Дневник разработчика моторных масел

[AdDream 879]

Дневник разработчика моторных масел

Тема серьезная, хихоньки и оффтоп оставляем при себе! Относимся к друг другу без ревностей и уважительно! (torcon)

 

Приветствую всех читателей форума! Начну с небольшого вступления.

В конце 2020 г я присоединился к Ойл-Клабу для того, чтобы мониторить обратную связь по продуктам, разработкой которых я руководил, будучи сотрудником отечественной компании, производящей масла. Почти год все ограничивалось только просмотром обсуждений. Отсутствие ответов на вопросы форумчан привело к обрастанию продуктов огромным количеством мифов, догадок и заблуждений. В такой ситуации, по моему мнению, единственно правильным решением было дать развернутые ответы на вопросы потребителей. Данную позицию удалось донести до руководства, и в конце 2021 г я начал отвечать на вопросы форумчан в качестве представителя компании.

 

В 2021 г году Ойл-Клаб уже перерос уровень дискурса в формате гуталин/веретенка, синтетика/минералка. Вопросы стали гораздо глубже и интереснее, касались применения различных базовых масел, полимерных загустителей, требований спецификаций производителей техники. Обсуждения анализов из сравнений масел по температуре вспышки и температуры застывания доросли до испаряемости по Noack и динамической вязкости CCS. Вот тут и наметилась интересная проблема, решения которой я в тот момент не нашел.

 

Ответы на некоторые вопросы форумчан, например, требовали раскрытия подробностей о составе продукта или публикации определенных исследовательских результатов. Работа под крылом коммерческой организации на такие шаги идти естественно не позволяла ввиду наличия различных форм NDA и т.п. И это не говоря уже о корпоративных принципах по типу «не говорим о недостатках продуктов», «не делимся секретными разработками», «не допускаем ошибок» и т.д.

 

Мне такие «корпоративные» принципы никогда не были близки. Для исследователя отрицательный результат — тоже результат, возможность улучшить продукт и открыть что-то новое. А обмен информацией — основной инструмент для улучшения технологических процессов и самих продуктов.

К счастью, с начала этого года у моей команды появилась возможность отказаться от этих принципов и сформулировать свои. Основа нашей деятельности — это честность и открытость. Чтобы наглядно продемонстрировать следование этим принципам, я решил написать на форуме серию статей о разработке различных продуктов.

 

Пока план статей выглядит так:

1) Разбор рецептуры готового масла. Алгоритм разработки нового продукта. Логика, стоящая за принятием различных решений.
2) Разработка моторных масел для персонального транспорта на примере 5-ти продуктов различных классов вязкости.
3) Пакеты присадок для моторных масел. Составляющие и их функционал.
4) Разработка уникальных продуктов. Специфические решения.

Дальнейшие темы для статей будут зависеть от интереса пользователей и полученных запросов. Так, например, мне кажется достаточно интересной мысль о разработке продукта вместе с читателями форума в формате «по заявке» или исследование коммерчески нецелесообразных решений просто забавы ради.

 

Первая статья уже была опубликована в блоге. По совету администратора форума решили создать тему в разделе моторные масла общая. Следующие статьи скорее всего будем постить сюда же:

 

Статьи AdDream:

1. Разбор рецептуры готового масла. Алгоритм разработки нового продукта. Логика, стоящая за принятием различных решений.

2. Сравнение продуктов разных классов вязкости в рамках одной спецификации.

3. Пакеты присадок к моторным маслам. Составляющие и их функционал.

4. «3.5. О чем говорят коллеги»

5. Создание всесезонного моторного масла без применения традиционных модификаторов вязкости.

6. Создание калькулятора сульфатной золы

Калькулятор зольности AdDream

7. Калькуляторы Индекса Вязкости, Сульфатной Золы и Кинематической Вязкости Смеси

8. Добавки в моторные масла

[Itseasy 6 447]

17 часов назад, AdDream сказал:

Пункт 1. Эддитек

никаких презентаций нет?

