Вязкость машинного масла – Расшифровка основных показателей характеристики моторного масла

Вязкость моторного масла, классификация по системе SAE

Физическое понятие, что такое вязкость моторного масла, трактуется, как способность сопротивляться движению одной части вещества относительно другой. Это трение слоев друг о друга внутри жидкости. Чем менее подвижна жидкость, тем больше ее вязкость. Она зависит: от рода вещества, примесей, добавок (для этого используют присадки), температуры самой жидкости.

Для автомобилиста важно учитывать и знать:

• какой смазочный материал лучше выбрать для двигателя;
• как разобраться с надписями на этикетке;
• что обозначает маркировка моторного масла, какая у нее расшифровка;
• как повлияет на работу двигателя неправильный выбор автомобильного масла;
• что значит стандарт SAE.

К чему может привести использование неправильно подобранного масла по вязкости

При проектировке автомобилей, конструкторы закладывают определенные параметры и характеристики двигателя. Для номинальной работы, определяется класс вязкости соответствующих ему моторных масел. При выборе, покупке, следует обращать внимание на то, что индекс вязкости масла, динамическая, кинематическая вязкость, базовая основа, температурные диапазоны, должны совпадать с требованиями производителя двигателя.

При заливке в двигатель масла не соответствующего паспортному требованию, может произойти следующее:

• Большая вязкость отрицательно влияет на долговечность двигателя. Экспериментально проверено и подтверждено, что каждый прогрев нового двигателя во время сильных морозов забирает до 200 км ресурсного пробега.
• Эксплуатация двигателя с завышенной, относительно паспортных требований, вязкостью приведет к его быстрому разогреву. Увеличится расход горючего. Большее количество продуктов сгорания топлива осядет на стенках. Кислая среда приведет к ускоренной коррозии. При этом, масло потребуется чаще менять. Детали, моторные комплектующие будут быстро изнашиваться. Уже через сотню тысяч пробега двигателю потребуется капитальный ремонт.
• Энергоэффективные моторные смазочные материалы предназначены только для специально спроектированных двигателей. Они не подходят к каждому автомобилю. Применение жидкости с низкой вязкостью при рабочей высокой температуре, приведет к тому, что детали двигателя будут смазаны недостаточно. Масляная пленка окажется тонкой. Соответственно, возникшее большое трение, вызовет неправильную работу механизма, и даже заклинивание.

Использование автомасла разной вязкости опасно для мотора. Причем заниженная вязкость машинных масел, по сравнению с номинальной, гораздо опаснее, чем завышенная.

Классификация автомобильных масел по системе SAE

Авторская классификация моторных масел по SAE принадлежит американской ассоциации автомобильных инженеров. Система, в первой своей редакции, введена в 1911 году. Классификация по системе SAE опирается на характеристики вязкости в зависимости от температур окружающей среды, условий в которых двигатель будет эксплуатироваться безопасно, оптимально.

Для рассмотрения что такое вязкость масла, какова подробная расшифровка показателей по системе SAE, введем понятия кинематической, динамической вязкости в моторном масле.

С повышением температуры, начинается снижение вязкости любой жидкости, так как уменьшается взаимное притяжение молекул. Этот процесс характеризует кинематическая вязкость любого моторного масла. В связи с этим, вводится еще одна величина характеризующая свойства масел, индекс вязкости, которая показывает скорость снижения густоты моторного масла за единицу времени.

Вторая характеристика, динамическая вязкость машинного масла, показывает какую силу нужно приложить, чтобы сдвинуть порцию вещества, по отношению к площади сдвига.

Эти две характеристики очень важны! Можно привести цепочку рассуждений при использовании в моторе смазки с недостаточным индексом вязкости.

1. С повышением температуры, быстро уменьшается вязкость (малый индекс вязкости масла по SAE).
2. Смазка покрывает комплектующие мотора очень тонкой пленкой.
3. Возрастает трение между соприкасающимися межу собой деталями.
4. В результате – поломка двигателя.

Или другой вариант:

1. Динамическая вязкость не достаточная.
2. Стартер не может провернуть двигатель.
3. Смазка не доходит до всех составляющих.
4. Двигатель заводится на сухую.
5. Большое трение.
6. Двигатель клинит.

На этикетках зачастую индекс не печатают. Его можно узнать только у продавца. Обычные границы таковы:

• ИВ минерального – 120-140;
• ИВ синтетического – 140-170;
• ИВ полусинтетики – 130-150.

Масло с большим Индексом Вязкости (ИВ) при низких минусовых температурах остается достаточно жидким, а при высоких плюсовых, и хорошо разогретом двигателе, достаточно густым. Это обеспечивает его отличное функционирование.

Важно знать нужное для данного двигателя моторное масло. Использовать оптимальный вариант, рекомендуемый по системе SAE. От правильного выбора зависит:

• рабочая мощность мотора;
• легкость, быстрота пуска непрогретого двигателя;
• КПД двигателя;
• количество хлопьев окисла, образующихся при сгорании топлива;
• расход топлива;
• расход и сроки замены масла.

