Масло для мотора: скользкие вопросы

Масляную тему с Петром Меньших обсуждают за круглым столом авторы самых острых и, как следствие, скандальных зарулевских материалов из рубрики «Экспертиза» – доцент кафедры двигателей внутреннего сгорания Санкт-Петербургского Университета, к.т.н. Александр Шабанов и заведующий отделом экспертиз и спецпроектов журнала ЗР Михаил Колодочкин.

М.П.С. – Открывая наш круглый стол, первым делом представлю питерского коллегу. Александр по образованию – инженер-физик, а по призванию и основной специальности – двигателист. За 30 лет работы в области двигателестроения издал более 150 научных трудов, 8 монографий и учебников, выпустил сотни студентов и около десятка аспирантов. Более десяти лет – в автожурналистике, преимущественно работает в жанре аналитической экспертизы. Ну и, наверняка, болеет за «Зенит»?
А.Ш. – Точно!
М.П.С. – Ну, а Михаила представлять не надо. Хотя далеко не все знают, что он – автор 9 научных трудов и внедренных изобретений в области цифровой техники, разработчик многочисленных электронных устройств – от первых отечественных накопителей на гибких магнитных дисках до систем зажигания на инфракрасных лучах и противоугонных устройств с синтезатором речи. И, конечно же, автор сотен журнальных публикаций – вот с него и начнем! Кстати, почему ваши экспертизы вечно вызывают чье-то недовольство?
М.К. – К сожалению, причина невероятно банальна. Если описываемый нами товар занимает в них первое место, то производитель неизменно доволен. Второе место – уже повод для обиды. Ну, а последнее – это просто оскорбление, особенно в тех случаях, если фирма размещает в журнале свою рекламу. Впрочем, это касается не только масел. Но ни одного серьезного обвинения по «технике исполнения» я ни разу не видел. А объяснить людям, что в забеге на стометровке победитель бывает только один, невероятно тяжело.
М.П.С. – Ладно, поговорим по технике. Какое масло заливать, если не ехать в сервис? Обилие этикеток просто подавляет неискушенного потребителя.
А.Ш. – Да, циферок много – 0W30, 10W40, 15W60… Продавцы масел рассказывают многое, но общая суть их разъяснений проста – можно лить все, что угодно, всяко будет хорошо. На самом же деле цифры на банках с маслом – это классификация его вязкости. Наличие двух цифр, разделенных буквой W, говорит о всесезонности. Первая цифра фиксирует минимальную отрицательную температуру, при которой двигатель можно будет провернуть. Так, например, масло 0W40 должно прокачиваться от  -35ºС, а 15W40 – от  -20ºС. С этим все понятно… А вот вторая цифра определяет вязкость масла при температуре 100ºС, точнее – не саму вязкость, а допустимый диапазон ее изменения. Так, для «тридцатки» вязкость при 100 ºС может меняться в диапазоне от 9,3 до 12,5 сСт (сантистоксов – единиц измерения вязкости), для «сороковки» – от 12,5 до 16,5 сСт, а для «пятидесятки» – от 16,3 до 21,9 сСт.
М.П.С. – А выбрать-то что? Пожиже? Погуще? И что от этого меняется в жизни и самочувствии мотора?
А.Ш. – Расхожий ответ известен: мол, чем больше вязкость масла, тем толще масляные пленки образуются в парах трения, тем лучше они защищают от износа. Но надо учитывать не только износ! Дело в том, что и мощность мотора, и расход масла на угар, и даже, как это не парадоксально, температуры его деталей, а значит, и общая надежность двигателя, зависят от вязкости масла. Но в первую очередь – расход топлива! Наука под сложным и малопонятным названием «трибология» утверждает, что существует очень забавная особенность зависимости мощности мотора и его расхода топлива от толщины масляного слоя. А, значит, и от вязкости моторного масла. Есть определенная, оптимальная толщина масляного слоя, при котором мощность потерь трения будет минимальной. Иными словами, как более тонкая, так и более толстая пленка приведут к снижению мощности мотора и росту расхода топлива. Следовательно, эффективная мощность мотора и его экономичность при оптимальной толщине пленки будет максимальной. И оптимальная толщина слоя масла – своя для каждого режима. Более того, она зависит от конструкции и реального состояния мотора!
М.П.С. – А какой принцип образования цифр в индексах? От чего отталкиваться? Есть ли здесь система, которую я могу запомнить?
А.Ш. – Такого принципа нет. Это как в размерах одежды – S, M и всякие XXL. Реальный размер – примерно, “плюс-минус” один-два размера. Можно считать, что это просто номер группы масла, и привязывать его к какой-то определенной температуре не получится.
М.П.С. – Так что лить-то? Если одной фразой!
М.К. – Одной фразой? Очень просто: только масла тех групп вязкости, которые рекомендованы производителем. Причем – МОТОРА, а не МАСЛА!
М.П.С. – А что за буковки такие SJ, SL? Группа качества?
А.Ш. – Да, именно она. Вместе с классификацией масла по SAE, характеризующей его вязкость, она определяет его применимость к конкретному мотору. Наиболее распространенной зарубежной классификацией эксплуатационных свойств считается классификация API, связывающая свойства масел с условиями работы двигателей. В марку масла входит индекс, состоящий из двух букв, первая из которых определяет тип двигателя: S (Service Station) – бензиновые двигатели и C (Commercial) – дизельные двигатели; вторая (A, B, C, D, E, F, G, H, J, L, M) определяет уровень эксплуатационных свойств. Марка может быть дробной, тогда масло с точки зрения применения универсально – для бензиновых и дизельных двигателей.
На сегодня лучшие масла – SM: они способны заменить все, что выпускалось раньше. То есть, если в инструкции к автомобилю разрешено масло SJ, то SM ему явно не повредит. Эта группа реально имеет определенные «плюсы». Это и лучшая защита мотора от износов, и меньший уровень отложений в моторе, и более длительный срок службы. Вот только не просите назвать конкретную цифру, через какой пробег надо менять масла одного и другого класса. Это – сугубо индивидуальный параметр, который зависит и от марки двигателя, и от его технического состояния, и качества используемого топлива, и от стиля езды. Но по оценкам – хорошие масла группы SM дадут маслам SL процентов 30…40 форы по ресурсу. Это – в среднем…
М.П.С. – А вот «Лада» рекомендует узкую группу масел, которую вазовцы успели проверить, когда были деньги на исследования. Сейчас много новых отличных масел. Которые они не включают в свой список. Мне слушать завод и тащиться за Ладой или Вы что-нибудь порекомендуете современней.
А.Ш. – Конечно, порекомендую что-то посовременнее. Список Лады включает и такие масла, которые давным-давно сошли с рынка, и их днем с огнем не сыщешь. Опять же – читай выше – есть класс по SAE и по API. Класс по вязкости должен выдерживаться строго, точнее – диапазон классов вязкости, а класс качества – быть не ниже допущенного. Выше – может только приветствоваться. А всякие байки, что хорошая синтетика из мотора вытечет – это из разряда бабушкиных сказок.
М.П.С. – А вы не считаете, что обычному потребителю разобраться в этом все равно тяжело? Особенно женщине! Она же обязательно перепутает все эти буковки!
М.К. – Женщина всегда может обратиться за помощью к мужчине! Кроме того, мы же начали с того, что решили купить масло самостоятельно, дабы не посещать сервис. Но если все же приехать на «фирму», то никаких проблем с циферками просто не возникнет. Впрочем, еще есть масла линейки Mobil 1, которые позицируют как раз необычным образом. Дескать, хочешь купить масло – посмотри на одометр автомобиля и приезжай к нам за «Мобилом»! Сейчас вспомню названия… Mobil 1 New Life – это для автомобилей с пробегом от 0 до 100 тыс. км, Mobil 1 Peak Life – для автомобилей с пробегом от 100 тыс. км, Mobil 1 Extended Life – для автомобилей с пробегом от 150 тыс. км. Более того: единожды выбрав себе подходящий «Мобил», не нужно менять его по мере старения автомобиля!

