Эксперт Ойл
Введите название продукта:



Эксперт-ойл / Статьи / Масла для двухтактных двигателей
Главная страницаКарта сайтаe-mail

01.11.2011
Масла для двухтактных двигателей

Применение и характеристики масел для двухтактных двигателей

Двухтактные двигатели применяются главным образом там, где основными параметрами выбора являются высокая удельная мощность, легкий вес и низкая цена. Эти двигатели часто используются на мотоциклах, моторных лодках (подвесные лодочные двигатели), снегоходах, газонокосилках, цепных пилах, небольших фургонах, причем большинство из них применяется на мотоциклах и лодках.
Почти во всех двухтактных двигателях применяется одноразовая полностью утрачиваемая смазка. Масло не циркулирует, как в четырехтактных двигателях, а вводится в топливо. Значительная часть масла сгорает вместе с топливом, но пpиблизительно одна четверть выбрасывается с выхлопными газами как не сгоревший масляный туман. Простые двигатели, еще встречающиеся в старых моделях, все еще используют способ смешивания, заключающийся в том, что соответствующее количество масла вводится вручную в топливный бак в отношении от 1:20 до 1:100. Более прогрессивные конструкции применяют автоматические системы дозирования. Эти системы либо вводят масла в зависимости от нагрузки на двигатель. В таких системах типичны отношения от 1:50 до 1:400.
В большинстве простых двухтактных двигателей применяется карбюраторная система всасывания. В отличие от четырехтактных двигателей, свежая топливо-воздушная смесь в два такта продувает цилиндр после сгорания. Эта одновременная подача горючей смеси и опорожнения цилиндра приводит к тому, что около 30% свежей смеси, не сгорая, выбрасывается с выхлопными газами.
Этот конструктивный недостаток, наряду с частичным сгоранием масла, является причиной образования сравнительно высоких выбросов многими двухтактными двигателями. Это приводит к серьезному смогу, задымленности и шуму в густонаселенных регионах с большой численностью мелких мотоциклов. Например, это происходит во многих азиатских городах.
В последние годы эти конструктивные недостатки были скомпенсированы некоторыми достижениями в технологии производства двухтактных двигателей. Разработка непосредственного или косвенного впрыска топлива привела к значительному снижению выбросов и к снижению расхода топлива.
Для надежной эксплуатации и долговечности двигатели нуждаются в более качественных маслах. Основными критериями качества являются:
  • смазочные и противоизносные свойства;
  • функция очистки (моюще-диспергирующие свойства);
  • предотвращение образования отложений в системе выпуска;
  • низкая дымность;
  • чистота свечей зажигания и исключение преждевременного воспламенения;
  • хорошая смешиваемость с топливом даже при низких температурах;
  • защита от коррозии;
  • хорошая текучесть.
Для двухтактных двигателей используется следующий состав: 85—98% базового масла, остальное — различные присадки, которые аналогично моторным маслам для четырехтактных двигателей придают маслам вышеупомянутые характеристики. В принципе, пригодны все базовые масла от брайтстоков, селективно-нейтральных типов до полностью синтетических полиальфаолефинов. Поскольку для большинства масел, использующихся в двухтактных двигателях, высокие низкотемпературные характеристики необязательны, для достижения желаемой вязкости часто применяют брайтстоки. Высококачественные масла для двухтактных двигателей, кроме углеводородных типов, часто содержат различные синтетические сложные эфиры, особенно в случае биологически разлагаемых масел, которые были специально разработаны для морских подвесных двигателей.
Присадки к маслам для двухтактных двигателей подбирают в соответствии с требованиями движения. Точно так же, как и в маслах для четырехтактных двигателей, в маслах для двухтактных двигателей содержатся противоизносные присадки, которые химически взаимодействуют с металлическими поверхностями для защиты от износа, особенно в условиях граничного трения. Наряду с традиционно применяемыми диалкилдитиофосфатами цинка, используют беззольные присадки типа сложных эфиров дитиофосфорной кислоты, алкил- и арилсложных эфиров или фосфорных кислот.
Для исключения образования отложений в камере сгорания и вокруг поршневых колец и поддержания чистоты двигателя в масло вводят моюще-диспергирующие присадки (DD-систем). Часто применяются фенольные соединения и/или соединения щелочно-земельных металлов или щелочи сульфонатов. В качестве диспергирующих агентов часто используют высокомолекулярные соединения, способные улавливать и удерживать загрязняющие примеси во взвешенном состоянии. Примерами веществ этих типов могут служить сукцинимиды полибутилена, свойства которых являются результатом химической связи полярного сукцинимида с масло-растворимыми полибутиленами.
Кроме того, масла для двухтактных двигателей содержат в дополнение к противо-износным и DD-присадкам небольшие количества антиоксидантов, ингибиторов коррозии, антипенных присадок и присадок, улучшающих текучесть.
Малодымные масла для двухтактных двигателей содержат значительное количество полибутиленов (от 10 до 50%). Это полностью синтетические жидкости с различными классами вязкости. По сравнению с минеральными маслами эти жидкости, кроме хороших смазочных свойств, обеспечивают еще и намного более чистое сгорание и значительно меньшую степень коксообразования.

