Минералка или синтетика: всё о базовом масле

При выборе моторного масла важны вязкость, рекомендации производителя, допуски и бюджет. Но прежде чем разбираться в подборе, стоит понять, чем отличается минеральное масло от синтетического на уровне сырья: как базовое масло получают, очищают и перерабатывают и как эти процессы влияют на качество готового продукта.

Как из нефти получают масло

Углеводороды в составе нефти имеют разную молекулярную массу и, как следствие, разные температуры кипения. Этот показатель используют при первичной переработке нефти — перегонке (дистилляции), которая делит нефть на фракции. Сырая нефть подогревается в печи до 350 °C и подаётся в атмосферную колонну в виде смеси газа и жидкости.

Разделение нефти на фракции

В атмосферной колонне нефть разделяется на фракции в зависимости от температуры кипения каждой из них:

1. Сверху выделяется газовая фракция — из неё синтезом получают пластик, полиэтилен, резину и другие материалы.
2. Ниже идёт бензиновая фракция — то самое топливо, которое заливают в бак автомобиля.
3. Следом — керосиновая фракция, моторное топливо для авиации и крупной техники.
4. Под ней — газойлевая фракция, сырьё для дизельного топлива.

После выделения этих фракций в атмосферной колонне остаётся мазут, который перемещается в вакуумную колонну и подвергается аналогичному разделению под вакуумом. Из мазута выделяют:

• несколько масляных фракций;
• гудрон — почти твёрдый остаток, оседающий на дне колонны. Из гудрона получают остаточные масла и битум для дорожного строительства.

Классификация базовых масел API: 5 групп

Действует международная классификация Американского института нефти (API — American Petroleum Institute), по которой все базовые масла делятся на пять групп в зависимости от происхождения, содержания ненасыщенных углеводородов и серы, а также индекса вязкости.

Масла I, II и III групп получаются непосредственно из нефти и называются минеральными — отличаются они степенью и способами очистки:

• Группа I — селективная очистка и депарафинизация растворителями;
• Группа II — дополнительно гидроочистка;
• Группа III — гидроизомеризация, гидрокрекинг и каталитическая гидроизодепарафинизация.

Для каждой следующей группы новые процессы очистки не заменяют старые, а добавляются к ним: проходя каждую стадию, масло становится на порядок чище — от первой к третьей группе.

При производстве базовых масел IV и V групп задействуют технологии органического синтеза, поэтому их относят к синтетическим:

• Группа IV — масла на основе полиальфаолефинов (ПАО);
• Группа V — масла на основе прочих химических соединений, не вошедших в предыдущие группы.

Минеральные масла (группы I–III)

Группа I

Чтобы получить базовое масло первой группы, масляную фракцию подвергают очистке. Селективная очистка растворителями снижает содержание ароматических углеводородов и повышает стабильность продукта, а депарафинизация уменьшает содержание парафинов, замедляя застывание масла при низких температурах.

Достоинства: простой процесс производства, низкая стоимость, хорошая растворимость присадок.

Недостатки: слабая окислительная стабильность, склонность к образованию отложений, узкий рабочий диапазон температур, выраженный запах нефтепродуктов.

Из-за простоты производства на эти масла приходится до 70 % мирового объёма смазочных материалов — это самая распространённая группа.

Группа II

Для второй группы к перечисленным процессам добавляется гидроочистка: она снижает содержание серы и азота, которые иначе образуют агрессивные соединения, разрушающие двигатель (коррозия, серная кислота).

Достоинства: меньше примесей серы, азота, тяжёлых металлов и ароматических углеводородов; более однородная структура сырья; выше индекс вязкости; низкая испаряемость; улучшенная термоокислительная стабильность.

Недостатки: индекс вязкости всё ещё ниже, чем у III группы (80–120 против 120+); выше себестоимость по сравнению с I группой.

Группа III и III+

Для третьей группы сырьё подвергают гидроизомеризации, гидрокрекингу и каталитической гидроизодепарафинизации. По специальной технологии ЛУКОЙЛ минеральное сырьё проходит очень глубокую переработку на молекулярном уровне, что позволяет получать масла группы III+ (VHVI, от Very High Viscosity Index — «очень высокий индекс вязкости»). Они состоят из углеводородов с низкой температурой застывания.

Достоинства: высокий индекс вязкости (больше 140), стойкость к окислению, минимальное содержание примесей и ароматических углеводородов, низкая испаряемость (меньше расход на угар).

Недостатки: стоимость производства примерно в 2,5 раза выше масел первой группы.

По свойствам масла группы III+ очень близки к «чистой синтетике», а по ряду показателей превосходят её.

Синтетические масла (группы IV–V)

Группа IV

Работая на опережение, химики создали полиальфаолефины (ПАО) — альтернативу нефтяному сырью. Их получают реакциями синтеза из этилена: на сложных химических установках короткие молекулы компонентов природного газа «сшивают» в более длинные — децены. Итоговые масла и смазочные материалы обладают исключительными характеристиками.

Достоинства: очень высокая окислительная стабильность, малая испаряемость, высокий индекс вязкости, широкий рабочий диапазон от −70 °C до +180 °C.

Недостатки: плохо смешиваются с присадками, узкая область применения.

В отличие от минеральных, синтетические базовые масла плохо растворяют присадки. А без присадок базовое масло работает заметно хуже и требует частой замены, чтобы избежать вспенивания и окисления. Необходимость использовать полностью синтетические масла, как правило, есть только в автоспорте: высокофорсированные двигатели значительную часть времени работают на предельных режимах.

Группа V

В пятую группу входят любые соединения, не вписавшиеся в первые четыре. В частности, к ней относятся масла на основе сложных эфиров — эстеры. Это полностью синтетическое базовое масло, во многом превосходящее ПАО: благодаря полярности молекул оно образует прочную масляную плёнку на металлических деталях. Чаще всего эстеры применяют в комплексе с другими базовыми маслами для улучшения свойств смазки. Готовых продуктов целиком на основе V группы не выпускают из-за слишком высокой стоимости на всех этапах.

Что выбрать: минералку или синтетику

Однозначного ответа здесь нет. Для каждого вида техники есть свои рекомендации производителя, допуски, условия эксплуатации и состояние агрегата. Масло, подходящее для нового турбированного двигателя, будет хуже работать, например, в моторе с пробегом более 100 000 км.

Главное преимущество минеральной основы — доступность и широкое распространение. Козырь «чистой синтетики» — экстремальные температурные условия, при которых масло продолжает работать. При этом продукты целиком на маслах I группы сегодня практически не встречаются; то же верно для IV группы — они слишком дороги в производстве, плохо растворяют комплекс присадок и требуют частой замены.

Самые популярные на мировом рынке — смеси на основе базовых масел II и III групп с разной долей «чистой синтетики». Если вы не ездите на ретро-автомобилях Horch (привет минеральным маслам) и не пугаете соседей по потоку рёвом 1200-сильного болида (любитель чистой синтетики), вам подойдут хорошо очищенные масла на базе II и III групп с правильно подобранным комплексом присадок. Подобрать такое можно среди моторных масел или в продукции бренда ЛУКОЙЛ, который выпускает базовые масла группы III+.

Информация с сайта производителя ЛУКОЙЛ.