История моторных масел
Факт, что двигатель не сможет работать без смазывающего его масла, стал понятен сразу же, как только появились первые двигатели внутреннего сгорания. Этьенн Ленуар пытался создать настоящий рабочий поршневой двигатель, но все его попытки заканчивались тем, что поршень клинило в цилиндре, а работоспособность мотора сильно падала. Но когда он доработал конструкцию двигателя системами смазки и охлаждения, проблема исчезла. Тогда первые конструкторы и инженеры по двигателям поняли, что для работы поршневых двигателей потребуется не только топливо, но и масло.
Первые автомобильные масла
Для смазывания трущихся деталей первых паровых машин использовались сначала масла животного происхождения, а в последующем их заменили на высоковязкие минеральные масла нефтяного происхождения с добавкой животных жиров, обладающие достаточно высокой температурной стабильностью и водоотталкивающими свойствами. Но их не стали применять для смазывания двигателей внутреннего сгорания из-за повышенной вязкости. Они обладали даже большей вязкостью, чем нынешние высоковязкие масла.
Для смазывания первых двигателей внутреннего сгорания применяли самые разные масла от минеральных до растительных, в том числе и касторовое. Но со временем, минеральное масло, получаемое из нефти вакуумной перегонкой мазута, заняло лидирующие позиции. Таким образом до 1940-х годов моторное масло представляло собой чистое масло без каких-либо добавок, сейчас такое используется только для смазки станков.
Качественным маслом считалось хорошо очищенное масло, оно было прозрачное с золотистым оттенком. Его очищали с помощью так называемого кислотного метода, при котором оно обрабатывалось серной кислотой. Серная кислота в свою очередь очищала масло от углеводородов и азотистых оснований, затем серную кислоту удаляли щёлочью.
После такой очистки масло дополнительно обрабатывали белой глиной, что делало его более качественным. Но все же даже самые качественные масла того времени при работе в форсированных двигателях быстро окислялись, особенно при работе в зоне поршневых колец, что приводило к засорению двигателя нагаром и коррозии подшипников коленчатого вала из-за присутствия в масле органических кислот. Отложения приводили к ухудшению теплоотвода и износу мотора. Масло же приходилось заменять каждые 1000 км., а двигатель часто разбирать и удалять отложения из камеры сгорания и с поршней. Особенно остро ощущались проблемы в дизельных двигателях, так как в них более жесткий тепловой режим. Накопленные отложения сначала приводили к осложнению при запуске мотора, а затем и полной его остановке.
Скоро стало понятно, что для устранения проблемы накапливания отложений в масле нужно добавлять в него специальные химические примеси - присадки. Первые масла с присадками появились в 1930-х годах и предназначались именно для дизельных моторов. Первая коммерческая присадка была моющая и была создана на основе фосфонатов. Моющей ее назвали потому, что она сохраняла чистоту поршня и колец, а не потому что отмывала уже имеющиеся загрязнения. Со временем появились и другие типы присадок для масел: противоокислительные, противокоррозионные, противопенные и другие. В результате чего интервал между заменами масла в двигателе увеличился аж до 10 000 км. пробега.
В дальнейшем вместо присадок, выполняющих какую-либо одну функцию, стали появляться присадки комплексные, или многофункциональные, по своему функционалу заменяющие сразу несколько обычных. Многофункциональные присадки могут представлять собой как смесь присадок, так и сложные органические соединения, способные выполнять сразу несколько функций за счёт наличия в их составе полярных функциональных групп: серы, фосфора, металлов.
Синтетические масла
Самые первые синтетические моторные масла были придуманы в Германии в годы Второй мировой войны, которые предназначались для военной техники и авиации. Это были масла на основе высокомолекулярных углеводородов.
Уже в 1946 году на рынке появились первые коммерческие синтетические моторные масла Все это время ученые разрабатывали синтетические масла для реактивных двигателей в авиации, в основу которых были положены сложные эфиры. Но только в 1972 году Американский институт нефти (API) впервые официально одобрил синтетическое масло, созданное на основе сложных эфиров, тем не менее масштабы выпуска такого масла оставались очень скромными.
Мировой интерес к синтетическим моторным маслам сильно увеличил нефтяной кризис начала семидесятых годов, но из-за слишком высокой цены такие масла не завоевали популярность вплоть до следующего десятилетия. Параллельно улучшается и технология подготовки традиционных минеральных моторных масел. В частности, получает распространение гидроочистка базовых масел, снижающая содержание в них сернистых соединений и прочих посторонних примесей, за счёт чего повышается химическая стойкость и снижается коррозионная активность.
