Дневник разработчика моторных масел

[AdDream 868]

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

[AdDream 868]

2 часа назад, SaintBeaver сказал:

AdDream кто-то использует PC1602?

да

[Stater 988]

24.07.2024 в 17:12, AdDream сказал:

Их на отдельных компонентах делают. Две базы, три присадки

Можете ли вы прокомментировать рецептуру М8ДМ. Я насчитал больше чем 3 три присадки:

 

И ещё очень интересует сравнение рецептур м-8ДМ и М-8В, что там принципиально отличается?

Вот рецептура М-8В:

Изменено 4 ноября 2024 пользователем Stater

[AdDream 868]

04.11.2024 в 13:40, Stater сказал:

Можете ли вы прокомментировать рецептуру М8ДМ. Я насчитал больше чем 3 три присадки:

 

И ещё очень интересует сравнение рецептур м-8ДМ и М-8В, что там принципиально отличается?

Вот рецептура М-8В:

Видимо надо в каждом сообщении развернутый ответ давать, чтоб вы из контекста не выдергивали :).

Я написал, что ГОСТы делают на отдельных компонентах в ответ на вопрос о ПАКЕТАХ присадок в них. 2 базы, 3 присадки - это про то, что масло низкого уровня свойств. Писал про это подробно выше.  В рецептуре с картинки моющие+ZDDP+диспергирующая (+депрессор и антипенка). В современных пакетах ЗДДП разные (сбалансированные), то же и дисперсантов касается, не говоря уже о модификаторах трения, антиоксидантах, антикорах  и дальше по списку.

 

В самом ГОСТе пишут: содержат антиокислительные, антикоррозионные, диспергирующие присадки, а также антипенную ПМС-200А, имея ввиду многофункциональность используемых компонентов. 

 

Это стандартная для М8ДМ рецептура. 

Принципиальное различие ДМ и В в кол-ве моющих присадок (соответственно золе и ТБН). Для наглядности в таблицу свел. Если вопрос какое лучше, то ответ - оба г-но. 
 

	8ДМ	8В
1. Вязкость кинематическая, мм2/с: По ГОСТ 33 при 100 °С	8-8,5	7,5-8,5
2. Индекс вязкости, не менее	102	93
3. Массовая доля механических примесей, %, не более	0,02	0,015
5. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже	205	207
6. Температура застывания, °С, не выше	-30	-25
8. Моющие свойства по ПЗВ, баллы, не более	0,5	-
10. Щелочное число, мг КОН на 1 г масла, не менее	8,5	4,2
11. Зольность сульфатная, %, не более	1,5	0,95
15. Массовая доля активных элементов, %, не менее: По ГОСТ 13538 кальция цинка	0,30 0,09	0,16 0,09

[torcon 80 273]

AdDream а у нас в интернете сформировалась целая каста, льют M8 и M10ДМ в современные автомобили. Да ладно льют летом, они зимой льют в морозы, наплевав на CCS MRV. Притом отработки сдают нормальные - по износу все хорошо. У нас аргументов то нет против 

[Hant86 3 247]

48 минут назад, AdDream сказал:

Если вопрос какое лучше, то ответ - оба г-но.

Понятно, что собраны эти масла из примитивных компонентов. Как это скажется при использовании таких масел в например Весте на 3-5ткм. Есть ли какие нибудь риски? 

И еще вопрос касаемо индекса вязкости чем его поднимают до 120 иногда в маслах м8в. 

[AdDream 868]

35 минут назад, Hant86 сказал:

Понятно, что собраны эти масла из примитивных компонентов. Как это скажется при использовании таких масел в например Весте на 3-5ткм. Есть ли какие нибудь риски? 

И еще вопрос касаемо индекса вязкости чем его поднимают до 120 иногда в маслах м8в. 

На 3-5 вряд ли что-то вылезет. Если индекс 120+, то ваш ГОСТ из тех. остатков собрали. При переходе с одного продукта на другой линии фасовки и реакторы промывают/прокачивают. Полученную смесь потом может быть сложно вовлечь в высокоуровневый продукт. 
А в ГОСТ вполне 

[hellopashka 1 714]

@AdDream спасибо за развернутый ответ, примерно это и хотел прочитать, когда в прошлом задавал вопрос о ГОСТовских маслах. Просто были на форуме спекуляции, когда сравнивали бланки VOA М-8В и илсака какого-нибудь, и по многим параметрам они были схожи, что давало аргумент в пользу "а зачем платить больше?".