Классификация автомасел подразумевает разделение на три группы по температуре окружающей среды, в которой происходит запуск двигателя: летнее, зимнее и всесезонное. При этих температурах вязкость моторных масел оптимальна, приведенная ниже таблица, показывает их границы применения.

Чем больше разница между максимальной и минимальной температурами в холодное и теплое время года, тем выше должен быть индекс вязкости. Имея такие характеристики, автомасло считается высококачественным.

Таблица вязкости и классификация масел

Внимание! Для разных моделей двигателей у различных производителей, данные таблицы немного могут отличаться.

Маркировка масел	Нижняя граница температуры	Верхняя граница температуры
sae 0w30	-35	+35
sae 0w40	-35	+40
sae 5w30	-30	+35
sae 5w40	-30	+40
sae 5w50	-30	+50
sae 0w	-35	-10
sae 5w	-30	-10
sae 10w	-25	0
sae 15w	-20	+5
sae 20w	-15	+15
sae 10w30	-25	+35
sae 10w40	-25	+40
sae 15w30	-20	+35
sae 15w40	-20	+40
sae 20w50	-15	+50
sae 30	-5	+35
sae 40	+10	+40
sae 50	+10	+50

По таблице видно что маркируются смазочные материалы буквами и цифрами. Летние – цифрой, зимние буквой w и цифрой, всесезонные – буквенно-цифровым обозначением.

Классификация по SAE, приняла следующие обозначения. Первая цифра в маркировке обозначает динамическую вязкость жидкости. Если от нее отнять 40, получится нижняя температура при которой насос подаст смазку внутрь мотора к соприкасающимся деталям. Если отнять 35, получится наименьшая температура воздуха при которой стартер сможет безопасно провернуть холодный двигатель.

Например: на канистре есть надпись, SAE 5w40. Означает что это всесезонный смазочный материал. Оптимально применять его в местах, где климатические условия зимой средней суровости. Температура там обычно не опускается ниже минус 30 градусов, а в самые жаркие дни теплого периода года, не поднимается выше 40.

От чего зависит частота замены масла

От температурного диапазона применения смазочного материала зависит частота его замены. Чем больше разбежка между зимней и летней температурой, тем чаще придется менять старое масло на новое.

Это необходимо потому, что в таких автомаслах используются специфические синтетические присадки. Они представляют собой цепочки с различным коэффициентом поверхностного натяжения на обоих концах. Чем больше разница температур, тем длиннее синтетические цепочки.

Поверхностное натяжение зависит от величины температуры окружающей среды. Таким образом, цепочки присадок получают возможность к скручиванию и разворачиванию при разных температурах. При повышении температуры базового масла, цепочки, распределенные по всему объему, разворачиваются и тем самым уменьшают текучесть базовой основы. Она становится гуще, тягучее.

Однако каждая присадка синтезирована так, что цепочки могут сворачиваться и разворачиваться только определенное количество раз. В дальнейшем, они разрушаются. Длинные присадки разрушаются быстрее. Чем больше эксплуатируется масло, тем меньше остается в нем присадки. И оно перестает обладать первоначальными эксплуатационными качествами.

С возрастанием километража пробега, необходимо использовать более густую смазку. Для старых, изношенных автомобилей допускается использовать моторное масло на два класса выше, чем рекомендуемое. Однако, перед тем как отступить от требований указанных в сервисном паспорте, следует пройти полный технический осмотр мотора автомобиля. И только после этого, опытный моторист посоветует применить более густой смазочный материал.

oavtomasle.ru

«убиваем» импортные синтетические масла российским бензином

Пытку российским двигателем и российским топливом прошли четыре образца импортных масел вязкостью SAE 5W‑30 от ведущих производителей, занимающих львиную долю отечественного рынка. Исследуем, на какие приоритеты ориентируются производители моторных масел. А главное – как уживаются импортные моторные масла с отечественным бензином и как этот симбиоз сказывается на состоянии двигателя?

Принято считать, что без маловязкого масла современный мотор станет кушать много бензина, а из выхлопной трубы будет дурно пахнуть. Но говорят, что для России всё должно быть другим, в том числе и масло.

Мы взяли три полностью синтетических импортных моторных масла с вязкостью SAE 5W‑30 от ведущих производителей, занимающих львиную долю отечественного рынка, – ExxonMobil, Shell и Castrol. К этой троице присовокупили не столь распространенное, но не менее известное масло Motul.

Как испытывали? На каждом из масел специально подготовленный стендовый двигатель крутился в заданных режимах сто двадцать часов, при этом сравнивались его характеристики на различных стадиях испытаний. Мотор – отечественный восьмиклапанник ВАЗ‑21114 со впрыском, с измененной программой управления и системой масляного охлаждения поршней.

Почему двигатель не иномарочный? Условия испытаний не позволяют. Методика требует до начала испытаний и после них вскрывать мотор, обмерять, дефектовать, фотографировать и взвешивать детали. А современные ненашенские моторы разборке-сборке не подлежат – коленчатый вал там снять нельзя. Точнее, снять можно, а вот ставить обратно уже запрещено.

Через фиксированное время мы отбирали – три раза – пробы масла для оценки темпа его старения. Отслеживали изменение физико-химических показателей масла, а также содержание в нем продуктов износа. А вскрытие мотора уточняло представление об отложениях и износе.

