Масла для двухтактников. Проблема масла — очень больной вопрос для владельцев мотоциклов с двухтактным двигателем. Ведь не так давно у нас вообще не выпускались специальные масла для двухтактных двигателей, а обычные моторные не удовлетворяют многим специфическим требованиям. Отсюда все те «задиры» и «прихваты», которые стали бичом мотолюбителей.
Одна из основных особенностей двухтактных двигателей и их ахиллесова пята — смазка совместно с топливом. При этом масло сгорает, то есть не только выполняет смазочные функции, но и влияет на процесс горения. Поэтому кроме обеспечения обычных функций — снижения интенсивности изнашивания деталей, предотвращения коррозии — масло для двухтактных двигателей должно образовать прочную пленку, устойчивую к воздействию высоких температур и нагрузок, не вызывать отложений лаков и нагара, закоксовывания поршневых колец и замыкания электродов свечи зажигания; не давать токсичных компонентов в выхлопных газах и при этом хорошо смешиваться с бензином, образуя стабильную при хранении смесь.
В двухтактных двигателях старых конструкций, тихоходных и малонапряженных, можно было применять даже базовые (то есть без присадок) масла, добавляя их в бензин в пропорции 1:15. Но по мере совершенствования двигателей ужесточались условия их работы, и в настоящее время за рубежом применяют только специальные масла, которые растворяют в бензине в пропорции 1:50 и даже 1:100.
Применение же в двухтактных двигателях не предназначенных для них автомобильных, автотракторных и других масел отрицательно сказывается на работоспособности и долговечности моторов. Кроме того, содержащиеся в таких маслах дефицитные присадки при этом буквально вылетают в трубу, если только не откладываются трудноудалимым нагаром.
В те далекие 90-е сразу несколько нефтехимических заводов начали выпуск специальных масел для «двухтактников»: М-12Т П,
ЛА-12ТПу, МГД-14М. В таблице 1 приведены для сопоставления основные физико-химические характеристики отечественных товарных масел и специальных масел для двухтактных двигателей, отечественных и зарубежных, а также дана оценка сравнительной работоспособности этих масел. Показатель работоспособности оценен по пятибалльной шкале, где 5 баллов — хорошие результаты, 0 баллов — неудовлетворительные.
Один из главных показателей — уровень зольности, напрямую определяющий образование нагара. Для автомобильных и автоагрегатных масел он находится в пределах 0,6…1,7 %. При сгорании этих масел в двухтактном двигателе наблюдаются интенсивное нагарообразование в камере сгорания, замыкание электродов свечи зажигания, отложения в системе выпуска, так что оценка этих масел колеблется в пределах 2…3 балла.
Таблица 1
Основные физико-химические и эксплуатационные свойства масел
| Показатели физико-химических и эксплуатационных свойств | Марка и назначение моторных масел | |||||||||||
| М-12ТП.
для ДТБД |
МГД-14М. для компрессоров и допущено в ДТБД | МС-20. авиаци онное | Автомобильные | Автотракторные | Специальные зарубежные для ДТБД | |||||||
| М 53/10Г, | М-63/12Г, | М-63/10В | М-8В | М-10В2 | Шелл 2Т | Мобил 2Т | Лубри-зол 2Т | Фииа микс 2Т | ||||
| 1. Вязкость кинематическая, при 100°С. мм2/с | 12 | 14 | 20 | 10 | 12 | 10 | 8 | 11 | 11 | 14 | 11.5 | 10.5 |
| 2. Щелочное масло, мгКОН/г | 2,3 | 1.2 | — | 5.2 | 8.8 | 5.7 | 4.2 | 3.6 | 2,1 | 1,7 | 1.8 | |
| 3. Зольность сульфатная, % | 0,28 | 0,22 | 0.004 | 0,9 | 1.3 | 1,25 | 0.95 | 0,6 | 0,27 | 0.5 | 0.27 | |
| 4. Интенсивность замыкания свечей зажигания | 5 | 5 | 5 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 5. Накопление нагара в камере сгорания | 5 | 5 | 2 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 6. Забивание выхлопных окон | 5 | 4 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 7. Противозадирные свойства | 5 | 5 | 5 | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 5 | 5 | 4 | 3 |
| 8. Отложения на поршне | 5 | 5 | 2 | 4 | 4 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 9. Минимально допустимая концентрация масла в бензине. % | 1
2 |
2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 2.5 | 2,5 | 2.0 | 2.5 |
Примечание. Оценка эксплуатационных свойств масел приведена в балльной системе. 5 — отличные свойства, 4 — хорошие. 3 — удовлетворительные. 2 — неудовлетворительные.
(МС-20) способствует закупорке выпускного окна, увеличению нагара на поршне, пригоранию поршневых колец.
Масла для двухтактных двигателей представляют собой составы специально подобранных базовых компонентов и малозольных или беззольных присадок, обеспечивающих требуемый уровень противозад ирных, противоизносных, противонагарных и моющих свойств. Эти масла применяют в низких концентрациях в составе топливной смеси. Отечественные масла М-12ТП и МГД-14М имеют достаточно высокие показатели работоспособности, по зольности и вязкостным показателям соответствуют уровню зарубежных аналогов (табл. 1).
