідності вимогам
Регуляторні розпорядження є рушійною силою цієї еволюції. Екологічні стандарти посилюються по всьому світу. Щоб відповідати їм, виробники мастил не можуть легко змінити існуючі формули. Вони повинні значно інвестувати у дослідження та розробки. Йдеться про десятки мільйонів доларів на тестування та впровадження. Бар’єр для інновації високий.
Незважаючи на невизначеність щодо майбутнього самого автомобіля, чи буде він електричним, водневим або гібридним, майбутнє синтетичних масел здається надійним. Хімія, яка дозволяє створювати більш тонкі плівки, забезпечує більш високу термічну стабільність та більш тривалі інтервали заміни олії, сумісна майже з будь-якою майбутньою технологією тяги.
Статті HowStuffWorks по темі
- Як працює нафтопереробка
- Як працює бензин
- Як працюють автомобільні двигуни
- Як працюють дизельні двигуни
- Що таке стратегічна нафтова резервна система?
- У чому різниця між бензином, гасом, дизельним паливом тощо?
- Що таке горючі сланці?
Інші корисні посилання
- Royal Purple
- Mobil Oil
- Castrol Syntec
- Popular Mechanics: Синтетична чи мінеральна олія?
Джерела
- Аллен, Майку. «Моторна олія: синтетична проти несинтетичної». Popular Mechanics. Квітень 2007. (5 лютого 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/4213451.html
- Аллен, Майку. «Синтетична чи мінеральна олія? Розставляємо крапки над i (нарешті)». PopularMechanics.com. 21 листопада 2007. (5 лютого 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/423272.html
- Каніце, Девіде. Менеджер з технiчних послуг, Royal Purple. Телефонне інтерв’ю. 6 лютого 2009 року.
- Чин, Кевін. ExxonMobil Lubricants and Specialties, глобальний флагманський технічний радник PVL. Телефонне інтерв’ю. 11 лютого 2009 року.
- Driving Today. «Синтетична олія економить паливо». 18 квітня 2008. (5 лютого 2009) http://www.drivingtoday.com/kpix/news_this_week/2008-04-18-393939-driving/index.html
- Engine Mechanics, Integrated Publishing. “Індекс в’язкості”. (9 лютого 2009) http://www.tpub.com/content/engine/14105/css/14105_37.htm
- Mobil 1. “Польові випробування Mobil1 EP”. (13 лютого 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
- Mobil1. «Розвінчані міфи». (13 лютого 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
- MobilOil.com. “Чому синтетика”. (5 лютого 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Synthetics/Why_Synthetics.aspx
- Modified Mag через RoyalPurple.com. «Правда про синтетичну олію». (5 лютого 2009) http://www.royalpurple.com/modified-mag.html
- Мерфі, Дебі. «Синтетична чи звичайна олія?». autoMedia.com. (5 лютого 2009) http://www.automedia.com/Synthetic_or_Conventional_Oil/ccr20050201so/1
- Ньюман, Ед. «Десять міфів про синтетичне мастило». National Oil and Lube News, через SmartSynthetics.com. (5 лютого 2009) http://www.smartsynthetics.com/articles/ten_myths_about_synthetic_lubrication.htm
- RedLineOil.com. «Синтетичні моторні олії». (5 лютого 2009) http://www.redlineoil.com/pdf/4.pdf
- Шуберт, Пол та ін. «Паливо та мастильні матеріали Фішера-Тропша I: Німеччина 1923–1939 рр.». Fischer-Tropsch.org. (9 лютого 2009) http://www.fischer-tropsch.org/