Классификация масел для двухтактных двигателей

Аналогично четырехтактным двигателям масло для двухтактных двигателей подразделяют на функциональные группы, дающие информацию о подходящих областях применения. Основой для всех нижеперечисленных систем классификации служит ряд лабораторных и функциональных методов испытания, особенно последние (стендовые) испытания, проведенные на новейших образцах двухтактных двигателей.

API функциональные группы

В настоящее время масла для двухтактных двигателей API делит на три категории (табл. 1) согласно мощности двигателя, начиная с маломощных газонокосилок до высокомощных мотоциклов. Моторные испытания уже не проводятся, поэтому специальные испытательные двигатели больше не выпускаются промышленностью. В будущем планируется замена API групп на японскую JASO и глобальные ISO классификации. На рынке до сих пор есть еще целый ряд масел с классификацией API, так как эта система была широко распространена в прошлом.
Таблица 1. API группы
API Область применения Испытательный двигатель Критерии оценки
TA Мопеды, газонокосилки,  электрогенераторы,  насосы Yamaha СЕ 50 S (50 см3) Заедания поршня, отложения в системе выпуска
TB Мотороллеры, небольшие мотоциклы Vespa 125 TS (125 см3) Преждевременное зажигание, потеря мощности из-за отложений в камере сгорания
TC Высокомощные мотоциклы, цепные пилы

Yamaha Y 350 M2 (350 см3)

Yamaha СЕ 50 S

Преждевременное зажигание, потеря мощности из-за отложений в камере сгорания Заедания поршня, пригорание колец

JASO классификация

JASO (Японская организация по автомобильным стандартам), в которую входят все крупнейшие автомобилестроительные компании Японии, подразделяет масла для двухтактных двигателей натри группы: FA, FB и FC (табл. 2)
Все три категории масел испытывают на одних и тех же испытательных двигателях, и соответствующую категорию качества присваивают по заранее определенным пороговым значениям. Результаты испытаний определяют и публикуют в сравнении с четко определенным высокоэффективным эталонным маслом (JATRE 1) (табл. 3). Основными критериями оценки являются смазочные свойства и моющий эффект масла, а также его склонность к дымообразованию и образованию отложений в системе выпуска. Первая спецификация на малодымное масло была разработана после применения стандарта JASO FC.
Таблица 2. Критерии оценки результатов моторных испытаний масел по классификациям JASO
Испытательный двигатель Критерии оценки Параметры испытания
Honda Dio AF 27 Смазочные свойства Износ поршневых колец, пригорание колец, заедание поршня
Honda Dio AF 27 Моющий эффект Пригорание поршневых колец в результате лакообразования, закоксования, отложений на поршне и в камере сгорания
Suzuki SX 800 R  Дымные выхлопные газы  Твердые частицы дыма
 Suzuki SX 800 R  Отложения в системе выпуска  Противодавление в системе выпуска

 

Таблица 3. Категории производительности JASO (эталонное масло — JATRE 1 = 100)
Критерии оценки JASO FA JASO FB JASO FC
Смазочные свойства >90 >95 >95
Моющий эффект >80 >85 >95
Дымность выхлопных газов >40 >45 >85
Отложения в системе выпуска >30 >45 >90

ISO классификация

В середине 90-х гг., когда масла JATRE 1 были испытаны европейскими методами моторных испытаний, стало ясно, что JASO FC уже не могут удовлетворять требованиям европейских двухтактных двигателей. В Европе была разработана серия долгосрочных испытаний, отвечающих всем требованиям. Кроме испытаний на дымность, отложения в системе выпуска, смазочную способность и моющий эффект по JASO, были добавлены 3-часовые испытания на Honda Dio для определения степени улучшения чистоты поршня и моющего эффекта. Для всех испытаний в качестве эталонного масла использовали JATRE 1. Эти новые инструкции были разработаны рабочими группами СЕС с участием европейских производителей двигателей и смазочных материалов.
В настоящее время международная организация по стандартизации (ISO) классифицирует масла для двухтактных двигателей по трем категориям: ISO-L-EGB, -EGC, -EGD. Четвертая категория (-EGE) находится в стадии разработки совместно с одним из сильных европейских представительств.
Категории ISO-L-EGB и -EGC отражают требования JASO категорий FB и FC и нуждаются в дополнительном доказательстве чистоты поршня. ISO-L-EGC и -EGD нуждаются в доказательстве низкой дымности аналогично JASO FC. В табл. 4 показаны все критерии оценки результатов моторных испытаний.
Таблица 4. ISO категории (эталонное масло — JATRE 1 = 100)
Критерии оценки ISO-L-EGB (вкл. JASO FB) ISO-L-EGC (вкл. JASO FC) ISO-L-EGD
Смазочные  свойства >95 >95 >95
Дымность >45 >85,2 >85
Отложения в системе выпуска >45 >90 >90
Моющий эффект > 85 (1 ч испытаний) > 95 (1 ч испытаний) > 125 (3 ч испытаний)*
Чистота поршня > 85 (1 ч испытаний)*) > 90 (1 ч испытаний)*) > 95 (3 ч испытаний)*

* Новые требования в дополнение к JASO FC.

Адрес: г. Москва, дер. Старосырово, Симферопольское шоссе д.20 стр. 1 (Щербинская нефтебаза 11 км. от МКАД)
Телефон: (495)77-11-093, E-mail: info@expert-oil.com