М.П.С. – Так что же, все предыдущие рассуждения особой роли не играют? Фирма нашла правильное решение проблемы?
А.Ш. – С точки зрения потребителя решение действительно правильное! Ему не надо читать много умных книжек, рекламных проспектов, чтобы подобрать себе масло. Посмотрел на одометр, пришел и купил. А насколько оно подходит для мотора – это уже заботы фирмы Mobil.
А вот с точки зрения разработчиков двигателей – это совсем неправильно! Ведь изначально, при проектировании всех узлов трения, рассчитывают их несущую способность. И на масле 0W20 она будет в два-три раза меньшей, чем на 5W50. Значит, и работать мотор будет на разных маслах совсем по-разному. Если его проектировали на масло большей вязкости, то и мощность сядет, и ресурс снизится. А если – на менее вязкое, то расход топлива и самого масла будет больше. Поэтому хорошо бы убедиться в одобрении масла фирмой-производителем двигателя.
И еще момент… Как можно разделять масло только по пробегу автомобиля? Подумайте сами: есть ли разница в техническом состоянии мотора «жигуленка» Сызранской сборки или какого-нибудь «баварца» при одинаковом пробеге, допустим, в 200 тыс. км? Или у тех же «волжанок», одна из которых накатала 100 тыс. км по Крайнему Северу, а другая – в условиях мегаполиса? Так что, пробег – это несколько странный критерий для подбора сорта масла.
М.П.С. – А вот обратный пример: фирма «Кастрол» выпускает масла чуть ли ни специально под конкретный бренд авто: «Вольво», «Ауди»… Есть ли в этом смысл?
М.К. – Я задавал это вопрос представителям «Кастрол». Технический специалист улыбался, но говорил, что эффект действительно есть. Хотя и минимальный.
А.Ш. – С точки зрения производителя двигателя правилен именно такой подход. Только так можно вытянуть из масла максимум его возможностей! Но для потребителя это неудобно – в небольшом городе масло «Ауди» вряд ли найдешь, а ехать надо…
М.П.С. – А насколько синтетика лучше минералки? И лучше ли?
А.Ш. – Скажем так: существенно лучше! Недостаток у «синтетики» только один – цена! А все остальное – это преимущества…
Во-первых, сейчас на рынке днем с огнем не сыщешь «синтетики» класса ниже SL по API. А вот «минералки» выше SJ практически не поднимаются. Со всеми вытекающими отсюда следствиями – энергосбережение, повышенные противоизносные и антизадирные функции, улучшенная моющая способность.
Во-вторых, это стабильность и предсказуемость поведения за длительный срок его использования в моторе. Все всесезонные «минералки» включают в свой состав большой процент загущающих присадок, формирующих их вязкостные свойства. А они сравнительно нестабильны, любят разлагаться, окисляться и, вообще – портиться. «Синтетики» в этом случае ведут себя намного лучше. Их вязкость «собирается» уже на уровне базовой основы, а вязкостные присадки лишь слегка ее корректируют. Понятно, что их в составе «синтетики» значительно меньше, нежели в «минералке», отсюда и больший срок службы «синтетики».
Отметим, также, что «синтетики» обладают большим индексом вязкости. Иными словами, разница между значением кинематической вязкости при высоких и низких температурах меньше. Это существенно облегчает условия пуска двигателя при низких температурах.
М.К. – Когда я ездил на «Волге», меня все сервисмены пугали тем, что «синтетика» будет из нее вытекать…
А.Ш. – И сейчас говорят, да не всему надо верить! Современные материалы, из которых изготавливают элементы уплотнения коленчатого вала (сальники в просторечии), проходят специальное тестирование на совместимость с «синтетикой». Возможно, для тряпичных набивок сальников 402-х двигателей такое и было, но сколько их осталось в живых?
М.П.С. – А смешивать масла можно? Ну не помню я, что там у меня залито, а подлить нужно…
А.Ш. – Сложный вопрос. Теоретически, чтобы получить сертификацию по API, все масла проходят тест на совместимость с определенным набором наиболее известных масел. И если выявляется фактор их несовместимости, то такое масло просто не получает соответствующего сертификата. Да и в мире существует не такое уж большое количество базовых основ и пакетов присадок. Поэтому получить конфликт их интересов в двигателе при смешении удается довольно редко.
Но на практике рискуешь своим, родным мотором! Поэтому «правильный ответ» – такой. Формально, если масла сертифицированы по одинаковым классам API и имеют одинаковую базовую основу, то их можно мешать без проблем. Но на практике, когда потребитель ничего не знает ни о базовой основе, ни о чем другом, все-таки лучше этого не делать!

