Авто с хорошими двигателями
Транспортные средства на сжатом воздухе
Транспортные средства на сжатом воздухе приводятся в движение пневмодвигателями, использующими сжатый воздух, запасённый в баллонах. Такой привод называется пневматическим. Вместо смеси топлива с воздухом и её сжигания в двигателе, и последующей передачи энергии поршням от горячих расширяющихся газов, в транспортных средствах на сжатом воздухе передача энергии поршням осуществляется от сжатого воздуха.
Системы привода транспортных средств, работающие на сжатом воздухе, могут также входить в состав гибридных систем, то есть систем, включающих также электрические батареи и топливные баки для их перезарядки.
Содержание
- 1 Технологии
- 1.1 Двигатели
- 1.2 Баллоны
- 1.3 Сжатый воздух
- 1.4 Выбросы отходов
- 2 Преимущества и недостатки
- 2.1 Возможные улучшения
- 3 История
- 4 Транспорт на сжатом воздухе
- 4.1 Пневмовелосипеды
- 4.2 Мотоциклы
- 4.3 Мопеды
- 4.4 Автомобили
- 4.5 Автобусы
- 5 См. также
- 6 Примечания
- 7 Ссылки
Технологии [ править | править код ]
Двигатели [ править | править код ]
Типичные двигатели, работающие на сжатом воздухе (пневмодвигатели), используют один или несколько поршней. Пневмодвигатели принципиально по конструкции очень похожи на гидродвигатели. В некоторых случаях целесообразно нагревать воздух или двигатель для повышения отдачи энергии. Особенно это актуально с учётом того, что расширяющийся в пневмодвигателях воздух охлаждается.
Баллоны [ править | править код ]
Баллоны для хранения сжатого воздуха должны быть разработаны в соответствии со стандартами безопасности для сосудов, работающих под давлением. Примером такого стандарта является ISO 11439 [1] .
Баллоны могут быть изготовлены из следующих материалов:
- сталь,
- алюминий,
- углепластик,
- кевлар,
- другие материалы, или сочетание указанных выше.
Материалы на базе пластика легче металлических, но в целом они дороже. Металлические баллоны могут выдерживать большое количество циклов нагружения-разгрузки, но их необходимо периодически проверять на наличие коррозии.
Одна из компаний использует баллоны, рассчитанные на давление 30 МПа [2] .
Баллоны описываемых транспортных средств необходимо заправлять на специальных заправочных станциях, имеющих необходимое оборудование. Затраты на вождение подобных воздухомобилей, как обычно предполагается, должны составлять порядка €0,75 на 100 км, при полной перезарядке баллонов на «баллонной станции» — около US$ [ уточнить ] 3.
Сжатый воздух [ править | править код ]
Сжатый воздух имеет низкую энергетическую плотность. При давлении 300 бар, энергетическая плотность может достигать около 0,1 МДж/литр (с учётом возможности нагрева воздуха), что сравнимо с ёмкостью электрохимических свинцовых аккумуляторных батарей. Однако по мере разряжения батарей напряжение на их выходах падает относительно не сильно; в автомобилях на химическом топливе обеспечивается постоянная мощность на выходе от первого до последнего литра этого топлива. В то же время, давление на выходе из баллонов падает по мере расходования воздуха. Газ в баллоне акваланга может быть сжат до 1000 Бар(100МПа), однако сейчас такие баллоны дороги и имеют малый объем.
Автомобиль обычного размера и формы потребляет на ведущем валу около 0,6—1,0 МДж на 1 км пути [3] , хотя совершенствование формы может привести к уменьшению этого числа.
Выбросы отходов [ править | править код ]
Как и другие технологии, не использующие сжигание топлива, использование транспортных средств на сжатом воздухе позволяет избавиться от выбросов на дорогах через выхлопные трубы, и переместить их на централизованные электростанции, что облегчает процесс утилизации этих выбросов. Однако в сжатый воздух таких транспортных средств необходимо добавлять смазывающие материалы для уменьшения сил трения и снижения износа пневмооборудования. Эти смазывающие материалы также впоследствии могут загрязнять окружающую среду.
Преимущества и недостатки [ править | править код ]
Транспортные средства на сжатом воздухе по многим параметрам сравнимы с работающими на аккумуляторных батареях, но имеют такие потенциальные преимущества:
- Почти как и транспорт на аккумуляторных батареях, транспортные средства на сжатом воздухе в конечном счёте получают энергию от электрических распределительных сетей. Это облегчает задачу снижения выбросов в месте использования такого транспорта в противоположность миллионам других транспортных средств.
- Использование технологий сжатого воздуха позволяет снизить стоимость производства транспортного средства примерно на 20 % за счёт отсутствия необходимости использования систем охлаждения, топливных баков, систем впрыска топлива и др [4] .
