Масло для Оскара

С весной наступило время сезонной замены масла в двигателе. Какое выбрать? Рынок импортной полусинтетики анализируют Михаил Колодочкин и доцент кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета Александр Шабанов.

Результаты испытаний

ZIC A+ Gasoline VHVI, Корея. По всем показателям один из лидеров конкурса: "Оскары" за пуск и за экономию среди группы конкурентов, единоличный победитель по части экологии. Серы и фосфора совсем мало, токсичность отработавших газов низкая. И – недорогое! Расфасовано в металлические канистры – меньше шансов нарваться на фальсификат. Индекс SM означает, что даже новые иномарки его переварят.

Shell Helix Plus, EU, Финляндия. "Оскары за экономичность и пуск. Самое высокое щелочное число – значит, должно хорошо мыть. Вязкостно-температурная характеристика оптимальная. Причем это подтверждается уже не в первом нашем тесте – "Шелл" и прежде лидировал. Особенно радует именно стабильность результатов. А огорчают не лучшие трибологические характеристики и самое высокое содержание серы. Похоже, потому-то и всего-навсего SL.

Esso Ultra, EU, Бельгия. Образец разделил самую важную премию в эпоху кризиса – за экономичность. В остальных номинациях был в числе лучших, пусть и не на самом верху. Продается по очень демократичной цене. Вязкостно-температурная характеристика близка к оптимальной. Немного портит впечатление отсутствие какого-либо влияния на мощность. И вновь кусочек SJ в уровне качества!

Mobil Super 2000 X1, EU, Бельгия. Удостоен нашего "Оскара" в номинации "Экстремальная защита". Однако обладает самой малой высокотемпературной вязкостью, что по сравнению с "оскароносцами" в той номинации слегка снизило энергосберегающий эффект. Портит впечатление индекс SJ по классификации API. Да и совсем не дешевое. Тот случай, когда часть цены сидит в названии.

Ravenol TSI, Германия. С учетом большого объема канистры цена вполне умеренная. Полагаем, что в нашем тесте масло полностью не раскрыло свои достоинства, поскольку класс SM обещает больше. Но эффект энергосбережения и экологичность более выражены, чем у предыдущих участников. Однако до "Оскара" ни в одной из номинаций не дотянуло.

Castrol Magnatec, EU. Высокие защитные свойства (судя по анализу вязкости) сочетаются с самым низким индексом вязкости среди всей выборки. Такое масло предпочтительнее заливать в жару. При всем то у него самый высокий показатель износа. Отметим неплохие энергосберегающие свойства и самое малое содержание токсичных компонентов в отработавших газах.

Mannol Classic, Германия. Самое дешевое масло среди всех участников теста, при том в целом достаточно неплохое. Класс SM говорит о том, что все его преимущества нами еще не раскрыты – они должны проявиться тогда, когда ресурс большинства других масел уже исчерпан. Очень высокая рабочая вязкость с невысоким эффектом энергосбережения.

BP Visco 3000, EU, Германия. Отметим самую высокую среди сравниваемых масел высокотемпературную вязкость, обеспечившую хорошие показатели мощности и, очевидно, уменьшающую износы двигателя. Но ждать экономии топлива при этом не приходится. Относительно невысок индекс вязкости, затрудняющий пуск при отрицательных температурах. Рекомендуем это масло преимущественно для эксплуатации автомобиля летом.

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 – наши оставляем для отдельного исследования. А уже из "иностранцев" выбираем самых известных и раскрученных, с наиболее высоким классом качества по классификации европейских производителей – А3. Таких набралось восемь: "Шелл", "Эссо", "Зик", "Маннол", "Мобил", "Равенол", "Виско" и "Кастрол". В самый раз!

Как оценивать?

Мы привлекли к работе 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, по одной и той же программе, на одном и том же бензине.

Здесь же "готовили" масла для двух других лабораторий, 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 сравнительным циклом испытаний каждое масло отработало фиксированную программу длительностью 12 моточасов – это соответствует примерно 1 000 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 трибологические 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 "Зик", "Шелл" и "Эссо". 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 при температуре масла 100^оС – 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^оС! А если оценить вязкость при таких температурах?