Чтобы отсеять сомнения насчет возможных подделок, свежие пробы масел мы отдали в лабораторию для определения базовых физико-химических показателей и сравнили их с указанными производителями. Если совпадают – стало быть, масла настоящие, не поддельные. Удивило другое: начальные параметры всех четырех масел практически одинаковые. Уж не из одной ли они бочки? Из разных! Это выяснилось после измерений динамической вязкости во всем диапазоне температур. Но сначала вспомним, какие вообще бывают вязкости.

КИНЕМАТИЧЕСКАЯ, ДИНАМИЧЕСКАЯ И HTHS

Имеется прямая связь между вязкостью масла, потерями на трение и скоростью износа узла трения. В классической гидродинамике различают две характеристики вязкости – динамическую и кинематическую. Для мотора важна именно динамическая вязкость масла, поскольку она учитывает изменение плотности в зависимости от температуры. А кинематическая вязкость важна для масленщиков; она может быть точно определена капиллярным вискозиметром. Ранее параметры вязкости, предписанные классом SAE, ограничивали лишь возможный диапазон изменения кинематической вязкости масла при температуре 100 °C. Диапазон этот для масел SAE 30 составляет 9,3–12,6 сСт; для масел SAE 40 он шире12,6–16,3 сСт.

Сейчас классификация по SAE дополнена ограничениями по динамической вязкости при 150 °C. Это так называемая высокотемпературная вязкость HTHS (High-Temperature, High- Shear).

Прежде считалось, что для подбора масла достаточно классификации по SAE, а потом выяснилось, что ее мало. Масла из одной группы при рабочих температурах могут различаться по вязкости на десятки процентов, а это существенно для работы мотора. Потому и ввели дополнительное ограничение.

Динамика изменения кинематической вязкости в процессе испытаний отражает темп старения масла. Это один из основных браковочных параметров масла.

Производители современных масел ориентируются на противоположные приоритеты. Так, фирма Shell заявляет о малой вязкости масла Helix Ultra, которая предопределяет низкие потери на трение. А компания Motul специально разработала масло 8100 X‑сlean FE, у которого заявлено высокое значение HTHS. Кто же прав?

Для полноты картины пройдем по всем температурам – от зимнего холодного пуска до вполне рабочих режимов, как у полностью прогретого мотора. Наивысшие значения высокотемпературной вязкости HTHS при первой пробе – у масла Motul 8100 X‑сlean FE, как и было обещано производителем: 3,2 мПа·с против 2,7 мПа·с у Mobil. Разбег – почти под 20%! Значит, это масло снизит на 20% нагрузку на подшипник – либо позволит увеличить давление на подшипник на те же 20% без ухудшения условий его работы. Плата за это – самые высокие значения динамической вязкости при отрицательных температурах: 8330 мПа·с у масла Motul против 6220 мПа·с у масла Mobil. Значит, в арктиках и антарктиках запустить мотор с маслом Motul будет сложнее.

Содержание продуктов износа в образце масла, отобранном после цикла испытаний, хорошо иллюстрирует защитные свойства масла.

Впрочем, интереснее проследить динамику изменения этого параметра в течение всего срока проведения испытаний. Масла Mobil 1 ESP Formula и Motul 8100 X‑clean FE за 120 часов пытки российским двигателем и российским же (не самым лучшим, как все говорят) топливом изменили свои параметры несильно и вполне предсказуемо. В ходе испытаний динамическая вязкость во всем диапазоне температур увеличилась лишь на 3–5%.

А вот масла Castrol Edge FST и Shell Helix Ultra изменили свою вязкость на 21–28%! Причем рост вязкости у масла Castrol начался практически сразу – такая динамика нехарактерна для обычного поведения масла. А масло Shell до середины испытаний держалось молодцом, но сдалось во второй половине цикла. В итоге к концу испытаний то преимущество, которое было у этих масел перед маслом Motul по вязкости при отрицательных температурах, полностью растаяло. Тем, кто планирует использовать эти масла в суровых северных условиях, есть о чем задуматься.

Еще более выразительную картину, отражающую темпы старения масел, дает анализ динамики изменения кинематической вязкости при 100 °C.

И снова: у масла Motul вязкость практически не изменяется. У масла Mobil изменение вязкости более заметно, причем к концу срока испытаний она вышла на пороговое значение. А вот Castrol выдал очень существенное увеличение вязкости при 100 °C, далеко выскочив за допустимые пределы. Самое интересное, что вязкость при 40 °C к концу испытаний стала уменьшаться – это можно увидеть из данных в итоговой таблице. Индекс вязкости улетел аж за 210!

Индекс вязкости – это важный параметр моторного масла, который характеризует темп изменения вязкости при росте температуры. Чем он выше, тем меньше разница между вязкостями при высокой температуре и при низкой. Для полных синтетик он обычно лежит в диапазоне 160–180.

И еще одна странность масла Castrol. Обычно щелочное число постепенно снижается: срабатывается комплекс моющих присадок. А тут наоборот – рост!

Возможно, из отложений, формируемых в двигателе, в масло возвращается кальций или другой элемент, на который и реагирует прибор. Кстати, для остальных трех масел тот же метод дал ожидаемый результат.