- Воздух сам по себе негорючий материал.
- Пневмодвигатели значительно меньше по массе и габаритам [5] .
- Пневмодвигатели работают на воздухе относительно невысокой температуры, и поэтому могут быть изготовлены из менее прочных и более лёгких материалов, таких как алюминий, пластик, тефлон, обладающие хорошими фрикционными свойствами и др.
- Изношенные баллоны экологически намного безопасней аккумуляторных батарей.
- Баллоны могут быть перезаряжены сжатым воздухом быстрее, и выдерживают большее количество циклов зарядки-разрядки, чем аккумуляторные батареи. По этому показателю транспортные средства на сжатом воздухе сравнимы с транспортом на жидком топливе.
- Меньший вес воздухомобилей снижает износ дорог, что снижает стоимость их содержания.
- Охлаждающийся при работе воздух без дополнительных затрат может подаваться в салон в жару (не требуется прожорливый кондиционер)
Недостатки
- Принципиальным недостатком является непрямое использование энергии. Сначала энергия используется для сжатия воздуха, а потом от сжатого воздуха передаётся двигателю. Каждое преобразование энергии осуществляется с потерями. То есть, как следствие более низкий КПД чем, например, у дизельного или, тем более, электротранспорта.
- Когда воздух в двигателе расширяется, он очень сильно охлаждается (см. закон Шарля), что может привести к обмерзанию и обледенению двигателя. В то же время, подогрев воздуха может быть проблематичен.
- Дозаправка сжатым воздухом в бытовых условиях может занимать около 4 часов, хотя на специальных станциях при наличии соответствующего оборудования этот процесс может занять лишь несколько минут, но при быстрой заправке компрессором(при отсутствии ресивера заправочной станции) сжимаемый воздух, попадает в баллоны нагретым, баллоны сильно нагреваются. При подобном адиабатическом сжатии возникает дополнительный нагрев сжимаемого воздуха, препятствующий продолжению сжатия, и для продолжения заправки баллоны приходится охлаждать (например, погружая в воду) при заправке, что приводит к дополнительным потерям энергии. Это может быть невозможно в автомобилях, и поэтому заправка в этом случае неизбежно займёт много времени, что может быть переложено на плечи заправочной станции, утилизирующей тепловую разницу адиабатического(технологически) и изотермического(до большей плотности) сжатия воздуха.
- Ранние тесты показали ограниченную энергоёмкость баллонов; единственный тест, результаты которого были опубликованы, показал, что транспортное средство, приводившееся в движение исключительно сжатым воздухом, смогло преодолеть максимальную дистанцию в 7,22 км [6] .
- Исследование 2005 года показало, что транспортные средства на литиево-ионных батареях имеют показатели втрое лучше, чем транспортные средства как на сжатом воздухе, так и на топливных элементах. Однако компания MDI в 2010 г. заявила, что воздухомобили будут способны преодолевать 180 км при вождении по городу и максимальной скорости 110 км/ч [7] , при движении только на сжатом воздухе.
Возможные улучшения [ править | править код ]
В транспортных средствах на сжатом воздухе протекают различные термодинамические процессы, такие как охлаждение при расширении и нагревание при сжатии воздуха. Поскольку на практике невозможно использовать идеальные теоретические процессы, то потери энергии обязательно происходят, и совершенствование может идти по пути их снижения. Одним из направлений может быть использование больших теплообменников, позволяющих, с одной стороны, эффективнее нагревать пневмодвигатель, а с другой, охлаждать пассажирский салон. В то же время, получаемое при сжатии воздуха тепло, может быть использовано для нагревания жидкостных (водных) систем и использовано позднее.
Один из производителей заявил о разработке пневмодвигателя, имеющего 90 % КПД [8] .
История [ править | править код ]
В начале XIX века использование сжатого воздуха в качестве привода различных систем было весьма широко распространено и стало исчезать лишь с продвижением в массовое использование электричества [10] . До этого пневмопривод находил воплощение в различных приборах — от пневмозвонков в дверях, пневмопочты, пневматического оружия и до предложенной в 1827 году пневматической железной дороги.
Сжатый воздух используется с XIX века для привода локомотивов в горной промышленности. Кроме того, в некоторых городах, например, в Париже, сжатый воздух использовался для привода трамваев, запитывавшихся от центральной общегородской пневматической распределительной сети. Ранее сжатый воздух использовался в двигателях торпед, обеспечивавших их движение вперёд.
Во время строительства Сент-Готардской железной дороги в период с 1872 по 1882 годы, пневматические локомотивы использовались при прокладывании Готардского железнодорожного туннеля.