 

Можно тогда услышать ответ еще на пару вопросов?

1) Было упомянуто про сбалансированность ZDDP. Можно развернуть этот тезис? 

Это означает, что в современным маслах противоизноска просто лучше подобрана? Или есть разные виды противоизносок, которые мы не видим в бланках VOA, и в современных пакетах присадок используется именно "смесь" из разных видов ZDDP? Если да, то для чего? Разные ZDDP эффективны при разных условиях? Например, разных температурах или вязкостях? 

2) Будет ли в будущем в блогах затронута тема прожарки? Понимаю, тема мягко говоря холиварная, но вдруг есть что сказать на эту тему, несмотря на потенциальный срач в комментариях

[AdDream 868]

16 минут назад, torcon сказал:

Тоже слышал об этом  На нифелях катаемся

Справедливости ради, эти смеси получше получаются, чем те, что по инструкции сделаны

[AdDream 868]

5 минут назад, hellopashka сказал:

@AdDream спасибо за развернутый ответ, примерно это и хотел прочитать, когда в прошлом задавал вопрос о ГОСТовских маслах. Просто были на форуме спекуляции, когда сравнивали бланки VOA М-8В и илсака какого-нибудь, и по многим параметрам они были схожи, что давало аргумент в пользу "а зачем платить больше?".

 

Можно тогда услышать ответ еще на пару вопросов?

1) Было упомянуто про сбалансированность ZDDP. Можно развернуть этот тезис? 

Это означает, что в современным маслах противоизноска просто лучше подобрана? Или есть разные виды противоизносок, которые мы не видим в бланках VOA, и в современных пакетах присадок используется именно "смесь" из разных видов ZDDP? Если да, то для чего? Разные ZDDP эффективны при разных условиях? Например, разных температурах или вязкостях? 

2) Будет ли в будущем в блогах затронута тема прожарки? Понимаю, тема мягко говоря холиварная, но вдруг есть что сказать на эту тему, несмотря на потенциальный срач в комментариях

Про ЗДДП в статье 3. ссылка в шапке есть
Про прожарки в самом начале было. Было принято решение оставить эту тему британским ученым

[Nonconfo 1 634]

05.11.2024 в 19:37, AdDream сказал:

Справедливости ради, эти смеси получше получаются, чем те, что по инструкции сделаны

А зачем они нужны тогда? )

Сам отвечу ) 

ГОСТ это допуск.

Допуск - это юриспруденция. 

[AdDream 868]

47 минут назад, Nonconfo сказал:

А зачем они нужны тогда? )

Сам отвечу ) 

ГОСТ это допуск.

Допуск - это юриспруденция. 

Да не, нужны, потому что покупают. Спрос рождает предложение

[torcon 80 273]

Не устраивайте базар вокзал, давайте придерживаться "вопрос ADream-ответ Adream". 

[AdDream 868]

Снова приветствую всех форумчан!

Прошло больше трех месяцев с моего последнего поста на форуме. Прошу прощения за долгое отсутствие — всему виной напряженный рабочий график конца прошлого и начала этого года. В личке уже скопилось немало вопросов, в ближайшие день-два постараюсь ответить всем.

Обещанию написать статью про визит на китайские производственные площадки уже полгода, но, как известно, «обещанного три года ждут». Поэтому сегодня речь пойдет не про Китай, а о спорной, даже спекулятивной теме: 8.Добавки в моторные масла.

 

Терминология

Для начала разберемся с терминами, которые будут использоваться в статье:

1.         Химмотология (от «химии», «мотор» и «логия») — прикладная наука об эксплуатационных свойствах, качестве и рациональном применении топлив, масел, смазок и специальных жидкостей в технике.

2.         Трибология — раздел физики, изучающий процессы трения, изнашивания и смазки твердых тел.

3.         Присадки — химические вещества, которые добавляются в базовое масло на этапе производства для улучшения его свойств. Именно они превращают базовое масло в товарное.

4.         Добавки — химические вещества, которые потребитель добавляет в уже готовое товарное масло для улучшения его характеристик.

 

Год назад к нам обратился коллега с предложением разработать добавки для масла. Аргументировал это тем, что спрос на такие продукты огромен: автолюбители массово заливают в свои двигатели «чудо-добавки». Раз есть спрос, значит, необходимо дать предложение. Однако, как показывает практика, далеко не все добавки безопасны и эффективны. В общем, за деньги из большой любви к своей работе мы за эту задачу взялись. Начали с концепта, руководствуясь в первую очередь принципом «не навреди». Ниже объясню почему именно такой принцип был выбран.