М.П.С. – А когда надо менять масло?
А.Ш. – Ну, некоторые фирмы вообще заявляют, что их масло, дескать, не требует замены – с каким купил, с таким и продал… Но все это – опасный маркетинговый ход. Да, порой масло может жить очень долго. Но для этого нужны «тепличные» условия для его работы. Мотор должен быть изначально новым, но уже качественно обкатанным – это чтобы давление картерных газов было небольшим. Еще – чтобы он был чистым, без следов старого, уже совсем убитого масла. Кроме того – чтобы он работал постоянно на режимах средних оборотов и малых нагрузок – это для того, чтобы температуры масла были сравнительно небольшими. И, вдобавок, чтобы он не крутился долго на «холостых», и при этом никогда не работал на режимах больших нагрузок и оборотов.
Что касается старения масла, то это – признак его нормальной работы! Ведь оно не только смазывает, а еще и моет. А раз моет, то и «мыло», то есть моющие щелочные присадки, расходуются, а грязь накапливается. Основная ее часть осядет в фильтре, но что-то мелкое и неуловимое через него все равно просочится. Кроме того, постоянный нагрев-охлаждение масла приводит к его окислению. А в таком состоянии оно становится коррозионно опасным. Так что масло, как и все живое, вечным быть не может. По крайней мере, сегодня.
А когда его менять? Четкого ответа на этот вопрос тоже нет! Поначалу следует придерживаться сроков замены, предписанных производителем автомобиля – это необходимо для сохранения гарантийных обязательств. А дальше? А дальше менять масло надо не по его сорту или цене, а по текущему состоянию. Основные критерии – существенное изменение вязкости и высокая степень загрязненности. Без приборов это установить непросто, но визуально различить сильно грязное масло на щупе вполне по силам. И еще один признак, по которому масло надо быстренько менять – это когда оно начинает скатываться по щупу, как вода. Такое в нашей практике встречалось не часто, но случаи бывали. Ездить на таком масле – значит, гарантировано угробить мотор.

Средние сроки замены масла – это через 5…7 тыс. км для «минералок» и 10…12 тыс. км – для «синтетик». Не так уж дорого это стоит, а поддержание системы смазывания двигателя в нормальном состоянии – это залог большого ресурса и отсутствия проблем с мотором. 

М.П.С. – На «минералке» ставим крест или ее можно в такси летом использовать при больших пробегах? В Америке льют «минералку» через каждые 7 тыс., меняют ее отсосом на АЗС и довольны.

А.Ш. – Не только в Америке! И в странах Ближнего Востока тоже, и в Африке, и в Китае. И это вполне оправдано – тем более свойства современной минералки тоже достаточно высокие. И я считаю, что эта тема незаслуженно забыта, в частности, журналом. Кстати, это идет с подачи самих масляных фирм – им выгоднее продавать более дорогие синтетики и полусинтетики. Да, и надо помнить, что большинство современных синтетик – это все равно сильно облагороженные минералки по своему составу, ведь основы у них одинаковые – углеводородные. А чистых синтетик, типа полисилоксановых, например, встретить нынче практически невозможно. 

М.П.С. – В немецких авто замена масла через 15 тыс., а Вы говорите 10-12 тыс.максимум.

А.Ш. – Можно и через 20, и через 25 тысяч… Но принцип простой – если хочешь на машине ездить долго и без проблем, на масле экономить не надо. В том числе – на его заменах. А вот производителю автомобилей длинных сроков службы моторов не надо, оттуда и многие рекомендации идут.

М.П.С. – А какие производители – отечественные и зарубежные у вас лично пользуются авторитетом, какие не очень?

М.К. – Давайте все же не будем делать кому-то рекламу! Свои выводы мы делали в статьях – там все написано…
М.П.С. – Дорогой автомобиль должен питаться в дорогом ресторане или покупать продукты в супермаркете?
А.Ш. – Естественно в ресторане! Глупо не пожалеть два-три миллиона за авто, а потом экономить тысячу-другую на канистре масла. В дорогом ресторане нарваться на откровенную гадость сложнее. И бодяжное масло – такая штука, которая одинаково успешно может угробить и «Жигуль», и «Феррари»! Причем – Феррари значительно быстрее.

М.П.С. – Насколько отечественное моторостроение отстало от масляного прогресса?

А.Ш. – Наше моторостроение отстало настолько же, сколько и от моторостроения не нашего. А вот маслостроение отечественное находится вполне на уровне. И это понятно – они использует тот же принцип мирового разделения труда. И базовые масла в лучших российских фирмах используются совсем неплохие (их кое-кто из мировых брендов тоже за основу берет, только не буду уточнять, какие). А уж пакеты присадок все, и наши, и не наши используют одни и те же, и закупают их у трех-четырех фирм. Других просто нет!
М.К. – Еще постоянно возникает вопрос «мыть или не мыть»…
А.Ш. – Еще один вопрос, на котором сломано множество копий! Бытующее распространенное мнение: мыть мотор перед заменой масла категорически нельзя! Дескать, в моторе остается промывочное масло, которое сильно портит новое. Можно подумать, что остатки старого, полностью выработавшего ресурс масла, ничего не портят… Заметим, что его при стандартной процедуре слива остается до 20…25% от объема новой заправки! Да и отложения в масляной системе тоже не полезны мотору…
Как быть? Вариантов – два… Первый – для тех, кто периодически отдает автомобиль на сервис для проведения следующего ТО, при котором, чаще всего, предусмотрена процедура замены масла. Обычно такие автомобили имеют еще небольшой пробег, а изначально заправлялись приличным маслом. Тогда простая замена масла по процедуре «слил-залил», в принципе, допустима… Да и ответственность за результат несет СТО.
Второй вариант – если масло меняешь сам: тут, из любви к искусству, можно поступить так. Масло сливают с горячего мотора, причем достаточно долго – около 30…40 минут. Потом мотор пускают без масла, на холостых, на минуту, не больше – чтобы он сам «выдул» остатки масла. Нужно еще немного подождать – кое-что стечет. Потом залить пару литров промывочного масла, завести и покрутить мотор минут пять – он еще лучше вымоется. Слить, и залить пару литров хорошего масла, на котором будешь ездить дальше. Снова – завести, покрутить, слить, продуть. И только после этого – поменять масляный фильтр и залить полную заправку нового масла.
Проверено – срок жизни масла после такой процедуры увеличивается процентов на 30…40! Хотя – и долго, и дорого. Зато экономим на ресурсе мотора, получая дополнительный бонус в виде повышения надежности его работы.
М.П.С. – Кстати, такой вопрос из личной практики… У нас на автодроме «Смоленское кольцо» при быстрой езде у «Ауди R8» компьютер стал выдавать «перегрев масла в двигателе». Какая там была толщина пленки или ее совсем не было. Технари сказали, что для быстрой езды на кольцевой трассе было неправильное масло. Но в других машин «Мерседес SLS AMG» и «Порше 911 Турбо» масло не перегревалось при такой же быстрой езде. Давайте вообще оттолкнемся от этого живого примера.
А.Ш. – А температура масла в двигателе зависит не столько от масла (хотя и от него тоже), сколько от самого автомобиля и его двигателя в частности. Например, от зазоров, режимов работы, материала, из которого изготовлены детали, особенностей организации системы смазывания, наличия масляного радиатора и его параметров, даже от конструкции защиты картера и объема масляного фильтра. Так что – ничего удивительного. И слова механиков в данном случае могут быть вполне оправданы – опять же, смотрите рекомендации фирмы-изготовителя, они в данном случае являются Библией и Кораном владельца.