В 1903 году компания «Сжиженный воздух» (англ. Liquid Air Company ), расположенная в Лондоне, производила автомобили на сжатом и сжиженном воздухе. Главными проблемами в этих автомобилях, как и вообще в автомобилях на сжатом воздухе, являлся (является) недостаточный вращательный момент пневмодвигателей и высокая стоимость сжатого воздуха [12]
В последнее время [ когда? ] несколько компаний начали разработку воздухомобилей на сжатом воздухе, хотя ни один из них не был выпущен для широкой публики, и не был протестирован независимыми специалистами.
В 1997 году мексиканское правительство заключила договор с европейской компанией MDI, представившей прототип Taxi Zero Pollution с, о постепенной замене таксопарка Мехико (одного из самых загрязненных мегаполисов мира) на «воздушный» транспорт. [13]
Транспорт на сжатом воздухе [ править | править код ]
Пневмовелосипеды [ править | править код ]
Трое студентов инженеры-механики из Университета штата Сан-Хосе; Даниэль Мекис, Деннис Шааф и Эндрю Мирович, спроектировали и построили велосипед, который работает на сжатом воздухе. Общая стоимость прототипа составила около 1000 долларов. Максимальная скорость была зарегистрирована в мае 2009 года и составила 23 миль/ч. (37 км/час) [14]
Мотоциклы [ править | править код ]
Мотоцикл на сжатом воздухе был сделан Эдвином Йи Юанем. Модель основана на Suzuki GP100 где Анжело Ди Пьетро использовал технологию сжатого воздуха [15] . Также модель от австралийского дизайнера Дина Бенстеда на базе Yamaha WR250R [16]
Мопеды [ править | править код ]
В рамках ТВ-шоу «Планета Механики», Джем Стэнсфилд и Дик Стравбридж превратили обычный скутер в мопед на сжатом воздухе. [17] [18] .
Автомобили [ править | править код ]
Несколько компаний занимаются исследованием и производством прототипов подобных автомобилей, планирует выпуск их на рынок в 2016 году.
Автобусы [ править | править код ]
Motor Development International (англ.) русск. производит автомобили MultiCATs, которые могут использоваться в качестве автобусов или грузовиков.
6 самых надежных двигателей (из тех, что еще продаются)
Надежными чаще всего получаются наиболее простые по конструкции двигатели. Средние по рабочему объему, лишенные в большинстве случаев турбонаддува и непосредственного впрыска топлива. Такие моторы можно считать устаревшими, но именно они обладают относительно большим ресурсом.
Моторы Renault семейства К
K7M — один из наиболее надежных и неприхотливых моторов с большим ресурсом. Его до сих пор устанавливают на самые простые комплектации автомобилей Renault Logan и Sandero. Небольшой рабочий объем в 1,6 л, восьмиклапанная конструкция и крайне невысокая форсировка — мощность 82–87 л.с., обеспечили ему ресурс до 400 000 км и иногда даже более этого. Блок цилиндров чугунный, несклонная к масложору конструкция поршневой группы. Хорошая стойкость к небольшому перегреву. При использовании качественных расходных материалов, своевременной установке хороших комплектующих типа ремня ГРМ с роликами, насоса охлаждающей жидкости и своевременной регулировке клапанов мотор показывает чудеса надежности.
Мотор требует минимального обслуживания благодаря гидрокомпенсаторам в приводе клапанов. Надежность агрегата почти не уступает маломощной 8-клапанной версии.
Toyota 2AR-EE
Конечно, времена тойотовских моторов с ресурсом за 800 000 км безвозвратно канули в Лету, но на народных любимцев RAV4 и Camry, а также на минивэн Alphard устанавливают очень неплохие двигатели 2AR-EE. В разных исполнениях мощность этого мотора рабочим объемом 2,5 л составляет 165–180 л.с. Мотор — с алюминиевым блоком цилиндров и залитыми чугунными гильзами. ГРМ — цепной, 16-клапанный с гидрокомпенсаторами. Самое малое техобслуживание с заменой масла, как у любого тойотовского агрегата — раз в 10 000 км, это очень полезно для моторов, которые эксплуатируются в условиях постоянных пробок. Ресурс мотора превышает 300 000 км. Цепь ГРМ придется обновить на 150 000 км. Некоторые проблемы у этого мотора все же встречаются, но довольно редко. Иногда отмечается повышенный шум на холодную муфт системы изменения фаз газораспределения. Но при прогреве все звуки пропадают. Лишь насос охлаждающей жидкости требует особого внимания из-за частого возникновения течи.
Toyota 1VD-FTV
Второй долговечный мотор того же производителя — дизельный 8-цилиндровый 4.5-литровый агрегат 1VD-FTV, который ставится на большие и мощные внедорожники. Мощность двигателя в зависимости от исполнения может быть от 202 до 286 л.с. Двигатели с двумя турбокомпрессорами устанавливали на Land Cruiser 200 и Lexus LX450d. Еще выпускается упрощенная, дефорсированная версия с одним турбокомпрессором для Land Cruiser 70.