 

Мое мнение о добавках

Моторные масла производятся с использованием тщательно подобранных присадок. Их типы и количество прямо и косвенно нормируются спецификациями ассоциаций, комитетов и производителей техники (OEM). Добавки же — это продукты так называемого aftermarket-а (вторичного рынка). Aftermarket — это не пренебрежительный термин, а официальное название рынка, который занимается производством, дистрибуцией и продажей деталей, химикатов и аксессуаров ПОСЛЕ продажи автомобиля производителем.

Однако в этом самом ПОСЛЕ кроется определенный риск: добавки могут содержать компоненты, которые несовместимы с химическим составом моторного масла. Яркие примеры таких компонентов:

•           Хлорированные парафины

•           ПТФЭ (политетрафторэтилен, он же тефлон) — антифрикционный материал с крайне низким коэффициентом трения. Казалось бы, идеальный кандидат для использования в маслах. В духе форума было бы назвать его «мисс трение скольжение» (хе-хе, простите, внутренний маркетолог проснулся). Однако история показала обратное. Компании (среди них и большие имена), рекламировавшие (даже космонавта сняли в рекламе) ПТФЭ и хлорпарафины как «чудо-добавку», столкнулись с серьезными проблемами. В 2000 году Федеральная торговая комиссия США (FTC) запретила использование ПТФЭ и хлорпарафинов в моторных маслах из-за отсутствия доказательств их эффективности и потенциального вреда для двигателя.  Ссылка на статью FTC. Не пожалейте, потратьте 5 минут времени (кто не знает английский, гугл-переводчик справится, там все максимально просто).

Такие добавки я отношу к категории: 1. ТОЧНО НЕ НУЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ.

Некоторые коммерческие добавки предназначены для увеличения интервалов замены масла или восстановления свойств отработанного масла. Они идентичны присадкам, которые используются в готовых маслах. Продают их не только компании того самого афтермаркета, но и те, что с ОЕМ работают, да и сами ОЕМ продают. Практика известная. Я сам был свидетелем того, как мои коллеги из больших компаний, работающие в полях (не в лабе или на заводе как я), в рамках мониторинга состояния оборудования и продукта выезжали на объекты, чтобы добавить антиоксиданты и антипенные присадки в турбинное масло. Такие добавки могут быть полезны, но требуют профессионального подхода.

Эти добавки я отношу к категории: 2. ОДОБРЯЮ, НО ТОЛЬКО ПОД НАБЛЮДЕНИЕМ СПЕЦИАЛИСТА

Следующая категория: 3. НЕ РАЗБИРАЮСЬ, ПОЭТОМУ НЕ МОГУ РЕКОМЕНДОВАТЬ

Сюда относятся трибологические ноу-хау, такие как нано-медь, вольфрам или углерод. Хотя есть исследования (например, Аргоннской лаборатории или института Вейцмана), подтверждающие их эффективность, я не могу рекомендовать их, так как сам не проводил испытаний. Мой скепсис в отношении трибологических ноу-хау можно списать на поверхностные (о какой каламбур получился) знания — сам я химмотолог и по образованию, и по роду деятельности. Трибологии же я посвятил всего один семестр обучения.

И последняя категория 4. НУЛЕВОЙ ЭФФЕКТ (вред+польза)

Добавление чистых базовых компонентов (ПАО, эстеров, алкилнафталинов) в товарное масло. Это приводит к разбавлению масла и нарушению баланса присадок. Например, если добавить 250 мл полиола (с вязкостью 4,3 сСт) в 4 литра масла, это ухудшит его характеристики:

Ниже сравнительная таблица «ДО» и «ПОСЛЕ»

	ДО	ПОСЛЕ
KV 100	14,34	13,17
KV 40	86,45	77,77
VI	173	172
TBN	10,2	9,6
SA	1,22	1,15
Noack	9,2	9
CCS	5561	5106
Ca	3087	2899
Mg	0	0
Zn	1084	1020
P	983	925
Mo	50	45
B	0	0

 

Красным выделил все показатели, пострадавшие от такой самодеятельности. Зеленым -улучшившиеся. Но конечно не стоит забывать про эксплуатационные улучшения (снижение трения, антиокислительные свойства, защита от коррозии и остальные плюшки эфиров, о которых вы много раз сами читали). То есть и бонусы есть, и недостатки (вред+польза). Небольшое примечание: я ничего не имею против миксов масел. Уже писал раньше, что смешивать масла в рамках одной спецификации вполне нормальная затея, другое дело базой товарный продукт разбавлять.