Энергосбережение масел мы оценивали дважды, сопоставив расход топлива в режимах нашего цикла как со свежим маслом, так и с отработавшим 120 моточасов. Эти результаты также сведены в таблицах.

Здесь вновь уместно вернуться в разговору об HTHS. Масло с самым высоким значением HTHS – Motul 8100 X‑clean FE – и здесь показало лучший результат. Впрочем, все испытанные масла, судя по результатам, вполне могут быть отнесены к энергосберегающим. Но те, у которых темп роста вязкости ниже, в наименьшей степени изменили расход топлива и мощность мотора после цикла длительных испытаний. Наиболее наглядно влияние высокотемпературной вязкости проявилось при анализе защитных функций масла. Анализ содержания продуктов износа в пробах масел, отобранных на итоговой стадии испытаний, четко выявляет безоговорочное лидерство масла с высоким HTHS. Это Motul 8100 X‑clean FE. Вполне объяснимо: выше вязкость – больше толщина разделяющего слоя и меньше износ деталей двигателя.

Вскрытие мотора после циклов испытаний показало примерно одинаковый итоговый уровень высоко- и низкотемпературных отложений, при этом более стабильные масла дали чуть лучший результат. Но в целом все масла по этим параметрам показали высокий результат, характерный для высококачественных синтетик.

Высокотемпературные отложения на боковых поверхностях поршней, оставленные современными синтетическими маслами, не должны выходить за 1,5 балла шкалы ПЗВ. И не вышли. Шкала ПЗВ – это шкала экспертных оценок уровня отложений: абсолютно чистый поршень – 0 баллов, черный и грязный – 6 баллов.

НЕ ДЛЯ РОССИИ?

Почему масла по-разному проявили себя в ходе испытаний? Два из них – Motul 8100 X‑сlean FE и Mobil 1 ESP Formula – отработали без замечаний, а два других показали не столь оптимистичный результат. Сам характер старения масла, когда вязкость начинает гулять, а другие параметры в целом остаются в норме, чаще всего свидетельствует о том, что полимерные загустители масла, входящие в использованный пакет присадок, с чем-то конфликтуют.

Затевая эту экспертизу, мы хотели продолжить поднятую нами три года назад тему «масляной чумы» – непредсказуемого разложения масла, при котором образуется черный гудрон в каналах системы смазывания, масляном поддоне, клапанном механизме. Эта болезнь убила не одну сотню моторов. И масленщики в качестве одного из возможных виновников этой беды называли российский бензин. Тогда мы нашли и другие причины «чумы», причем подтвержденные экспериментом. Но надо было проверить и версию о влиянии плохого бензина.

Решение нашлось после нашей экспертизы дешевых 95‑х бензинов (ЗР, 2015, № 5), в ходе которой выяснилось, что большинство из них содержит запрещенный метанол. Именно такой бензин мы и использовали для наших испытаний

Испытанные синтетики дали сравнительно тонкие слои (в целом – близкой толщины) низкотемпературных отложений.

Таким образом, наши исследования подтвердили, что плохой бензин реально способен испортить масло, а вместе с ним и мотор. Да, но ведь масла Motul 8100 X‑сlean FE и Mobil 1 ESP Formula, работая на таком же бензине, никаких претензий к нему не высказали! Значит, пакет присадок можно скорректировать таким образом, чтобы и в наших условиях масло работало нормально. Другое дело, что не всем это удается.

А пока повторяем: широким кругом объезжайте непроверенные АЗС! Что касается выбора моторного масла, то мы советуем отдавать предпочтение продуктам с более высоким значением HTHS.

Целее будут мотор, нервы и кошелек!

Как оценивали

Полученные нами результаты носят относительный характер, применимый только к сопоставлению четырех испытанных синтетик. При сравнении моторных характеристик двигателя в тест включали еще одно масло – относительно простую анонимную полусинтетику того же класса вязкости, взятую как базу для сравнения. Стендовые испытания полностью исключают неопределенность, неизбежную при проверке на реальном моторе в обычных условиях эксплуатации. В последнем случае многое зависит от режимов работы двигателя, его технического состояния, стиля вождения, качества топлива, погоды за бортом и ряда случайных факторов.

Примененная методика позволяет оценить сравнительное качество моторного масла по признакам, которые обычно учитываются при их допуске к применению различными автопроизводителями. Перечислим эти признаки.

Энергосбережение определяется по изменению среднего удельного расхода топлива при работе на испытывающемся масле по сопоставлению с базовым.

Защита от износа определяется по изменению массы контрольных деталей (вкладыши подшипников коленчатого вала и поршневые кольца), изменению размера деталей, содержанию продуктов износа в пробе моторного масла, отобранной после испытаний.

Склонность к образованию высокотемпературных отложений определяется визуальной оценкой уровня загрязненности боковых поверхностей поршней. Склонность к образованию низкотемпературных отложений определяется по изменению массы контрольных весовых элементов – деталей двигателя, устанавливаемых в клапанной крышке (сетка маслоотделителя) и в масляном поддоне (приемный грибок масляного фильтра).