Если не экономить на качественном масле и хорошем топливе, то ресурс такого мотора может превышать 400 000 км.
Honda R20A
В японском автопроме особняком стоит фирма Honda. Начав производство автомобилей, уже имея большой мотоциклетный опыт, инженеры зачастую применяли нестандартные решения. Чего только стоят моторы девяностых годов, которые при рабочем объеме 1,6 л развивали 160 и более лошадиных сил. Такая форсировка достигалась благодаря весьма высоким оборотам — более 7000.
Мы рассмотрим гораздо более приземленный 2-литровый бензиновый безнаддувный двигатель R20A. Он изготавливается японским концерном с 2006 г. и устанавливается на автомобили Civic, Accord и на кроссовер CR-V. Несмотря на то, что двигатель целиком «алюминиевый» и имеет довольно высокую мощность (до 155 л.с), его ресурс часто превышает 300 000 км. Это двигатель с одним распределительным валом, который приводит цепь. За регулировку фаз отвечает система i-VTEC. Очень кратко: такая система в нужные моменты «подключает» кулачки распределительного вала с разными профилями. Это обеспечивает оптимальное наполнение цилиндров в широком диапазоне частот вращения и нагрузок. Правда, система не содержит гидрокомпенсаторов: приходится не реже одного раза в 80 000 км регулировать зазоры в клапанах.
Hyundai/Kia G4FC
Возможно, не все со мной согласятся, но я назову еще одним надежным мотором корейский агрегат G4FC. Двигатель выпускался с рабочим объемом 1,4 и 1,6 литра с начала производства Соляриса, то есть с 2010 года. В настоящее время время мотор обрел второй фазовращатель, и продолжает устанавливаться на Hyundai Creta, Solaris и Kia Rio.
Автомобили, как и моторы, разошлись огромным тиражом по всей стране. Все эти машины концерна Hyundai/Kia признаны народными любимцами, и двигатели тоже показывают очень неплохие результаты. Моторы с алюминиевыми блоками цилиндров, цепным приводом распределительных валов и даже с регулировкой зазоров в клапанах заменой стаканчиков показали себя надежными и ресурсными агрегатами. Цепь ходит не меньше 150 000 км, примерно к этому же пробегу возникает и реальная необходимость регулировки клапанов. Поршневая, при хорошем масле, может прожить до 250 000–300 000 км и даже больше. При использовании топлива невысокого качества возможен преждевременный выход из строя каталитического нейтрализатора. Считается, что частицы керамики от разрушившегося блока попадают в поршневую двигателя, тем самым убивая его. Тогда предстоит замена каталитического нейтрализатора либо, что нехорошо, удаление.
Современные моторы по своему ресурсу, к сожалению, далеки от былых «миллионников». Сейчас 300 000–400 000 пробега — уже большая удача. Причина — машины создают теперь не инженеры, которые старались обеспечить максимальный ресурс, а маркетологи, которые всячески лоббируют запрограммированный выход автомобиля из строя, чтобы вынудить потратиться на его ремонт или приобретение нового автомобиля.
В комментариях предлагаю рассказать, моторы каких автомобилей, побывавшие в ваших руках, имели большие беспроблемные пробеги.
Самые надежные двигатели на вторичке: рейтинг от специалистов
Выбор в пользу того или иного автомобиля на вторичке часто упирается не только в вопросы юридической «чистоты», но и в ресурс основных узлов и агрегатов. И если общее состояние кузова, а также исправность салонного оборудования еще можно оценить самостоятельно при осмотре автомобиля, то разобраться в состоянии технической начинки, в частности силовых агрегатов, без специальной подготовки гораздо сложнее.
По словам Олега Амирова, основателя компании AutoExpert и президента «Союза автоэкспертов и оценщиков», на сегодняшний день тенденции в индустрии таковы, что эффективность ДВС выходит на первый план, а такие качества как безотказность, неприхотливость в обслуживании, высокий ресурс и ремонтопригодность становятся вторичными.
Тем не менее, есть целый ряд двигателей, которые отличаются высокой надежностью. И при самостоятельном подборе подержанного автомобиля к моделям с такими моторами стоит присмотреться в первую очередь. Особенно если из-за ограниченного бюджета приходится выбирать на вторичке варианты с пробегами более 100-150 тыс. км.
Рядные «четверки» до 2 литров
Среди малолитражных бензиновых двигателей рабочим объемом до 2 л, которые применяются на самых популярных моделях B- и С-класса, а также компактных кроссоверах, особое доверие вызывают атмосферные агрегаты Renault.