М.П.С. – У нас в редакционном парке три новых дорогих авто «Ауди 6 Авант», БМВ 5 и «Крайслер-Кроссфайр» (был). Два первых даже в молодости ели и продолжают подъедать масло в межсервисном пробеге, а «Кроссфайр» никогда не ел. Вообще не доливали. Почему?

А.Ш. – А это – вообще тема отдельной статьи или материала! Расход масла на угар – штука очень тонкая и совсем непростая. Он зависит от кучи параметров, вид масла в котором является далеко не единственным. Он зависит и от стиля вождения, и от скоростного режима, и от особенностей конструкции двигателя – зазоров в поршневой группе, конструкции поршневых колец, рабочих температур деталей двигателя и еще много чего. Поэтому ничего удивительного в том, что разные моторы по-разному подъедают масло, нет.
М.П.С. – Мой друг в Италии эксплуатирует машину до 40 тыс. без замены масла и обслуживания , потом ее по программе обмена сдает и покупает новую. Что там с маслом и с двигателем будет у другого владельца?

А.Ш. – Это распространенная на Западе практика, особенно в Штатах. Но потом это «добро» приезжает в Россию и очень скоро получает изрядный набор проблем. Чудес не бывает – масло должно стареть, только тогда оно работает. А, старея, масло теряет свои свойства. Конечно, автомобиль и на полной бурде может ездить, и сразу с ним ничего не случится, уж таковы запасы прочности у хорошей машины, но хорошего ничего от этого нет.

М.П.С. – А нужно ли двигатель (масло) зимой прогревать, как это у нас многие делают, по 5-10 минут.
А.Ш. – С точки зрения экологии – не надо, с точки зрения ресурса и надежности мотора – надо. Что для вас важнее – решайте сами.
М.П.С. – Дайте конкретную рекомендацию в какой полосе какое масло под зиму покупать ( три региона) с комментариями для закрепления всего понятого из материала.
А.Ш. – Не дам! Причина понятна – смотрите выше. Читайте инструкцию по эксплуатации автомобиля и придерживайтесь данным там рекомендациям!
М.П.С. – Ну, полагаю, что теперь моторам – как нашим, так и наших читателей – станет жить легче!

 Источник: http://www.automps.ru/2010/09/maslo-dlya-motora-skolzkie-voprosy/

Тормозим уверенно

Как мы все прекрасно знаем, тормозная система — это важная часть автомобиля, отвечающая за безопасность вождения, за сохранность жизни людей. Как следствие, тормозные колодки — одни из наиболее востребованных и значимых расходных частей при эксплуатации автомобиля. Можно проехать лишнюю тысячу километров на старом масле, затянуть с заменой фильтра, однако не поменять тормозную колодку в срок — равносильно самоубийству.

Скорости вождения автомобилей в последние годы высоки, стоимость автомобилей возросла, а человеческая жизнь — бесценна. Поэтому отринем прочь пословицу: «хорошему водителю тормоза не нужны, а плохого они и так не спасут». И рассмотрим общие положения тормозной системы: как происходит торможение, какие бывают вообще тормозные колодки, какие существуют фрикционные материалы для тормозных колодок, почему для каждого автомобиля нужны свои колодки, ну и так далее.

Как происходит торможение?

Вы нажимаете на педаль тормоза (1), шкив в главном тормозном цилиндре давит на поршень (2), который создает давление тормозной жидкости, а жидкость в свою очередь, проходя по трубкам (3), попадает в тормозные цилиндры на колесах. Поршень тормозного цилиндра на колесе, под воздействием давления жидкости, приходит в движение и давит на колодки, которые зажимают тормозной диск (барабан) (4). Тормозной механизм выполняет одну единственную функцию — рассеивает кинетическую энергию вращения колеса во внутреннюю тепловую энергию колодки и диска (барабана). Т. е. машина останавливается из-за того, что нагреваются тормозные колодки и диски. Чтобы не было перегрева, их необходимо охлаждать. Охлаждаются они обычно встречным потоком воздуха.

Эффективность тормозной системы определяется, в частности, качеством тормозных колодок. Так как число производителей тормозных колодок постоянно растет, возникла необходимость ввести стандарты, устанавливающие минимальный порог качества и рабочих характеристик этих изделий. Основные требования стандартов следующие: параметры, определяющие мощность торможения, качество материала, физические свойства и показатели трения колодок должны находиться в диапазоне+-15% от аналогичного параметра колодок, используемых при заводской комплектации автомобилей (так называемых «оригинальных» тормозных колодок).