Экологические показатели определяются по изменению токсичности отработавших газов при работе двигателя по стандартному циклу испытаний на испытывающемся масле по сравнению с базовым.

Кроме того, оценивали сравнительный темп старения моторного масла и его влияние на показатели двигателя. Ресурсные показатели масла характеризовались динамикой изменения его вязкости, щелочного и кислотного чисел, изменением диспергирующей способности.

В качестве браковочных параметров, на основании которых производилась оценка сохранения работоспособности масла, применяли границы вязкости, определяемые его классом по SAE. Для масла класса SAE 5W‑30: кинематическая вязкость, замеренная при температуре 100 °C, должна быть в диапазоне 9,3–12,6 сСт. Кроме того, масло выбраковывали в том случае, если на каком-то этапе испытаний его щелочное число падало более чем на 50% от начального значения.

Высокотемпературная вязкость масла

В современных двигателях температура масла в рабочей зоне может доходить до 180–200 °C, особенно в паре трения поршневое кольцо – цилиндр двигателя. Вязкость масел даже одной группы по SAE при таких температурах может существенно различаться. Так, ранее проведенные нами экспертизы показали, что для масел группы «сороковок» при 150 °C кинематическая вяз‑ кость может меняться в диапазоне 5,4–6,8 сСт, то есть разбег достигает 25%! Для «тридцаток» относительная разница может быть еще больше.

Именно поэтому в редакциях правил SAE J300 начиная с 2001 года появилось понятие высокотемпературной вязкости HTHS. Это динамическая вязкость масла, определяемая на ротационном вискозиметре при фиксированных условиях – при скорости сдвига 106 1/с.

У производителей современных масел одинаковая цель – оптимизация работы двигателя, но для ее достижения они выбирают взаимоисключающие способы. Так, например, в описании масла Shell Helix Ultra говорится, что благодаря малой вязкости оно снижает потери на трение. А фирма Motul специально разработала масло 8100 X‑clean FE с высоким значением HTHS.

Кто же прав? Обратимся к теории. Любая пара трения в двигателе – это своеобразный подшипник: цилиндрический, если это подшипник коленчатого вала, или плоский (ползун), если это, допустим, пара трения поршневое кольцо – цилиндр. Так вот, одним из важнейших показателей качества работы подшипника является коэффициент нагруженности. Он определяется как отношение средней нагрузки на подшипник к рабочей вязкости масла, умноженной на скорость сдвига, и всё это умножается на квадрат отношения величины рабочего зазора к диаметру подшипника. Значение коэффициента нагруженности должно лежать в определенных пределах. Превышение влечет за собой резкое увеличение скорости износа и потерь на трение, но и слишком низкий коэффициент нагруженности приводит к росту потерь на трение.

Нагрузка и скорость в подшипнике – параметры режимные, их не трогаем. Если уменьшаем HTHS, то автоматически увеличиваем нагруженность подшипника. И компенсировать это можем только величиной рабочего зазора – его надо уменьшать. Но и тут есть свой лимит! Значит, для каждого мотора, с его особенностями конструкции и режимов работы, есть своя оптимальная высокотемпературная вязкость HTHS.

Более того, даже в случае одного мотора для каждого из режимов его работы будет своя оптимальная HTHS. И закон простой – чем выше нагрузка, тем выше должна быть вязкость.

А что говорят правила SAE J300? В них оговорена лишь зависимость от класса вязкости. Для «двадцаток» – не менее 2,6 мПа·с, для «тридцаток» и части «сороковок» – не менее 2,9 мПа·с, для остальных – не менее 3,7 мПа·с. Заметьте – не менее! А потому, в свете современных тенденций создания моторов, позиция бренда Motul нам все-таки ближе. Результаты проведенных испытаний укрепляют нас в этом мнении.

Редакция благодарит сотрудников лаборатории фирмы ВМПАВТО

и лично ее директора В.Н. Кузьмина за техническую помощь в подготовке материала.

Свежие новости:

social.zr.ru

Вязкость моторного масла — основные аспекты

Темой этой статьи является вязкость моторного масла. В работе масла этот параметр – важнейший, поскольку именно от вязкости зависит, насколько хорошо будет выполняться основная функция масла, а именно смазывание деталей двигателя. Тема не очень маленькая и затрагивает несколько аспектов, и поначалу я хотел разбить её на несколько небольших статей, однако потом решил всё же поднапрячься и свести всё воедино. Думается, что при подаче информации одним куском получится более наглядно показать взаимосвязи между различными сторонами явления в процессе:). Так что готовьтесь, букв будет много:).

Что такое вязкость?

Для начала сунемся в «академические» источники, ну или в Википедию:). Там даётся такое определение:

Вязкость (внутреннее трение) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

А теперь попробуем усвоить «на пальцах»: представим стопку листов бумаги на столе. Кладём руку на верхний лист стопки и начинаем сдвигать его в сторону. Вместе с верхним листом будут двигаться и те, что под ним, причём каждый нижеследующий будет получать меньше энергии и, соответственно, двигаться на меньшее расстояние, чем верхний лист. Только не надо пытаться изобразить это на практике, чистого наглядного результата не будет, поскольку там есть ещё куча дополнительных факторов, нарушающих чистоту эксперимента (у меня, например, стол очень скользкий, двигается вся стопка целиком:)). Да и бумага – это всё-таки не жидкость, и не газ. Однако идею о распределении движения между слоями жидкости этот пример вполне нормально иллюстрирует. На картинке это движение представлено стрелками, уменьшающимися книзу.