[AdDream 879]

8 минут назад, Itseasy сказал:

никаких презентаций нет?

 

2015096138_24-25_10.2023.pdf

[AdDream 879]

16 часов назад, Максим Л. сказал:

Ааи ГСМ есть же,там Газпром,синтек Татнефть, Роснефть,мобил масла проходили свои тесты.

Дай Бог

[Максим Л. 3 164]

1 час назад, AdDream сказал:

Дай Бог

Это точно,а то обидно когда херят что нибудь путное.

[ArmActiv 1 253]

04.12.2023 в 18:52, Максим Спб сказал:

А еще, господа технологи - разработчики - поделитесь чистыми компонентами для пакетов, их растворами, самими пакетами. Мне так не хватает для более полной расшифровки спектров готовых  масел библиотечки присадок. По несколько миллилитров достаточно! Примчусь хоть на край свет

Добрый день Максим. Можем поделиться пакетами присадок которые использует Газпромнефть в частности..., ну и еще несколько компаний...

Заезжайте к нам, будем рады, благо Вы недалеко от нас.

[Максим Спб 667]

48 минут назад, ArmActiv сказал:

Добрый день Максим. Можем поделиться пакетами присадок которые использует Газпромнефть в частности..., ну и еще несколько компаний...

Заезжайте к нам, будем рады, благо Вы недалеко от нас.

Спасибо, принято! На неделе с удовольствием выберусь.

[ВячеславЗМ 1]

Начал читать статьи и очень удивлён форматом! Благодарю за открытость и отзывчивость. Про NDA могут сказать следующее, что эта "политика NDA" противоречит Конституции РФ и тем более противоречит естественному праву.

[Midnight 154]

28.11.2023 в 17:17, mihail026 сказал:

Каждые +10гр. это плюс 2 раза к скорости реакции. Так вроде?

 

Самому же можно прочитать про эмпирическое правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса и, осмыслив, рассказать например как это относится к не- и ингибированным товарным маслам.

[AdDream 879]

Всем привет! После очередного долгого перерыва возвращаюсь к вам с новой статьей.

Изначальный план предполагал рассказ о разработке уникальных продуктов и специфических решениях при разработке. Время шло, вышло уже 3,5 статьи, а вместе с тем, трансформировалась и тема номер 4. После выхода первой статьи @Euro спросил: «Трудно создать 5W-20, без полимерного загустителя совсем? Как этот нынче модно».

Вопрос интересный, более того уже решеный не одной компанией-производителем смазочных материалов. Ему сегодняшнее обсуждение и посвятим. Итак, Статья 4. Создание всесезонного моторного масла без применения традиционных модификаторов вязкости.

Сперва хочу начать с небольшого комментария касательно формулировки «без полимерного загустителя совсем». Она не совсем справедлива, так как продукты, о которых дальше пойдет речь загущены. Другой вопрос, как и чем. Попробуем разобраться.
 

Традиционные (наиболее применяемые, тут как удобнее) загустители, применяемые во всесезонных моторных маслах:

-OCP (олефиновые сополимеры). Сополимеры этилена и пропилена. Широко применяются в маслах, опция всем известная. Постараюсь без подробностей, про загустители много уже написано, я и сам посвятил им немного времени в статье 1. Приложу только скриншот из буклета к самому известному OCP, применяемому во всем мире.