На данный момент распространены два типа тормозных механизмов — дисковый и барабанный. Как одни, так и другие имеют ряд достоинств и недостатков, которые зачастую определяют область их применения.

Тормозные барабаны — это закрытый механизм, имеющий вид барабана.

Внутри тормозного барабана находятся тормозные колодки, которые прижимаются к его внутренней поверхности при нажатии педали тормоза. Они обладают эффектом механического усиления — тормозные колодки внутри тормозного барабана связаны друг с другом, поэтому при торможении главная колодка усиливает прижимание задней тормозной колодки, и это усиливает эффективность торможения. Обычно их устанавливают на заднюю ось.

Плюсом является то, что тормозные барабаны проще и дешевле в изготовлении, меньше изнашиваются. Изначально автомобили комплектовались именно такими системами. Главный минус тормозных барабанов в возможном перегреве, так как колодки находятся внутри, что затрудняет теплоотдачу при их нагревании.

Тормозные диски лишены этого недостатка: колодки находятся по бокам тормозного диска, представляющего собой металлический круг. При торможении колодки плотно прилегают к диску и не дают ему вращаться. Тормозные диски не закрывают колодки, которые в этом случае свободно обдуваются воздухом и лучше охлаждаются. Существуют вентилируемые тормозные диски. В них сделаны специальные отверстия, которые при движении автомобиля направляют холодные воздушные потоки на колодки, чем увеличивают эффективность теплоотвода.

Плюсы: дисковые тормоза рассеивают тепло намного лучше, чем барабанные. Свободный обдув практически исключает снижение тормозящего действия.

Минусы: более высокая стоимость производства и более быстрый износ фрикционного материала.

К повсеместному внедрению дисковых тормозов привело увеличение скоростных возможностей автомобилей. Поэтому на большинстве современных автомобилей используются передние и задние дисковые тормоза, однако на наших отечественных авто и у некоторых недорогих моделей иномарок можно встретить передние дисковые и задние барабанные тормозные системы.

Тормозные колодки представляют собой металлический каркас, на которой крепится специальная накладка, состоящая из фрикционных материалов. Фрикционными материалами называют смесь веществ с высоким коэффициентом трения, предназначенную для работы в условиях трения скольжения и высокой температуры. От качества фрикционного материала зависит качество тормозной колодки — не важно, передней или задней. Фрикционная накладка — важнейшая деталь тормозной колодки. Основные ее задачи таковы: получение необходимых сил трения в процессе торможения, обеспечение стабильности коэффициента трения при изменении скорости вращения тормозного диска или барабана и давления в системе.

Фрикционных смесей на сегодня существует великое множество. У каждой компании своя рецептура и свои ингредиенты. В состав смеси могут входить около 20 различных компонентов в определенной пропорции. Основа фрикционной смеси — армирующий компонент, на основании устойчивых видов этих компонентов и сложились виды фрикционных систем.

Выделяются асбестовые, безасбестовые (полуметаллические) и органические (на основе органических волокон).

Асбестовые в качестве армирующего элемента используют асбест. Про вред, наносимый здоровью человека асбестовой пылью, говорят все и везде, но научно данный факт не доказан.

Безасбестовые (полуметаллические) представляют собой фрикционный материал, в котором роль армирующего компонента выполняют иные составляющие, как то: стальная вата, медная, латунная стружка, различные полимерные композиции и т. п. Характерной чертой полуметаллических колодок является способность сохранять коэффициент трения под воздействием высоких температур. Недостатком является низкий (по сравнению с органикой) начальный коэффициент трения, а также необходимость прогрева.

Среди полуметаллических колодок различают колодки с низким и высоким содержанием металла.

Органические. Самые современные на данный момент фрикционные материалы выполняют на основе органических волокон. У таких колодок наилучшие тормозные свойства. Колодка содержит органический наполнитель. Обычно это графит. Графит к тому же уменьшает износ тормозной колодки и влияет на ее теплопроводность. Металлические волокна и дисперсные металлические наполнители тоже влияют на теплопроводность — они отводят тепло от поверхности трения и предохраняют ее от местных перегревов при торможении.

Добавим еще следующий очень и очень важный аспект, на который автовладельцы иногда не обращают внимания. Для работы со штатным тормозным диском необходимо выбирать колодки, сертифицированные и одобренные автопроизводителем именно для конкретной марки и модели автомобиля! Если колодка подходит по размеру и креплениям для одного автомобиля, но сертифицирована для другого, нельзя устанавливать такую колодку, так как состав фрикционной смеси может не подходить под сплав диска, что незамедлительно отразится на эффективности торможения, плюс могут появляться неприятные скрипы при торможении.

Аккумуляторы. Немного истории.

Ровно 150 лет назад ученый-химик Гастон Планте подарил Французской Академии наук, а вместе с ней и всему миру, первую аккумуляторную батарею. Ее активная площадь занимала 10 кв. метров, и такой аккумулятор требовал для подзарядки месяцы, а то и годы. Удивительно, но, несмотря на все разговоры ученых о том, что мы стоим на пороге революции в накопителях тока, их принципиальная конструкция остается неизменной. Все аккумуляторы похожи друг на друга, как родные братья: большая банка с кислотой, из которой торчат два свинцовых электрода. И сейчас, уже в XXI веке, отметая в сторону новомодные кадмиево-никелевые системы и таинственные «топливные ячейки», автомобилисты всего мира используют всё те же банальные кислоту и свинец.

Тем не менее, современные аккумуляторы являются технически сложными системами, вобравшими в себя лучшие достижения научной мысли за последние полтора века. Усовершенствования аккумуляторных батарей произошли в области материала пластин, общей конструкции и, в частности, в решении вопроса сбора и возвращения испаряющейся воды (системы кондиционирования).

На сегодняшний день различают четыре основных разновидности аккумуляторов: «классические» обслуживаемые (сурмянистый свинец), «малосурмянистые», «кальциевые» и «гибридные» (комбинированные).