Теперь представим, что «рука» двигает стопку туда-сюда с небольшой амплитудой. Получится, что верхний лист не двигается относительно руки, а нижний – относительно стола. При этом стопка не распадается и в ней не возникает никаких промежутков и пустот. Также и масло между двумя трущимися деталями образует так называемый «масляный клин» (это, грубо говоря, масло, сдавленное между поверхностями трения, а поскольку жидкости практически несжимаемы, то детали надо сильно постараться, чтобы продавить его и потереться о другую деталь). Кроме предотвращения сухого трения (железа по железу), есть ещё один момент – это целостность масляной плёнки. Если вязкость у моторного масла достаточно большая, масло будет «растягиваться» не разрываясь, то есть будет работать уплотнением, через которое не прорвутся продукты горения и прочий мусор (в ЦПГ, например).

Вывод из предыдущего абзаца таков: большая вязкость моторного масла с точки зрения смазывания деталей – это хорошо (как пример, вода и мёд: наклони ложку, вода стечёт сама, оставив голый металл, а мёд устанешь ждать, пока с ложки слезет). Однако у смазочных материалов есть одно неприятное качество, они изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Соответственно, масло, вязкость которого в разогретом работающем двигателе была идеальной, в холодном моторе будет гуще, а в перегретом, наоборот, жиже (в данном случае мы понимаем, что масло имеет температуру двигателя, и тоже естественно, разогретое, холодное, или перегретое). На практике это означает, что возможно одно из двух: либо масло хорошо работает в моторе, либо позволяет запустить его при сильно отрицательных температурах.

Сезонные и универсальные масла

Поначалу проблему застывания масла на морозе решали применяя масла с разной вязкостью для зимы и лета и называли их сезонными маслами. Совершим небольшой экскурс в историю. Масла в качестве смазки моторов стали применять практически одновременно в появлением этих самых моторов. Говорят, кстати, что первый ДВС Дизеля не имел системы смазки и проработал около минуты, после чего его заклинило в результате теплового расширения деталей. Так что, хочешь не хочешь, а пришлось вводить в конструкцию эту самую систему смазки.

Кстати, первым в мире официально зарегистрированным брэндом моторного масла был Valvoline, запатентованный доктором (в смысле, врачом) Джоном Эллисом в 1873 году. Смазывали им тогда клапана больших паровых машин.

Однако уровень тогдашней нефтехимии был, прямо скажем, зачаточным, да и требования к маслу у тогдашних моторов были гораздо скромнее. Поэтому кроме нефтепродуктов использовались и более привычные для промышленности того времени вещества – растительные масла. Всемирно известный брэнд Castrol в своё время начинал с использования обычного касторового масла. Это, в общем, и отражено в его названии.

Так вот, о сезонности: как уже упоминалось, базовые минеральные масла состоят из большого количества различных нефтяных фракций в определённом диапазоне свойств (кстати, кому интересно, есть статья о функциях и свойствах моторного масла). Внутри этого диапазона они отличаются, в зависимости от своего состава. Например, чем больше в составе масла парафиновых соединений, тем лучше его смазывающие свойства и хуже низкотемпературные качества (температура застывания выше). Соответственно, у разных масел при одной и той же температуре будет разная вязкость и температура застывания. Поскольку в умеренных широтах колебания температур зимой/летом довольно сильны, то масло, хорошо работающее летом, зимой застынет. Ясно, что смазывать двигатель оно в таком состоянии не может. До появления модификаторов вязкости эту проблему можно было решить только заменой масла на более жидкое, застывающее при более низких температурах (ну или разведением костра под картером двигателя:)). Это позволяло заводить двигатели зимой без искусственного разогрева, но снижало смазываемость. Ведь, как мы помним, вязкость у более жидкого масла при прочих равных меньше, а значит и смазывает оно хуже. Вот примерные цифры по распространённой паре летнее/зимнее масло:

• «летнее» масло М10Дм с вязкостью при 100°С равной 11 сСт, температура застывания -18°С.
• «зимнее» масло М8Дм с вязкостью при 100°С – 8 сСт, температура застывания -30°С.

Кому интересно, что означают непонятные сочетания типа М10Дм, могут почитать статью о классификации моторных масел. Ну а  «сСт» – это единица измерения кинематической вязкости, о ней мы поговорим ниже.

Отсюда и происходит термин «сезонных» масел. В английском языке аналогом является слово monograde, то есть «одношкальный», если переводить дословно.

По мере развития химической отрасли появились присадки, позволяющие расширить диапазон рабочих температур масла. Одна из присадок понижает температуру застывания масла, называется такая присадка депрессорной. Другая присадка загущает масло при высоких температурах и называется модификатором вязкости. В статье о составе моторного масла я обещал объяснить механизм работы этих присадок, что и сделаю сейчас.