 

 

На рисунке вы можете увидеть примерный диапазон ввода OCP-полимера в моторные масла различных классов вязкости. Исходя из порядка значений можете сделать вывод о том, какие классы вязкости являются наиболее и наименее загущенными (писал об этом в первых двух статьях, когда про индекс вязкости рассказывал). Как вы могли заметить, в перечне представлены не все классы вязкости. Например, отсутствует всем известный 5W-40. Связано, это с тем, что продукты данного класса вязкости загущены сильнее, чем 5W-30 и 10W-40 (о причинах подробнее в статьях 1 и 2). Необходимый ввод данного загустителя для продукта 5W-40 находился бы в диапазоне 1,27 - 1,80% масс. Увеличение содержания загустителя в масле приводит к большей подверженности моторного масла к деструкции (падению вязкости при эксплуатации). Представленный скриншот из описания OCP с SSI 25 (Share Stability Index, стойкость к деструкции. Чем меньше значение, тем более стойкий полимер). При использовании такого полимера с вводом 1,27-1,8% появляются риски выпадения продукта из класса вязкости. В таком случае необходимо обратиться к полимерам с SSI ниже, чем у представленного, либо использовать полимер другого типа.

P.S. я вижу в перечне продукт 10W-50. Меня, это мягко говоря, смущает. Видимо большие ворота класса вязкости 50 по сравнению с 40, позволяют маслу оставаться в классе вязкости несмотря на деструкцию. Другого объяснения у меня нет. Если кто-то все еще поддерживает контакты с коллегами из Л….з.л, задайте им вопрос. Я бы 10W-50 на OCP c SSI-25 делать не стал (бесплатно). За деньги - да – желание клиента/начальника - закон.

-HSD (стирол-диеновые полимеры)

В случае, когда OCP-опция не удовлетворяет требуемому уровню свойств, в ход идут стирол-диеновые загустители. Наиболее простой пример - масла класса вязкости 5W-40. Дальше небольшое уточнение. HSD в целом более стойкие к деструкции, чем OCP.

Попробую объяснить. Для понимания нам понадобятся два параметра: стабильность к деструкции и загущающая способность. Про стабильность писал выше. Загущающая способность (название говорит само за себя). Чем выше значение, тем сильнее 1% полимера загустит вашу базовую основу. Дальше два тезиса про то, почему HSD в целом более стойкие к деструкции, чем OCP (именно в целом). OCP с SSI 15 покажет лучшие результаты, чем HSD c SSI 35. Но если рассмотреть OCP и HSD с равным SSI – HSD покажет лучший результат, в следствие своей более высокой загущающей способности и соответственно меньшего % ввода. Надеюсь, доступно изложил. Если нет, напишите в комментах, попробую подробнее.

Этих двух опций (OCP и HSD) достаточно для того, чтобы закрыть потребности 98% (от балды) рынка. Когда этих опций недостаточно (расшифровка: маркетологи д….т достают разработчиков в поисках отличительных преимуществ), в ход идут альтернативные решения.

- Полиметакрилаты

- Высоковязкие эфиры

- Высоковязкие ПАО

Снова вернусь к формулировке «без полимерного загустителя совсем». Представленные выше примеры являются и загустителями, и полимерами. Когда маркетологи говорят о всесезонных моторных маслах без загустителя, они пользуются возможной двойной трактовкой в названии этих веществ. Полиметакрилаты и высоковязкие эфиры можно отнести к базовым маслам группы 5 по API (что собственно и делают различные производители этих продуктов, например, E.…k), а высоковязкие ПАО к группе 4 по API (их базовыми маслами называют абсолютно все).

Дальше писать буду конкретно про опцию с высоковязкими ПАО. Сперва рассмотрим различные примеры продукта 5W-30 (без привязки к спецификации) от компании E…..M…. Справедливо заметить, что любые опции, кажущиеся специфическими/особенными для нас в этой компании уже придумали и внедрили/положили на полку в зависимости от экономической целесообразности.

 

Таблица 1.

 

Числа в названии PAO их кинематическая вязкость при 100⁰гр. по Цельсию

На примере выше использована маловязкая базовая основа ПАО 6 загущенная различными высоковязкими полиальфаолефинами двух марок. Воспользуемся примером более опытных коллег и сделаем также. В своем примере использую 5W-20 как в исходном вопросе и ПАО-1000, так как в примере выше его нет.