Одним из наиболее надежных считается мотор K4M рабочим объемом 1.6 л или 1598 куб. см. Этот 16-клапанный двигатель с двумя распределительными валами для впускных и выпускных клапанов производился как с регулятором фаз и выдавал 115 л.с., так и без него, развивая 102 л.с. Мотор обладает высокой надежностью и без серьезных поломок может пробежать до 350-450 тысяч километров.
«Это выносливый мотор с хорошим ресурсом. В его основе: простая конструкция и старые проверенные технологии. Так что при надлежащем обслуживании он прослужит долго», — рассказал Autonews автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков.
Этот двигатель ставили на: Renault Logan, Sandero, Duster, Fluence, а также Nissan Almera, Tiida и некоторые другие модели концерна Renault-Nissan.
Еще один надежный вариант — это 1,6-литровый атмосферный мотор CWVA от Volkswagen Group. Двигатель отдачей 110 л.с. пришел на смену прежнему 105-сильному агрегату схожего объема, однако был построен на основе нового блока семейства двигателей EA211, к которому также относится двигатель 1,4 TSI. В отличие от предшественника, он обзавелся ременным приводом вместо цепного, став значительно тише.
«Несмотря на свою технологичность и высокую экономичность, этот мотор достаточно простой по своей конструкции и не боится длительных нагрузок, — отмечает основатель компании AutoExpert и президент «Союза автоэкспертов и оценщиков» Олег Амиров. — При надлежащем обслуживании даже после пробегов в 150–200 тыс. км он едва ли доставит серьезные хлопоты владельцу».
Двигатель CWVA устанавливался и продолжает применяться на большом числе моделей Volkswagen Groupe, однако на нашем рынке среди наиболее популярных машин с таким мотором можно назвать Volkswagen Polo и Jetta, Skoda Rapid и Octavia, а также несколько других соплатформенных моделей.
Среди атмосферных «четверок» объемом 1,8 и 2,0 л также стоит отметить двигатели Toyota, которые используются на моделях Corolla, Avensis, Camry и RAV4.
«Кроме того, достаточно выносливыми агрегатами считаются двухлитровые моторы серии F4R от Renault, которые устанавливаются на Duster, Kaptur и Nissan Terrano, — рассказал независимый автоэксперт Виталий Пуняков. — Их ресурс также может значительно превышать 200 тыс. км пробега».
По словам Пунякова, к этому списку можно также добавить двухлитровый ниссановский агрегат с внутрезаводским индексом MR20DD, который ставился на Qashqai и X-Trail. Он тоже обладает достаточно высоким ресурсом.
Впрочем, все эксперты отмечают, что для любого мотора важно в первую очередь правильное и своевременное обслуживание. И рекомендации для них, в целом, одинаковые: при послегарантийном обслуживании следует сократить межсервисный интервал до 8 000 км, а также использовать качественные масла и расходники.
Бензиновые «шестерки»
Среди шестицилиндровых двигателей эксперты в первую очередь отмечают бензиновые двигатели серии GR от Toyota. По словам Олега Амирова, у них есть некоторые слабые места, но если за ними следить, то ресурс этих моторов значительно превысит порог в 200—250 тыс. км пробега.
В остальном большинство автоэкспертов сходятся во мнении и считают агрегат серии GR одним из самых надежных шестицилиндровых моторов на вторичном авторынке. Этот двигатель можно встретить на разных поколениях Toyota Camry и Highlander, а также на многих моделях Lexus, включая популярный кроссовер RX.
Помимо японского агрегата неплохо себя проявляют и корейские силовые установки. «У концерна Kia-Hyundai тоже есть старый и достаточно прожорливый, но вместе с тем очень надежный бензиновый мотор серии G6D, который стоит на больших седанах и крупных кроссоверах от этих марок, рассказывает Autonews.ru автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков. По его словам, с мотором Hyundai схожи по характеристикам также двигатели Nissan серии VQ, которые при повышенном топливном аппетите также отличаются высокой надежностью. Найти его можно под капотом крупных моделей Nissan и Infiniti.
Кроме того, по мнению экспертов, неплохой надежностью обладают рядно-смещенные моторы серии VR6 от VAG, которые ставились на VW Touareg, Passat, Phaeton, а также на некоторые автомобили марок Skoda, Audi и Porsche.
«Каких-то фатальных болячек у этих двигателей нет, однако должное и своевременное обслуживание этих моторов будет не самым дешевым. Но только в этом случае они способны долго не ломаться и радовать своих владельцев» — подвел итог Пуняков.
Крепкие турбодизели и бензиновые V8
Среди дизельных двигателей особым почетом у экспертов по подбору автомобилей с пробегом пользуются моторы серии D4H от Kia-Hyundai, которыми комплектовали кроссоверы Kia Sorento и Hyundai Santa Fe.
