Как моторные масла помогают экономить топливо

Как моторное масло влияет на расход топлива

Каждый водитель стремится сократить потребление топлива. Это не только желание сэкономить деньги, но и необходимость заботиться о окружающей среде. Исследования показывают, что моторные масла могут помочь снизить расход топлива и уменьшить токсичные выхлопы, что побуждает автовладельцев переосмыслить свои взгляды на горюче-смазочные материалы.

В автомобильной промышленности, а также в секторе транспортных и пассажирских перевозок, давно известно о возможностях экономии топлива при использовании моторного масла.

Исследования и испытания проводятся уже на этапе разработки энергосберегающих масел. Сначала производители определяют, как будет проходить научное исследование, а затем принимают решения о методах изготовления масла.

Автомобили используют энергию для преодоления различных сил, препятствующих движению. При городском режиме езды трение в двигателе может “съедать” до 30-40 % энергии, выделяемой при сгорании топлива. В некоторых случаях этот показатель может достигать 50 % (например, при движении на непригретом двигателе или в большом потоке автомобилей).

В процессе прогрева двигателя трение сосредоточено вокруг коленчатого вала, а после прогрева оно перемещается на поршни, поршневые кольца и цилиндрические гильзы.

Моторные масла способны снижать трение в двигателе различными способами.

Зоны трения в двигателе

Многое зависит от распределения зон трения, среди которых:

• Распределительный вал: клапаны, подшипники
• Цилиндры: поршни, кольца, гильзы
• Коленчатый вал, шатуны

Роль присадок в экономии топлива

Моторное масло разделяет поверхности, которые постоянно находятся в движении и, соответственно, подвержены трению и износу. Чтобы минимизировать трение и предотвратить выход двигателя из строя, в масла добавляются присадки, уменьшающие износ деталей.

Эти присадки формируют защитную пленку (“трибопленку”), которая особенно эффективна при смешанном или значительном трении. Для определения вязкости масла в реальных условиях важно учитывать температуру, скорость сдвига и плотность масляной пленки.

Исследования зависимости между моторным маслом и трением в двигателе проводятся с использованием лабораторных макетов. Некоторые из макетов предназначены для изучения конкретных типов трения, другие — для анализа отдельных элементов двигателя.

Вязкость масла и ее влияние на энергопотребление

Наилучший показатель вязкости масла – важный критерий, так как он напрямую влияет на экономию энергии. Вязкость масла определяется температурой, скоростью сдвига и давлением на поверхность. Поддержание оптимальной вязкости при всех режимах работы двигателя является сложной задачей.

Это касается не только работы масла, но и его “старения” во время простоя автомобиля. В некоторых случаях наблюдается “граничное трение”, измерить которое также довольно сложно.

Каждый компонент масла влияет на его способность экономить топливо. Поэтому базовые масла должны иметь высокий индекс вязкости (что достигается за счет добавления полимерных загустителей), но при этом сохранять текучесть и защитные качества от окисления.

Полимеры, увеличивающие вязкость масла, могут значительно отличаться в зависимости от скорости сдвига. Эффективное управление этим аспектом связано с уменьшением гидродинамического трения. Кроме того, полимеры чувствительны к изменениям температурного режима, поэтому их выбор должен основываться на способности масла экономить топливо.

Компоненты масла и их взаимодействие

Правильный выбор дисперсантов также играет важную роль в контроле вязкости масла. Они оказывают влияние на масло так же, как и полимеры с низким молекулярным весом и могут изменять вязкость масла со временем.

Например, если в масле образуются углеродистые осадки, его вязкость при высоких температурах будет зависеть от применяемой диспергирующей системы.

Антиокислительные присадки и детергенты позволяют маслу сохранять свойства в течение всего рабочего цикла. Дисперсанты, детергенты и противоизносные добавки взаимодействуют с модификаторами трения и формируют смазочную пленку на поверхностях трения. При выборе модификаторов трения необходимо учитывать результаты наблюдения за их взаимодействием с перечисленными веществами.