При разработке масел для двухтактных бензиновых двигателей особое внимание уделяется базовой основе. Так как масло добавляют в топливо в количестве 2… 2,5 %, их противозадирные свойства играют первостепенную роль. Уже простое увеличение вязкости базового масла улучшает противозадирные свойства. Но при этом опять-таки увеличиваются отложения нагара, забивается выпускное окно, а это приводит к падению мощности. Поэтому требуется применять специальные противозадирные присадки. В масле М-12ТП использовано базовое масло с оптимальной вязкостью 11… 12 мм/с при 100 °С, а для улучшения противозадирных свойств в него добавлена беззольная присадка. Масло МГД-14М, предназначенное главным образом для смазки компрессоров, обладает достаточно высокими эксплуатационными свойствами, работоспособно в концентрации 2 %, но несколько уступает М-12ТП по образованию отложений в выпускном окне.
Для большинства масел, работающих в двухтактных моторах, не имеет особого значения температура застывания, так как в двигатель эти масла поступают уже в составе топливной смеси. Исключение составляют масла для снегоходов и бензопил при их эксплуатации в условиях очень низких температур. Зарубежные масла, приведенные в таблице 1, имеют температуру застывания около —10°С. Но в ассортименте товарных масел за рубежом есть и так называемые «само смешивающиеся» масла. Для лучшей смешиваемости с бензином они предварительно разбавляются растворителями типа керосина, имеют более низкую температуру застывания, а также существенно более низкие вязкость и температуру вспышки.
Так как свойства масел в значительной степени зависят от их назначения, то, чтобы в этом ориентироваться, нужна четкая классификация. В таблице 2 приведена такая классификация, принятая для двухтактных бензиновых двигателей за рубежом. Обозначения А, В, С и D определяют условия применения масел.
Отечественные масла М-12ТП и МГД-14М по своим физико-химическим показателям и эксплуатационным характеристикам могут быть отнесены к классу ТВ. Поскольку масел других классов у нас нет, то приходится рекомендовать эти масла в качестве универсальных для всех двухтактных двигателей. Но в принципе необходима разработка и масла класса ТС, и специального беззольного масла для лодочных двигателей.
Масло М-12ТП изготовляет ПО «Ярославнефтеорг-синтез», масло МГД-14 — ПО «Горькнефтеоргсинтез». Приступают к производству масла М-12ТПу ПО «Пермнефтесинтез» и Павлодарское ПО «Химпром». Это масло имеет пониженную до —28 °С температуру застывания и может применяться в зимних условиях на бензопилах, снегоходах и другой технике.
Применение новых масел М-12ТП и М-12ТПу позволяет сократить в 1,5…2 раза их расход по сравнению с автотракторными; снизить интенсивность изнашивания деталей, вдвое увеличить период между разборками двигателей для очистки, в 1,7…2 раза снизить токсичность выхлопных газов.
Обычно для коробок передач в инструкциях заводов рекомендуется то же масло, что и для смазки двигателя. Масла М-12ТП и МГД-14М также обладают достаточно высоким уровнем противоизносных свойств и обеспечивают работу коробок передач. Но более рационально использовать специальные трансмиссионные масла, соответствующие по отечественной классификации группе ТМ-2, такие как ТСп-10, ТЭп-15, ТАП-15В.
В последнее время повсеместное распространение получили антифрикционные присадки — модификаторы трения. Во ВНИИНП были проведены испытания отечественной антифрикционной присадки ПАФ-4 (широко известной под торговым наименованием ЭКОМИН).
Исследования показали, что повышается экономичность двигателя при введении присадки в масло в количестве 1…2 %. В масле М-12ТП применение присадки ПАФ-4 в концентрации 1 % позволило получить экономию топлива до 3 %. Несомненно, положительное влияние присадки и на износ деталей.
Возможно, и другие многочисленные антифрикционные присадки, появившиеся на рынке, при их введении в масла для двухтактных двигателей дадут положительный эффект, но мы воздержимся от рекомендаций по их использованию, поскольку достаточно серьезных испытаний не проводили.
И последнее, о чем нужно сказать. Применение специальных масел для двухтактных двигателей позволяет снизить расход топлива по сравнению с автотракторными маслами не только за счет уменьшения механических потерь, но и за счет улучшения процессов сгорания. Дело в том, что при введении в бензин 4…5 % автотракторных масел октановое число бензина снижается на 1,5 единицы, а теплота сгорания — на 800…900 кДж/кг. При использовании же специального масла М-12ТП теплота сгорания бензина не снижается вообще, а октановое число уменьшается всего на 0,3 единицы.
Для повышения ресурса двигателей, улучшения экологических и экономических характеристик мототехники необходимо отказаться от применения в двухтактных двигателях автомобильных, автотракторных и других неспециальных масел и применять только специальные масла.
М. Островская, Е. Мещерин, инженеры