Депрессорные присадки и модификаторы вязкости

Для понимания принципа работы депрессорной присадки посмотрим, почему же застывает масло. Виноваты в этом уже упоминавшиеся парафиновые соединения, входящие в состав нефти, и, соответственно, некоторых продуктов его перегонки, используемых для производства масла и дизельного топлива. С понижением температуры эти соединения начинают образовывать кристаллы. Это можно проследить визуально, масло (или дизельное топливо) становится мутным. Кристаллы слипаются между собой, пока весь объём нефтепродукта не превращается сначала в кашу, а затем и вовсе теряет текучесть. Форма у этих кристаллов игольчатая с торчащими в разные стороны «хвостами», которыми они очень легко сцепляются друг с другом.  Депрессорная присадка позволяет изменить форму образующихся кристаллов с игольчатой на сферическую, предотвращая их слипание между собой и сохраняя, таким образом подвижность масла. Поэтому-то при применении депрессоров масло всё равно мутнеет (то есть кристаллы образуются, просто другой формы), но при этом остаётся жидким при дальнейшем снижении температуры.

Теперь посмотрим, как работает модификатор вязкости, или, по-другому, вязкостная присадка. Молекулы этой присадки выглядят как сжатая пружина «хаотичной завивки». Визуально это похоже на скомканный кусок проволоки. При повышении температуры эта пружина постепенно расжимается, занимая всё больший объём и удерживая внутри этого объёма молекулы масла, тем самым снижая его текучесть. Добавлю, что у синтетических базовых масел таких больших проблем с запарафиниванием нет, поскольку в них все молекулы одинаковы и имеют заданные параметры, в которых заложена очень низкая температура застывания. Например, масло Shell Helix Ultra Extra с вязкостью 5w-30 имеет температуру застывания -48°С, и это далеко не предел. Здесь, правда, кроется подвох: именно парафины отвечают за смазывание, поэтому их отсутствие понятно как скажется на этой функции масла. Так что в синтетику PAO приходится всё же добавлять минеральную базу, чтобы улучшить смазываемость. Подробно этот вопрос рассмотрен в статье о составе моторного масла.

Вот такими средствами и раздвигается диапазон температур, в котором масло работоспособно. Вниз депрессором, вверх – вязкостной присадкой. А чтобы измерять и контролировать изменения вязкости, а также сравнивать характеристики разных масел, придумали параметр, называемый индексом вязкости.

Индекс вязкости

Как обычно, обратимся к «первоисточникам». Из статьи Википедии узнаём, что вязкость – «это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры…». То, что идёт дальше, нам пока без надобности. Исходя из этого определения можно понять, что у разных масел разная степень изменения вязкости, то есть одно масло при изменении температуры от нуля до ста градусов изменится не очень значительно, а другое в этом же диапазоне вполне может превратиться из каши в воду. Это если утрировать. А то, что величина относительная означает в данном случае её безразмерность. То есть просто число-коэффициент, без всяких Ньютонов, квадратных миллиметров, секунд и прочей физики, получаемое путём сравнения с двумя эталонными маслами, у одного из которых ИВ принимают за 100, у другого за 0, а затем по специальным формулам рассчитывают вязкость исследуемого масла относительно эталонов. Методику придумали до появления синтетики, когда ИВ=100 был наилучшим из возможных. Сейчас большинство масел (даже минералка) имеет ИВ больше сотни. Ну, например:

• индекс вязкости (ИВ) полусинтетического моторного масла Shell Helix HX7 10w40 равен 154
• синтетика Shell Helix Ultra 5w40 имеет ИВ 168
• у минералки Shell Helix HX3 15w40 ИВ равен 132

если мы возьмём ту же минералку ShellHelix HX3, но уже с другим классом низкотемпературной (или «зимней») вязкости, 10w-40, то ИВ этого масла имеет значение 155. Замечаем, что ИВ практически такой же, как у полусинтетики с таким же классом вязкости (10w-40). Делаем вывод, что одинаковый индекс вязкости можно получить разными способами. В полусинтетике свой эффект (или его часть) даёт добавка синтетической базы, которая сама по себе имеет увеличенный относительно минералки индекс вязкости. В минералке ИВ растягивают за счёт добавки модификатора вязкости и депрессорной присадки. Первый увеличивает вязкость в горячем масле, а вторая уменьшает вязкость на морозе.

Классы вязкости

Разберёмся, что же означают «наболевшие» цифры вида 10w-40. Чтобы как-то стандартизировать все масла по их вязкостным характеристикам, смышлёные американцы (контора с названием SAE – Society of Automotive Engeeners) придумали присваивать им классы вязкости. Существует два вида классов: низкотемпературный, и при 100°С. Изначально низкотемпературный класс применялся для зимних сезонных масел, а высокотемпературный для летних. Собственно, буква «w» как раз и означает слово «winter», зима по-английски. В принципе, сезонные масла выпускаются и сейчас (например, для тракторов, или судовых дизелей). Если вы увидели масло с цифрой вязкости, к которой добавлена буква w (например, 10w), это зимнее масло, а если с вязкостью 40 (или другое число без буквы w) – летнее.