Появились они вот почему. Современная поточная технология производства аккумуляторов предусматривает изготовление решетчатой структуры (обычно это литье) с последующим нанесением на нее токопроводящей пасты. Чистый свинец, из которого первоначально изготавливали пластины и пасту, непригоден для современных технологических процессов — требуется материал с более высокими механическими свойствами. Для получения нужных параметров в свинец стали добавлять сурьму (от 6 до 12%). Но это приводило к тому, что гидролиз воды происходил уже при напряжении 12В. Это означает, что даже при исправной электросистеме автомобиля вода постоянно расходуется, испаряясь в виде паров водорода и кислорода, а при любой неисправности этот процесс ускоряется в разы.

Если количество сурьмы свести к минимуму или заменить ее другим элементом, то процесс испарения воды в аккумуляторе можно свести к нулю — проще говоря, сделать аккумулятор практически необслуживаемым. Решая данную проблему, американцы создали так называемый «кальциевый свинец», а европейцы — «малосурмянистый». Полученные в результате опытов конструкции обеспечивали стойкость к гидролизу (это электролитическое разложение молекул воды на водород и кислород) при напряжениях до 16 В и выше. Это значит, что при исправно работающей электросистеме автомобиля вода практически не испаряется, следовательно, аккумулятор можно сделать герметично закрытым на всё время его эксплуатации.

Ну а гибридные аккумуляторы представляют собой систему, вобравшую лучшее из этих двух технологий. В них отрицательные пластины делают из кальциевого сплава, а положительные — из малосурмянистого. Причина тому следующая. При длительной глубокой разрядке положительные кальциевые пластины покрываются сульфатом кальция, который блокирует все электрохимические реакции. А этот процесс, в отличие от образования всем известного сульфата свинца, является необратимым.

Антифриз. Квадратиш, практиш, G11

Процесс стандартизации антифризов имел свои "особенности". С одной стороны, вроде бы недостатка в стандартах (в том числе и национальных, и не только в СССР) на них не было: BS 6580: 1992 — Великобритания, AFNOR NF R15-601 — Франция, ASTM D 3306 — США, CUNA NC956 16 — Италия, JIS K2234 — Япония. И даже такая известная промышленная и авторитетная в области автомобилестроения держава как Австрия внесла свой посильный вклад: ONORM V5123. С другой, непосредственно производители автомобилей больше ориентировались не на соблюдение национальных стандартов, а на собственные интересы. И поскольку общепризнанные стандарты не сложились, развивали свои фирменные спецификации.

Но, если в партере, как известно, побеждает самый тяжелый, то на рынке спецификаций — самый массовый. А так как на европейском авторынке наиболее массовыми были модели концерна Volkswagen, то именно его спецификации и стали с 70-х годов прошлого века на европейском рынке стандартном де-факто. Эти стандарты проникли к нам в 90-е вместе с хлынувшим на европейскую часть России потоком автохлама… в смысле, весьма подержанных «Опель Кадетов» и «Фольксваген Гольфов». В сознании наших автовладельцев они ассоциировались с успехами мирового автопрома и «высокими стандартами потребления запада», противопоставляясь подорванной местными «производителями» репутации советского ТОСОЛа. К слову, музыка играла совсем недолго, и те же «производители», узрев «новую рыночную нишу», начали лепить на свою продукцию этикетки с «импортными» названиями G11, G12, G12+… Компанию Volkswagen (владельца данных спецификаций) на предмет получения одобрений решили лишний раз не беспокоить — обошлись своими силами.

А теперь рассмотрим поподробнее, что же данные спецификации из себя представляют.

VAG TL 774-C или G11 на основе этиленгликоля — изначально содержал неорганический пакет присадок и был по своим эксплуатационным свойствам практически полным аналогом советского ТОСОЛа. Окрашивается в сине-зеленый цвет.

VW TL 774-D или G12 на основе этиленгликоля — имеет карбоксилатный пакет присадок, окрашивается в красный цвет, категорически не рекомендуется производителем для смешивания с G11.

VW TL 774-F или G12 Plus на основе этиленгликоля — имеет также карбоксилатный пакет присадок, окрашивается в фиолетовый цвет и допускает (правда, с частичной потерей антикоррозийных свойств) смешивание и с G11, и с G12. Рекомендован для автомобилей Volkswagen (а также Audi, Skoda, Seat), изготовленных с 2001 года.

VW TL 774-G или G12 Plus Plus — это упомянутая ранее «лобридная» или «биполярная» технология, пакет присадок содержит органические ингибиторы в сочетании с соединениями кремния. Температура кипения повышена до 135° C , что весьма актуально для современных двигателей. Рекомендован для автомобилей Volkswagen, изготовленных с 2008 года, именно такой антифриз должен «заливаться сегодня на всех предприятиях Volkswagen, независимо от их географического расположения». Окрашивается в ярко-красный цвет, допускает смешивание с G11, G12 и G12 Plus.

G13 — те самые, упомянутые нами ранее «высокоэкологичные» антифризы на основе глицерина с пакетом органических присадок. Должны быть окрашены в желтый или оранжевый цвета. Ранее планировалось, что его широкое применение в двигателях автомобилей Volkswagen начнется в 2010 году, проблему снижения себестоимости сырья решат за счет «широкого использования отходов производства био-дизеля и масла из фритюрниц». Что «позволит экономить в год таким образом более 30 000 т CO²» — время покажет, что из этого выйдет.

Безусловно, другие европейские автопроизводители также не стояли в стороне, каждый имел свои спецификации PSA — B71 5110 концерна Peugeot–Citroën, BMW N 600 69.0 компании BMW, B 040 1065 компании Opel. Каждая спецификация имела свои нюансы, определяемые предпочтениями автопроизводителей, конструкционными особенностями систем охлаждения и применяемыми материалами.

Однако всё это «разнообразие технических решений» обеспечивала пакетами присадок и сырьем (по разным оценкам до 90% объема европейского рынка) одна единственная компания — BASF. Ее продукция под брендом Glysantin® имеет одобрения (и поставляется) практически всем европейским автопроизводителям. Именно BASF в сотрудничестве с Volkswagen и разработала продукт G40, определивший спецификацию VW TL 774-G (G-12 Plus Plus).

Продукцию BASF используют при производстве своих антифризов и многие поставщики продукции на aftermarket. В России BASF также расширяет свой рынок: в июле 2009 года было заявлено о совместном производстве с крупнейшим отечественным производителем охлаждающих жидкостей Тосол-Синтез, Дзержинск.