«Они отличаются неприхотливостью и высокой надежностью, но вместе с тем нужно внимательно следить за топливной системой этого мотора. Качественное дизельное топливо — залог длительной и беспроблемной эксплуатации этого агрегата», — рассказал Autonews.ru основатель компании AutoExpert и президент «Союза автоэкспертов и оценщиков» Олег Амиров.
Репутация достаточно надежных агрегатов есть также у турбодизелей BMW. Они славятся высокой топливной экономичностью и хорошим ресурсом. Уходящие в прошлое моторы серии N57 объемом 3,0 л еще можно встретить на довольно свежих моделях, но и пришедший ему на смену B47 объемом 2.0 л демонстрирует высокую надежность. Единственный важный нюанс, на котором стоит заострить внимание, заключается в том, что содержать эти моторы не очень-то и дешево.
Также, по словам Олега Амирова, важно понимать, что у всех современных дизельных моторов очень чувствительная топливная аппаратура, и если залить плохую солярку, то каким бы ресурсным и надежным не был мотор, все равно можно попасть на дорогостоящий ремонт.
Впрочем, до сих пор есть агрегаты, для которых качество горючего — все еще не столь критично. Так, эталон надежности — это дизельные моторы V8 серии VD, а также 8-цилиндровые бензиновые двигатели серии UR от Toyota. Если за автомобилями с такими силовыми установками был надлежащий уход, то можно смело покупать такие машины даже с пробегом свыше 200-250 тыс. км. Среди моделей с этими агрегатами значатся внедорожники Toyota Land Cruiser, а также Lexus LS и LX.
Кроме того, практические все американские атмосферники со схемой V8 достаточно неприхотливы и надежны, но с топливной экономичностью у этих моторов дела обстоят не очень. Тем не менее крупные V8 от General Motors под капотами Chevrolet Tahoe и Cadillac Escalade, а также моторы серии HEMI от концерна Chrysler под капотами моделей Jeep и Dodge при достаточно высоком топливом аппетите обладают весьма надежной конструкцией с высоким ресурсом.
Моторные масла для бензиновых двигателей
Содержание
- 1. Как выбрать моторное масло для автомобиля
- 2. Характеристики моторного масла
- 3. Типы масел для бензинового двигателя
- 3.1. Масла на минеральной основе
- 3.2. Синтетические масла
- 3.3. Полусинтетические масла
- 4. Выбор масла с учетом классификации
- 4.1. Классификация по SAE
- 4.2. Классификация по API
- 4.3. Классификация по ACEA
- 5. Выбор качественного моторного масла для бензиновых двигателей
- 5.1. Как выбрать масло, если у двигателя большой пробег
- 5.2. Выбор масла для двигателя с турбонаддувом
- 6. Моторные масла ROLF
Качество и характеристики моторного масла прямо влияют на ресурс бензинового двигателя. В моторе смазочный материал выполняет три функции:
- уменьшает трение;
- охлаждает пары трения;
- очищает от продуктов износа.
Поэтому и перечень свойств моторных масел весьма велик.
Как выбрать моторное масло для автомобиля
Моторное масло для конкретного автомобиля нужно подбирать в зависимости от условий работы бензинового ДВС. Поэтому помимо общепринятых классификаций качества (API, ACEA) используются дополнительные. Например, стандарт ILSAC GF-5 для энергосберегающих масел или собственные системы допусков автопроизводителей. Перечень критичных требований к моторному маслу указывается в сервисной документации. Как минимум в него включаются параметры вязкости по SAE и класс качества и эксплуатационных свойств по API. При этом можно уверенно следовать ряду правил.
- При подборе вязкости масла летний индекс SAE должен соответствовать указанному в документации или превышать его в условиях жаркого климата. Зимний индекс должен соответствовать указанному значению для умеренного климата. Если автомобиль эксплуатируется в суровых климатических поясах, возможно уменьшение до класса 0W. Например: если по документации нужно использовать масла классов SAE 15W-40 и 10W-40, то для облегчения запуска в холодном климате можно заливать SAE 5W-40.
- У масла на замену класс по API должен соответствовать требуемому производителем или превышать его.
Если автопроизводитель указывает в сервисной книжке требования по ACEA, а также собственные допуски и классы по другим стандартам (JASO, ILSAC и др.), то подмена не допускается. То есть у заправляемого в картер моторного масла должен быть точно такой же набор допусков и классов. Нельзя подменять классы качества по ACEA следующими по нумерации. Как пример: вместо масла группы E6 не заливают масла группы E7, так как у первых более жесткие требования к сульфатной зольности.
Характеристики моторного масла
- Вязкость – степень густоты смазочного материала и его способность сохранять свойства при перепадах температуры. Описывается далее в соответствующем разделе «Классификация по SAE».
- Зольность – доля твердого остатка при сгорании масла. Параметр особенно важен для ДВС с многокомпонентными катализаторами, так как сажа забивает их соты.
