Лучшее масло делают ученые и роботы

Но тончайшая масляная пленка должна выдерживать сумасшедшие нагрузки – так, давление в рабочих частях двигателя достигает 10 тонн на квадратный сантиметр. Масло при этом, выполняя свою основную функцию – снижать трение - должно также охлаждать мотор и предохранять детали от загрязнений. За последние десять лет среднее эффективное давление под нагрузкой (BMEP) в камере сгорания выросло более чем в два раза. Неудивительно, что требования к моторным маслам на сегодняшний день очень высоки. Достаточно посмотреть фотографии раскаленных докрасна деталей двигателя с турбонаддувом, чтобы понять, насколько сложные задачи стоят перед специалистами компаний, производящих моторные масла.


Как эти задачи решаются, мы увидели в технологическом центре Castrol в английском Пэнгборне - к западу от Лондона. Совсем рядом королевский Виндзор и имения лучших аристократических фамилий Британии. Да и сам комплекс располагается в одном из таких маноров - с башенками, витражными окнами, обшитыми дубом кабинетами и роскошным парком - привилегированный колледж, да и только, никаких ассоциаций с крекингом нефти и автомобильными маслами.


Впрочем, производства здесь и нет (на территории есть маленький смесительный цех, на котором можно смешать несколько бочек масла, но это - «купаж для своих»), тут сосредоточены главные интеллектуальные силы Castrol. Около 350 инженеров и ученых занимаются тут разработкой для всех марок British Petroleum — BP, Castrol и Aral. Помимо Пэнгборна, есть еще 12 таких центров по всему миру - от Японии до ЮАР, но именно этот - главный, координирует работу остальных и контролирует качество масла со всех рынков, где представлен BP


Тесты образцов (проверку товарных масел и отработки, присланной офи дилеров.), присланных из разных концов света, составляют чуть не самый большой пласт рутинной жизни центра - в год здесь проводится более 60 000 тестов!

«Масла проверяют на соответствие определенным параметрам — вязкость, температурный режим, химический состав и т. д., — поясняет Дэвид Тейлор, координатор по работе с заказчиками. — Другая команда занимается решением проблем». Когда в лабораторию поступает масло по жалобам — его нужно проверить, сравнить образец с заданными характеристиками и осмотреть узлы автомобиля. Все параметры анализируют, а также смотрят на образцы масел конкурентов.


Оборудование здесь, в общем, стандартное для химической лаборатории, поводом для гордости же служит уникальный (всего 5 установок в мире и лишь одна в Европе) магнитный анализатор структуры молекул.

Castrol не скупится на оснащение своего центра, ведь главной его миссией является разработка новых видов масел. По словам руководителя подразделения региональных технологий «Castrol Европа и Африка» Пола Бисли, в среднем цикл создания нового моторного масла «с нуля» занимает два-три года и может стоит до 10 млн. фунтов.


Процесс создания моторного масла, как правило, начинается с запроса от автопроизводителя. У Castrol давние партнерские отношения с многими автокомпаниями - все марки Volkswagen Group, BMW, Ford, Jaguar Land Rover, Volvo - все они с удовольствием используют масла британской компании в течение долгих лет. Причем компании в обязательном порядке советуются с « кастроловцами» и при разработке новых двигателей, обычно они присоединяются к работе за год до выпуска модели.

После этого химики разрабатывают несколько десятков возможных вариантов нового масла, смешивая базовое масло с присадками. Затем начинаются испытания наиболее перспективных смесей.


Сначала проводится механический анализ посредством простейших операций: в лаборатории установлены десятки механизмов, которые имитируют работу различных пар трения: «Эти испытания очень тонкие, контролируемые и повторяемые. И к тому же они значительно дешевле полноценных тестов на двигателе. Когда масло успешно проходит все испытания, оно должно справиться и на рабочем двигателе. Таким образом, число образцов сокращается в разы,» - отмечает Пол Бисли.

Лучшие кандидаты отправляются на испытания реальными двигателями. В центре имеется 18 стендов для испытаний масла в моторах. Компьютер позволяет имитировать любой режим работы двигателей - «Иногда испытания длятся 30 минут, иногда более 1000 часов — в зависимости от задач».


Проводятся также испытания и на всем автомобиле или мотоцикле в климатической камере, чтобы максимально приблизиться к реальным условиям эксплуатации в диапазоне температур от –25 до +25. Все тесты проводятся с использованием роботов, которые имитируют различные режимы вождения. Есть тут даже робот для мотоциклов - безголовый всадник по имени Flossie давно стал героем Пэнгборнского центра...


Завершаются испытания полной разборкой агрегатов, чтобы узнать, насколько масло справилось со своей работой. Осмотр деталей мотора и масляных отложений после теста — труднейшая задача, фактически работа «на глазок». Во всем мире существует не больше 20 высококлассных специалистов, способных провести такой анализ, из них двое работают в Пэнгборне. Химики тем временем исследуют состав отработанного масла, в конце концов выбирая тот, который оптимально сочетает необходимые рабочие характеристики и приемлемую стоимость производства.


Понятно, что на сегодняшний день лучшее масло - это 100% синтетика, но стоить производство такого масла будет как чугунный мост. Сейчас для того, чтобы можно было получить для масла наименование синтетического, в нем должно быть не менее 35% синтетических компонентов. Поэтому в моде - «полусинтетика», которая обладает приемлемой термостабильностью, хорошо растворяет присадки и значительно дешевле чистой синтетики.


Между тем, авторынок все время повышает требования к маслам. Основной тренд на рынке - даунсайзинг: уменьшение габаритов двигателей легковушек при повышении их мощности. При этом более компактный двигатель имеет меньшую емкость поддона картера, поэтому если раньше в двигатели заливали 5–6 л масла, то теперь – всего 3–4 литра!


Частые пуски и остановки мотора «гибридов» и машин, оснащенных системой «старт-стоп», означают увеличение количества бензина, попадающего в масло... А ведь еще идет и ужесточение требований к вредным выбросам: «За превышение выброса СО2 в Европе уже приходится платить штрафы. Избавиться же от него можно лишь снижением расхода топлива посредством повышения КПД. А его, в свою очередь, можно улучшить за счет более совершенных масел» - уверен Дэвид Тейлор.


Источник
Рейтинг: 0 Голосов: 0 468 просмотров
Комментарии (0)
Добавить комментарий