Для того, чтобы противостоять BASF в Европе, в 1998 компании Chevron и Total создали совместное предприятие по производству охлаждающих жидкостей для автотранспорта и промышленности — ARTECO. ARTECO также сотрудничает и с автопроизводителями, и с поставщиками на aftermarket. Крупнейшим партнером ARTECO в России является ОАО «Техноформ», производитель антифризов под брендом CoolStream.

Антифриз. Из чего же, из чего же сделаны...

В настоящее время подавляющее число автомобильных антифризов созданы на основе этиленгликоля. Как мы уже знаем, главная проблема водно-гликолевой смеси — высокая коррозийная активность к цветным металлам, для решения которой в их состав вводят пакеты присадок. Соответственно по составу пакета присадок все они делятся на три группы:

1. Неорганические (или традиционные, или силикатные)
2. Гибридные.
3. Органические (или карбоксилатные)

Неорганические антифризы.

Исторически первые пакеты присадок для антифризов состояли из неорганических веществ — силикатов, фосфатов, боратов, нитритов, аминов, нитратов и их комбинаций.

Данные пакеты в процессе эксплуатации образуют на поверхности системы охлаждения защитный слой (толщиной порядка 1000 ангстрем), который препятствует воздействию водно-гликолевой смеси. В случае нарушения данного защитного слоя и попытке коррозионного воздействия пакет присадок практически мгновенно срабатывает, восстанавливая целостность защиты. Именно классу неорганических антифризов относился советский ТОСОЛ.

С развитием автомобилестроения, увеличения теплоотдачи с литра рабочего объема, широкого применения в конструкции двигателей цветных металлов и алюминия, ростом межсервисного пробега, неорганические антифризы стали всё меньше удовлетворять предъявляемым требованиям. К их основным недостаткам можно отнести:

• Небольшой срок службы неорганических ингибиторов (не более 2-х лет)
• Неспособность выдерживать высокие (более 105 °С) температуры
• Некоторое снижение теплообмена и снижение эффективности охлаждения двигателя за счет защитного слоя
• Формирование по мере срабатывания присадок твердых абразивных нерастворимых частиц, сокращающих срок службы водяного насоса, блокирующих работу термостата и засоряющих радиатор
• Силикаты провоцируют коррозию цветных металлов и по мере выпадения в осадок формируют гелеобразные отложения
• Бораты, нейтрализуя продукты окисления этиленгликоля и защищая черные металлы, при нагревании вызывают точечную коррозию (питтинг) алюминия
• Нитриты, защищая от точечной коррозии алюминий, в соединении с аминами образуют токсичные канцерогенные соединения и разрушают припой
• Отсутствие защиты от кавитации. Кавитацией называется процесс образования в жидкости пузырьков газа. Собственно, любой, кто видел кипящую воду, знаком с этим процессом. Для системы охлаждения опасен не процесс образования пузырьков, а процесс их разрушения: формирующаяся при взрыве пузырьков ударная волна разрушает защитный слой на системе охлаждения. Как выглядят результаты кавитации на практике можно посмотреть здесь.
  

Органические или карбоксилатные антифризы.

Прогресс не стоял на месте, и с конца 90-х годов неорганические пакеты присадок были заменены новыми на основе органических (карбоновых) кислот. В иностранной литературе обозначаются как "OAT coolants" (Organic Acid Technology) и обычно называются органическими (или карбоксилатными).

Новые органические антифризы не содержат силикатов, нитритов, нитратов, фосфатов, боратов и аминов, столь «не дружественных» окружающей среде. Прогрессивная общественность, изрядно повернутая (в психиатрическом смысле данного слова) на всяческих «зеленых» и «ЭКО» технологиях, приветствовала этот шаг. Конечно, всеобщее ликование несколько огорчал тот факт, что сама основа, которая составляет до 98% антифриза (если не считать воду), представляет собой этиленгликоль — яд. Дабы не останавливаться на достигнутом, протиииивный этиленгликоль предложили на радостях заменить «на более прогрессивный, и экологичный» ... глицерин. Но идея не была поддержана массами по сей день ждет своей реализации.

Однако, органические антифризы кроме маркетинговых имели и вполне реальные преимущества.

• Ингибиторы на основе карбоксилатных кислот не образуют защитного слоя по всей поверхности системы, адсорбируются лишь в местах (очагах) возникновения коррозии с образованием защитных слоев толщиной не более 0,1 микрона. То есть ингибиторы расходуются только в случае возникновения очагов коррозии. Это обеспечивает больший срок службы: 5 лет против 2-х лет у неорганических.
• Более тонкая пленка органических ингибиторов обеспечивает более эффективный теплообмен системы охлаждения с окружающей средой
• Органические ингибиторы лучше защищают от кавитации.

Гибридные антифризы.

В 90-х годах также появились антифризы, которые не содержали в своих антикоррозийных пакетах присадок нитритов и/или аминов с фосфатами. Силикаты (в европейской версии) и фосфаты (в японской и корейской) они сохранили, но дополнились ингибиторами коррозии на основе органических кислот. Поскольку данные антифризы сочетали в своем составе как органические, так и неорганические элементы, их и назвали гибридными. В момент своего появления они имели срок службы до 3-х лет, что превосходило неорганические антифризы.

С маркетинговой и экологической точки зрения было абсолютно очевидно, что, занимающие промежуточное положение между неорганическими и антифризами, с появлением замечательных «зеленых» гибридные антифризы должны были покинуть рынок. Однако они почему-то не торопились, и полная победа экологии всё время откладывалась.

Особенно не торопились в этом вопросе японские автопроизводители, продолжавшие по непонятным для прогрессивной общественности основаниям использовать совместно с органическими ингибиторы на основе фосфатов (так называемая «P-OAT технология»). Поклонники европейского автопрома усматривали в этом "дикость азиатов, прозябающих в стороне от столбовой дороги цивилизации" и лишнее доказательство превосходства любимых автопроизводителей. Почитатели японских автомобилестроителей смущались, оправдывались и выдвигали теории о том, что:

• фосфатов там совсем немного
• фосфаты — практически органические элементы
• P-OAT — это особый «органический» путь японцев…

Но в 2008 году случилось страшное. Лидер европейского автопрома (как минимум в количественном выражении) концерн Volkswagen, автор де-факто стандартов антифризов европейского рынка (подробнее об этом в следующей статье) объявил о переходе к использованию в своих автомобилях «нового антифриза, рассчитанного на весь срок службы двигателя». Технология, обеспечивающая столь завидный срок службы, загадочно называется "Lobrid" или "SOAT" или "Freecor QRC" или «биполярная». Но при внимательном рассмотрении оказывается, что в «их основе карбоксилатные пакеты с небольшим количеством минеральных ингибиторов». То есть хорошо известная гибридная технология.