- Щелочное число – параметр, который косвенно указывает на ресурс моторного масла. В ходе эксплуатации оно насыщается кислотными соединениями, соответственно, падает щелочное число. Снижение до нуля означает завершение реального срока службы масла наряду с прочими параметрами. Параметр особенно важен при эксплуатации автомобиля на высокосернистом топливе и при значительном износе ЦПГ, из-за которого выхлопные газы проникают в картер.
- Температура вспышки – показатель летучести масла. Моторные масла с низкой температурой вспышки при прочих равных условиях образуют больший объем нагара, быстрее расходуются на угар. Высокая температура вспышки – показатель качества масла. Максимальное значение достигается при использовании чистой синтетической базы.
- Температура застывания – обязательно контролируемый параметр для летних и всесезонных масел. Он показывает точку, ниже которой масло полностью теряет текучесть. Фактически температура застывания – это нижняя отметка, когда двигатель автомобиля можно запустить с буксировки, ручным стартером или другим способом.
- Моющие свойства – это способность масла выносить и удерживать в своем объеме загрязнения, то есть продукты износа и собственного разложения (осадок, нагар). Качественные моторные масла с хорошими моющими свойствами поддерживают чистоту двигателя, не позволяют забиваться масляным каналам.
- Коксуемость – объем нагара и смолистого остатка, который образуется в процессе эксплуатации. Коксообразование вредно в первую очередь для поршневых колец, так как приводит к потере их подвижности и падению компрессии.
Типы масел для бензинового двигателя
Основа (или базовое масло) прямо влияет на эксплуатационные характеристики моторного масла. Поэтому общепринято разделение моторных масел на группы по использованной базе.
Масла на минеральной основе
Первый в истории класс смазочных материалов. Изначально в роли масла использовалась часть тяжелых фракций нефти. Продукция имела определенный уровень антифрикционных и противозадирных свойств. Однако даже при высокой степени очистки минеральное масло для бензинового двигателя практически неприменимо. Это связано с нестабильной вязкостью, высоким нагарообразованием, неподходящим уровнем коксуемости. Чистая минеральная база может использоваться только летом, межсервисные пробеги малы даже на низкофорсированных двигателях. До середины XX века детали двигателей спортивной техники чистили от нагара после каждой гонки. Эта необходимость объясняется большим объемом нагара, который образовывался при жесткой эксплуатации.
Для коррекции свойств минерального масла в его состав вводится большой объем различных присадок: моющих, антифрикционных, стабилизаторов вязкости и так далее. Благодаря этому минеральные масла производятся до сих пор. В линейке ROLF Lubricants GmbH эти масла наиболее доступны по цене, но их качество полностью соответствует заявленным стандартам.
Синтетические масла
Причина большинства проблем минеральных масел – это сложность состава базы. Серьезные отличия возможны даже при переработке нефти с соседних месторождений. Требования к качеству моторных масел постоянно росли, поэтому увеличивался объем вводимых присадок. Из-за старения присадок неизбежно ограничивался ресурс масла.
Решением проблемы стал прямой синтез базового масла. Если минеральное масло очищается из исходного сложного сырья, то синтетическое создается из других компонентов в ходе химических реакций. Использование чистого сырья помогает добиться в разы большей однородности полученного продукта по изомерному составу. Так «синтетика» получает улучшенные качества и дольше сохраняет свои характеристики.
Синтетические моторные масла для бензиновых двигателей высокой степени форсировки появились в Германии еще в начале 1940-х годов. На практике они стали применяться относительно недавно, когда требования двигателей стали уже слишком жесткими для минерального масла. Известно несколько основных принципов получения синтетических автомобильных масел.
- Полиальфаолефиновые масла (ПАО) получаются в ходе реакции синтеза тяжелых цепочек углеводородов из легких (например, из попутного нефтяного газа). Высококачественные масла с очень высокой температурой вспышки используются в качестве базы в большинстве сортов вплоть до премиального сегмента.
- Эстеровые базовые масла – продукт полимеризации эфиров природного происхождения (например, из рапсового масла). Обладают серьезными преимуществами в защите двигателя, но из-за сложности производства и высокой себестоимости пока остаются экзотикой на рынке.
- Гидрокрекинговая синтетика (HC) – самый доступный класс базовых масел. Сырьем для переработки служит нефть, точнее ее наиболее тяжелые фракции, цепочки которых разрываются и насыщаются водородом. Фактически, это обратная реакция синтеза ПАО-масел. Дешевое сырье делает HC-синтетику наиболее доступной. Есть довольно аргументированные мнения, что правильнее относить гидрокрекинговую синтетику к полусинтетике.
- Алкилированные нафталины (АН) – базовое масло, которое получают путем алкилирования нафталина в присутствии олефинов. Молекулы АН притягиваются к металлу за счет отрицательной полярности атомов. Благодаря постоянному слою масляной пленки двигатель в любых условиях остается смазанным.