 

Четыре категории выше не подходили нам по разным причинам

Первая – чистое вредительство, вторая не подходит в силу невозможности контролировать применение, для третьей нет достаточной компетенции. Остается только четвертая. Но и у нее весомый недостаток - разбавление готового продукта. С другой стороны, недостаток вполне устраняемый. Приняли решение создать эту самую полиэфирную добавку, при этом сохранив уровень свойств, обеспечивающийся присадками. В конечном итоге концептуально эта добавка превратилась в полностью полиэфирное масло. За основу был взят давно известный всем полиэфир, широко применяющийся в маслах серьезных производителей в дозировке 2-10%. Наши же композиции содержат в себе 70-80% полиэфирной основы. Остальное – это загущающие и функциональные присадки (традиционные пакетные решения + «улучшайзеры»). По вязкостно-температурным свойствам композиции фактически соответствуют классам вязкости по SAE J300 (от 0W-20 до SAE-60). Формально, добавляя такую композицию, вы смешиваете не масло и добавку, а два масла, одно из которых полностью эстеровое с увеличенным содержанием определенных присадок (AO/ZDDP/MoDTC и др.), в зависимости от назначения (кто-то хочет получить лонг лайф продукт, кому-то хочется дополнительной защиты от износа и т.д.)

Пример одной из смесей 4л+250мл в формате до/после ниже:

	ДО	ПОСЛЕ
KV 100	14,34	14,41
KV 40	86,45	86,98
VI	173	173
TBN	10,2	10,3
SA	1,22	1,26
Noack	9,2	8,9
CCS	5561	5833
Ca	3087	2994
Mg	0	60
Zn	1084	1093
P	983	985
Mo	50	290
B	0	6

 

Смешав стандартное масло с разработанной добавкой, фактически, вы добавляете в него те самые желаемые 5% эстеров и 250 ppm молибдена, при этом не разбавляя присадки исходного масла и не жертвуя его вязкостными характеристиками. Состав конкретно этой добавки:

-полиэфир
-высоковязкий полиальфаолефин
-пакет SP A3/B4
-MoDTC

 

 В заключение хочу сказать: использование добавок — это всегда риск. Даже если продукт рекламируется как «революционный» или «проверенный временем», важно понимать, что он может не только не помочь, но и навредить вашему двигателю. Лучший способ продлить жизнь мотору — это использовать качественное масло, соответствующее спецификациям производителя, и своевременно его менять. Но если вы все же надумали использовать добавки, такая опция значительно безопаснее, так как все уже рассчитано и сбалансировано для вовлечения. Также предостерегаю всех, кто увидел предложение про полностью эстеровое масло и решил его в чистом виде использовать. Не надо, полиолы в больших количествах крайне недружелюбно относятся к резиновым уплотнениям и традиционным полимерным загустителям. Добавлять только в рекомендованных количествах. Точную инструкцию по применению найдете уже у производителя, которому мы технологию продали. Может еще и о каких-то новых чудесных свойствах узнаете.

Изменено 27 февраля пользователем AdDream

[Михась 129]

AdDream Спасибо Вам огромное за интереснейшую тему!
С огромном удовольствием прочёл все 30 страниц и узнал много нового.

Народ, нет ли у кого последнего третьего издания (2017) Lubricant Additives: Chemistry and Applications by Leslie R. Rudnick  ???
(предыдущее издание 2009 лежит везде, а этого найти пока не смог)

[Михась 129]

AdDream У меня вопрос по смесям масел и результирующей вязкости.
Встречали вы такое явление, как "разбухание" полимерного загустителя в маслах с высоким содержанием эстеров? 
Или проще говоря, будет ли ваш калькулятор показывать корректные цифры при попытке загустить эстеровое масло обычным W40 ?

 

P.S. Последнее издание мануала Рудника нашёл
Кому нужно, можете скачать Lubricant Additives_ Chemistry and Applications, Third Edition by Leslie R. Rudnick (2017, CRC Press)

 

Изменено 4 часа назад пользователем Михась