Антифриз. История вопроса.

Выбор антифриза существенным образом влияет на работу и долговечность двигателя, при этом отношение к нему куда как более безответственное нежели, например, к моторному маслу, а количество заблуждений даже превосходит. Так что же такое антифризы? Какие они бывают? Как правильно их выбирать для применения в системе охлаждения своего авто? Попробуем ответить.

Рассмотрим историю вопроса.

Как известно, первые двигатели внутреннего сгорания XIX века имели воздушное охлаждение, то есть обходились вовсе без антифриза. Однако это продолжалось недолго, и уже примерно в 1900 году появились двигатели с водяным охлаждением. Естественно, что первым теплоносителем была вода. Природная вода не была идеалом в этой технической ипостаси: наличие солей обусловливало образование осадка и накипи, температура кипения являлась недостаточно высокой, а температура замерзания — недостаточно низкой.

Поэтому уже в 20-е годы ХХ века появились первые антифризы. Они были изготовлены на основе глицерина — трехатомного спирта. Смесь воды и глицерина 35:65 имеет температуру замерзания -40°С, температуру кипения 290°С. Проблемой стали высокая вязкость и недостаточная текучесть. Для их решения в состав смеси стали добавлять этанол. Текучесть заметно улучшилась, но выяснилось, что пары этанола обладают сильным психотропным воздействием на человека, что, мягко говоря, ставило под вопрос безопасность участников дорожного движения.

Замену этанолу вместе с глицерином нашли в 30-е годы — основой антифризов стал этиленгликоль — двухатомный спирт. Примерно в то же время в автомобилестроении для увеличения эффективности охлаждения стали активно применять водяные помпы и термостаты. В СССР, как и во всем мире, уже к 1937 году, антифризы на основе этиленгликоля практически вытеснили глицериновые и метаноловые.

Смесь этиленгликоля с водой отличает высокая коррозийная активность к цветным металлам и склонность к вспениванию. Поэтому приблизительно с 1939 года начинают широко использовать специальные антикоррозионные пакеты (классификации антифризов по этим пакетам посвящена эта статья), призванные подавлять отрицательные свойства антифриза.

ТОСОЛ

Очередной (и самый известный в нашей стране) шаг на пути развития антифризов был сделан в СССР в конце 60-х годов. Город Ставрополь Куйбышевской области был переименован в город Тольятти в честь Пальмиро Тольятти - одного из основателей итальянской коммунистической партии. Под руководством специалистов фирмы FIAT было развернуто строительство крупнейшего в Европе автозавода, призванного «удовлетворять неуклонно возрастающие потребности советских трудящихся» в личном автотранспорте. В интересах нового автозавода была поставлена задача разработки отечественного антифриза для замены производимого в Италии «Парафлю». Единственный на тот момент производимый советской промышленностью «антифриз по ГОСТ 159» не удовлетворял предъявляемым требованиям.

Для страны, строящей атомные станции, космические корабли и подводные ракетоносцы, нерешаемых задач не существовало в принципе. В Государственном Союзном НИИ органической химии и технологии был проведен комплекс работ по созданию новой рецептуры охлаждающей жидкости. Группа в составе:

• разработчиков рецептуры Алексея Васильевича Борисова и Оскара Наумовича Дымента
• разработчиков технологии получения и организацией его производства Чижова Евгения Борисовича и Шаталова Марка Петровича
• испытателя Тихонова Юрия Владимировича,

разработала высококачественный и полностью удовлетворяющий требованиям того времени антифриз.

Авторами названия стали Кирьян Борис Владимирович и Чижов Евгений Борисович, предложившие оригинальное название «ТОСОЛ» — в честь своего подразделения (отдел ТОС – Технология Органического Синтеза) и двухатомной спиртовой основы (ОЛ).

Были созданы три марки антифриза:

• "ТОСОЛ-А" - антифриз-концентрат. Буква "А" означает - "автомобильный".
• "ТОСОЛ-А40" - охлаждающая автожидкость с температурой замерзания не ниже минус 40°С.
• "ТОСОЛ-А65" - охлаждающая автожидкость с температурой замерзания не ниже минус 65°С.

Через несколько лет в том же отделе того же института была усовершенствована технология получения автомобильных "ТОСОЛов", и появилась новая марка - "ТОСОЛ-АМ". Буква "М" означает "модернизированный". Внешне стандартный ТОСОЛ-40 представлял собой жидкость голубого цвета, ТОСОЛ-65 — красного. Цвет необходим для определения чёткого уровня ОЖ в расширительном бачке, чтобы не путать разные марки, а также чтобы отличать подтёки охлаждающей жидкости от подтёков других эксплуатационных жидкостей.

Сложная рецептура (так называемая "нитритно-боратная") нового советского антифриза состояла из более чем десяти компонентов, и технология ее производства была весьма непростой. Однако, производимый на советских предприятиях с неукоснительным соблюдением технологии согласно Государственного стандарта 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие», он с успехом прошел многочисленные испытания, получил все необходимые допуски и был отличной охлаждающей жидкостью, соответствующей требованиям того времени. Срок эксплуатации Тосола на автомобилях составлял два года или 60 000 км пробега.

К сожалению, в 90-е годы минувшего века большое количество коммерческих компаний, освоив производство низкокачественных суррогатов охлаждающих жидкостей, начало выбрасывать их на рынок под единственно известным наших людям названием. Сырье сомнительного качества, отсутствие необходимых присадок, кустарная технология производства и отсутстствие технологической дисциплины — всё это отрицательно (и абсолютно незаслуженно) повлияло на репутацию былого любимца "советских автолюбителей".

Чисто про синтетику, часть 1