Когда-то мы 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 "Мобил" она ниже, у остальных – выше оптимальной. Большой разбег расхода топлива вполне объясняется разницей (в зоне 200–220^оС доходит до 30%) значений высокотемпературной вязкости.

Мощность и динамика

Больших различий в значениях этих показателей нет – максимальный разбег составил 1,5%, чуть выше погрешности измерений. 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 начнет разрушаться масляная пленка. А разрушена 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 NO_x в лучшие выбился "Кастроль". Часть остальных масел показала близкие результаты. А вот у "Шелл", "Эссо", "Мобил" и "Маннол" 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 "Мобил" и "Маннол" находятся на этом самом пороге. А меньше всего фосфора в маслах "Зик", "Кастроль", "Виско" и "Шелл". Серы же всюду примерно одинаково – около полупроцента. Выделяются два масла: у "Шелл" серы заметно больше, чем у остальных, – 0,67%, а вот у корейского "Зик" практически в три раза меньше: всего 0,19%! В итоге сочетание высоких экологических стандартов моторного теста и самого низкого содержания агрессивных, экологически вредных компонентов в самом масле выдвигает дальневосточного участника нашей экспертизы в единоличного лидера номинации. Браво победителю!

Защита в экстремальных ситуациях

Экстремальная ситуация для узлов трения двигателя – это когда в них явно "недоложили" масла. Подобное нечасто, 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 масел практически одинакова. Только для масла "Зик" результат существенно ниже. Очевидно, это следствие низкого содержания серы (см. выше). Но это не страшно: таких нагрузок в реальном моторе практически не бывает. Потому-то данный параметр для моторных масел не нормируется.

Наиболее показательны в данном случае величины критической нагрузки и показатель износа. Первый параметр характеризует стойкость масляной пленки, второй – способность масла противодействовать износу. По критической нагрузке лидируют "Маннол" и "Мобил", а вот "Шелл" дает чуть худшие показатели, чем остальные. Кстати, вспомните: некоторое ухудшение отмечено и по мощности. Возможно, и там сказалась чуть меньшая стойкость масляной пленки, формируемой этим маслом. А по показателю износа, как ни странно, чуть худшие показатели дали тот же "Маннол" и "Кастроль".

По совокупности оценок определяем лидера в номинации – это "Мобил". 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 1 000 об/мин).

По индексу вязкости выявились два лидера – "Шелл" и "Зик", у которых индекс вязкости больше 155, а также два аутсайдера – "Кастроль" и "Виско" с индексом вязкости меньше 147. Отсюда логично вытекают результаты, относящиеся к условной температуре проворачиваемости. А вот лидерами по температуре застывания стали два "немца" – у "Равенол" и "Маннол" зашкалило за –40^оС. Хоть в Антарктиду с ними поезжай! Впрочем, и –35^оС, при которых оставались работоспособными "Зик" и "Шелл", за глаза достаточно в наших 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 "Зик", "Равенол" и "Маннол".

А по совокупности показателей в этой номинации пальму первенства мы отдали "Шелл" и "Зик". 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 "Зик" этот параметр выше, чем у всех остальных: 242^оС. У "лидера" с другого конца, масла "Эссо", всего 209^оС.

Но ведь можно испачкать, а потом убрать за собой! Убирают грязь моющие присадки. Их концентрацию в большой степени характеризуют величины щелочного числа и содержание кальция в масле. По этим параметрам явный лидер – "Шелл" с щелочным числом более 8 мг КОН/г. Правда, и летучесть его, судя по температуре 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 "Зик", 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 раздаем. Причины ясны: то, что сказано выше, – предположения, хотя и достаточно обоснованные. Кроме того, современные масла часто содержат беззольные органические моющие присадки, которые простым спектральным анализом не определить.

Как расставляли по местам

Сначала на основании всей полученной 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 промежуточные баллы просуммировали с учетом весовых коэффициентов для каждой номинации, назначенных экспертной группой испытателей. Номинация "Экономичность" – коэффициент 0,5, "Пуск" – 0,2, остальные – 0,1. Итог прост: кто больше баллов набрал, то и выше в общем рейтинге.

Цены масел в расчет не принимались, – окончательные выводы касательно соотношения цена/качество пусть сделает читатель.