Привожу формуляции для сравнения. Рецептура на ПАО-1000 для примера, использую гидрокрекинговую основу для сравнения с традиционным продуктом. У нас задача исследовать ПАО-1000, а не готовый продукт в производство поставить.

 

Таблица 2.

 

А также показатели готового продукта, загущенного ПАО-1000 («без полимерного загустителя»)

 

Таблица 3.

Выводы:

1.       Как видно из приведенных таблиц CCS рецептуры на ПАО-1000 на границе, всего 250 ед. запаса. Связано это с большой молекулярной массой ПАО-1000. Условный 5W-40 по такой схеме разработать бы не получилось, пришлось бы менять основу с ГК на ПАО, либо использовать высоковязкий ПАО меньшей вязкости (Например, 600 или те, что в таблице 1)

2.       После 90 циклов на форсунке Бош продукт незначительно увеличил вязкость на 0,6%. Связано это опять же с особенностями высоковязкого ПАО как загустителя. При больших дозировках он все же теряет свою вязкость, но незначительно. Например, продукт 5W-30 на ПАО-300 теряет менее 1,92% вязкости при 100⁰С.

3.       Экономически это не очень эффективно, но в прошлом году я такие продукты разрабатывал на сторону, возможно в этом появится производитель со всесезонными маслами из ПАО «без загустителя».

 

P.S.
Темы, про которые я сам хотел писать, кончились. Предлагайте новые, подумаю.

Изменено 1 февраля 2024 пользователем AdDream

[знаток 6 521]

AdDream 

 

Говорят такое не смазывает. )

[Tattooed_arm 1 541]

7 часов назад, AdDream сказал:

P.S.
Темы, про которые я сам хотел писать, кончились. Предлагайте новые, подумаю

Если знания позволит, предлагаю раскрыть большую тему, по влиянию эстеров и алкилированных нафталинов. Возможность их использовать совместно, минусы смешивания их вместе и по отдельности, как происходит работа на поверхности трения и т.д.

[All Exx 288]

2 часа назад, Tattooed_arm сказал:

Если знания позволит, предлагаю раскрыть большую тему, по влиянию эстеров и алкилированных нафталинов. Возможность их использовать совместно, минусы смешивания их вместе и по отдельности, как происходит работа на поверхности трения и т.д.

Я бы еще добавил - есть ли смысл дополнительно добавлять эстеры и алкилированные нафталины (скажем +5%) в масло? Т.е. сделаем ли мы масло еще более масляным? 

[AdDream 879]

02.02.2024 в 12:15, All Exx сказал:

Я бы еще добавил - есть ли смысл дополнительно добавлять эстеры и алкилированные нафталины (скажем +5%) в масло? Т.е. сделаем ли мы масло еще более масляным? 

Формуляции в таблице 1 не финальные. В них необходимые соотношения базовых масел для получения всесезонного масла класса вязкости 5W-30. В финальные формуляции масел на неполярных ПАО добавляют полярные эстеры/АН. Каждый компонент в масле добавляют по определенным причинам, нельзя просто лить побольше эстеров, АН, молибдена, магния чего-угодно, чтоб было "пожирнее"/"побогаче". Разработчики не художники и не повара, они инженеры. Важны баланс и точность. Отвечаю сразу на два вопроса. В следующем сообщении прикреплю формуляции от той же E.M. ПАО-продуктов с добавлением эстеров и АН

[AdDream 879]

Изменено 2 февраля 2024 пользователем AdDream

[All Exx 288]

7 часов назад, AdDream сказал:

Каждый компонент в масле добавляют по определенным причинам, нельзя просто лить побольше эстеров, АН, молибдена, магния чего-угодно, чтоб было "пожирнее"/"побогаче". Разработчики не художники и не повара, они инженеры. Важны баланс и точность.

Спасибо! Но многие же добавляют L-132 и т.п. по принципу "масло кашей эстерами/АН не испортишь"...