Полусинтетические масла
Полусинтетическое моторное масло – своего рода компромисс. Введение части синтетики в минеральное масло позволяет добиться заметного улучшения эксплуатационных качеств и сохранить низкую цену. Продукция получает достаточно строгие классы качества и эксплуатационных свойств. Если минеральные масла сейчас выпускаются фактически только для устаревших двигателей, то полусинтетические – для современных.
Выбор масла с учетом классификации
Классификация по SAE
Описание вязкости по SAE – удобный способ сравнения характеристик масел. В этом стандарте измеряется вязкость при следующих показателях температуры:
- отрицательных (моделируются пусковые свойства зимой);
- условно близких к рабочим (поведение масла на прогретом двигателе).
По результатам измерений выбирается соответствующий класс. Чем выше его индекс, тем масло гуще в равных условиях. Для зимних классов (измерения проведены при отрицательных температурах) указывается суффикс W (Winter). Например, у всесезонного масла обозначение SAE 10W-40 объединяет зимний класс вязкости 10W и летний 40. По сравнению с ним масло 5W-40 будет более жидким зимой, а 10W-50 будет иметь большую вязкость при рабочей температуре двигателя.
Классификация по API
По американскому стандарту API выделяются классы качества для моторов, которые работают на бензине, этаноловых смесях или природном газе (S), а также для дизельных двигателей (С). Чем дальше по алфавиту буква за указанием класса (S или С), тем более жестким требованиям соответствует масло. Например, стандарт API SN жестче, чем API SM. Универсальные масла для дизелей и бензиновых моторов получают оба обозначения (например, API SL/CF).
Классификация по ACEA
Европейская система изначально копировала американскую, только группа для бензиновых моторов получила название A, а для дизельных – B. По нему каждый следующий стандарт получал новый номер по порядку следования, то есть требования ACEA A4 перекрывали требования ACEA A3. В дальнейшем из-за ужесточения европейских норм экологии появились дополнительные классы. Для бензиновых и дизельных двигателей, которые соответствуют нормам «Евро-4» и превосходят их, была выявлена группа C, для дизелей тяжелых грузовиков – Е. Здесь порядок нумерации уже не полностью означает перекрытие требований, о чем указано выше.
Выбор качественного моторного масла для бензиновых двигателей
Как выбрать масло, если у двигателя большой пробег
Автомобиль с большим пробегом – это и изношенный двигатель, и невысокая цена, если речь не идет о редком раритетном авто. Его владелец обычно стеснен в средствах, а расход масла у мотора увеличен. Поэтому разумно применять более доступные масла на минеральной основе, но в любом случае не меньшей группы качества и эксплуатационных свойств по API/ACEA, чем требует производитель.
Выбор масла для двигателя с турбонаддувом
Любой турбодвигатель – это повышенные удельные нагрузки на основные узлы ЦПГ и КШМ, увеличенные темпы старения масла. Турбодвигатели желательно эксплуатировать на маслах с повышенной температурной стабильностью. В линейке ROLF они обозначаются соответствующим логотипом High Thermal Stability на упаковке.
Моторные масла ROLF
ROLF GT 5W-30 SN/CF
Синтетическое легкотекучее моторное масло высокого класса в бензиновых двигателях, в том числе с турбонаддувом. Облегчает холодный запуск.
ROLF JP SAE 10W-30 ILSAC GF-5/API SN
Синтетическое масло предназначено для смазки современных бензиновых двигателей. Для всесезонного применения в умеренном климате, полностью соответствующее специфическим требованиям стандарта ILSAC GF-5.
ROLF ENERGY 10W-40 SL/CF
Полусинтетическое моторное масло для бензиновых двигателей легковых автомобилей, в том числе с турбонаддувом. Обеспечивает экономию топлива, эффективно очищая двигатель и поддерживая чистоту на протяжении всего срока службы.
ROLF DYNAMIC 10W-40 SJ/CF
Полусинтетическое моторное масло для бензиновых двигателей легковых автомобилей (в том числе с турбонаддувом) с пробегом, где производитель допускает применение масел указанных классов качества по API. Имеет повышенную стабильность при высоких температурах и одновременно отличные пусковые характеристики зимой.
ROLF OPTIMA 15W-40 SL/CF
Всесезонное минеральное моторное масло для всех типов бензиновых двигателей. За счет использования современного пакета присадок удовлетворяет требованиям стандарта API SL/CF.
ROLF OPTIMA 20W-50 SL/CF
Высококачественное минеральное масло всех типов бензиновых двигателей, в том числе с турбонаддувом и интеркулерами. Имеет хорошие моющие свойства, эффективно защищает двигатель при высоких нагрузках.