Выведем все возможные на данный момент классы вязкости в табличку для наглядности. Всего существует 6 «зимних» и 5 «летних» классов. Для зимних классов нормируется 3 параметра: максимальная вязкость в тесте на проворачиваемость, максимальная вязкость в тесте на прокачиваемость и минимальная вязкость при 100°С (условно рабочая температура двигателя). Первые два параметра вытекают из условий, необходимых для запуска двигателя, то есть, чтобы двигатель запустился масло во-первых, должно прокачиваться по системе смазки (понятно зачем, да?:)), а во-вторых, должно позволить провернуть стартёру коленвал (ведь если масло, находящееся между коленвалом и вкладышами шатунов будет слишком густым, может и не получится). Ну а третий параметр говорит нам, что кроме обеспечения запуска двигателя нужно ещё худо-бедно заниматься его смазкой в процессе работы. Если сравнить этот показатель с аналогичным у летних масел и вспомнить, что теоретически чем выше вязкость, тем лучше держится масляная плёнка (повторюсь, до разумных пределов), понятно, что смазывают зимние масла именно «худо-бедно».

Здесь пора уже сказать о том, что вязкость моторного масла бывает динамическая и кинематическая. Их отличие в том, что динамическая вязкость не учитывает плотность жидкости, поскольку характеризует её внутреннее трение. Кинематическая вязкость может быть выражена через отношение динамической вязкости к плотности жидкости (то есть нужно поделить ДВ на плотность:)). Экспериментально её определяют замером времени вытекания определённого количества жидкости через калиброванное отверстие. Большого практического смысла это для нас не имеет, достаточно запомнить, что динамическая вязкость фигурирует в низкотемпературных тестах на прокачиваемость и проворачиваемость, а кинематическая в определении вязкости при рабочей температуре. Ну и единицы измерения у них, конечно, разные (да ещё и по несколько вариантов у каждой). Общеупотребительны сантиПуазы (сП) для динамической вязкости и сантиСтоксы(сСт) для кинематической.

Со значением предельной прокачиваемости вроде всё понятно, она должна быть равной (в смысле, не превышать) 60000 сантиПуазов. Для каждого класса эта вязкость должна достигаться на 5 градусов ниже предыдущего. То есть берём цифру зимней вязкости, вычитаем 40, получаем темперутуру достижения максимально допустимой вязкости прокачивания.

С проворачиваемостью чуть сложнее: с понижением цифры класса снижается не только температура (на 5°С каждый шаг), но и допустимая вязкость. То есть масло с вязкостью 10w при температуре -25°С будет более вязким, чем масло с вязкостью 0w при температуре -35°С.

С минимальной вязкостью при 100°С, думаю, всё ясно. Измеряется сантиСтоксами (потому что кинематическая), чем выше, тем лучше.

У летних классов изначально контролировался один параметр – вязкость при 100°С, поскольку больше ничего и не интересовало тогдашних инженеров. Это, как видим, вилка значений минимальная и максимальная, поскольку в одну цифру при производстве влезть нереально, а в диапазон уже можно. Да и по сути это некие границы между классами, по цифрам заметно – следующий класс начинается с цифры, которой закончился предыдущий. Однако читатели повнимательнее заметили ещё одну колонку с названием HTHS. Она появилась позже, когда выяснилось, что в современных моторах гораздо более напряжённые условия. Оно и правильно, технологии улучшаются, с удельного килограмма железа в двигателе собирают всё больше лошадиных сил (или киловатт, кому как нравится). А это приводит к увеличению температуры внутри двигателя. Поэтому в колонке HTHS даётся значение вязкости масла при 150°С и высокой скорости сдвига (1 000 000 1/с).

Кстати, в развёрнутом виде аббревиатура HTHS выглядит так — High Temperature High Shear (rate) и переводится как «высокая температура, высокая скорость сдвига».

Деформация сдвига – это скольжение слоев жидкости относительно друг друга, и в классификации приведено потому, что при высокой скорости сдвига масла временно снижают свою вязкость. Причём у синтетических масел это изменение более выражено, нежели у минералки. Именно этим объясняется наличие двух строчек вязкости 40. Верхняя для универсальных масел, в состав которых в значительных количествах входит синтетика, а вторая для минералки. Значение HTHS – это минимально приемлемый для данного класса порог вязкости в описанных условиях, за которым возможен разрыв масляной плёнки и возникновения участков трения металла по металлу. В общем, этим параметром характеризуется поведение масла при высоких оборотах двигателя.

Каким же должен быть параметр HTHS? С одной стороны, меньшая вязкость моторного масла – это экономия топлива (в пределах 2-5%), с другой – более высокая вероятность повышенного износа деталей двигателя. Я, конечно, не считал, но навскидку сэкономленные на бензине деньги вряд ли покроют ремонт. Поэтому я езжу на «сороковке», хотя и не кручу двигатель сильно, и в машине у меня (Хонда японка 2003 года) прописана возможность применения «двадцатки». Возможно, для нестарых машин оптимальным выбором будет вязкость 30, её минимальный HTHS такой же, как у сороковки, и в то же время будет наличествовать некоторая экономия мощности. Ещё один момент в пользу меньшей вязкости моторных масел – они быстрее протекают по масляным каналам и попадают на точку смазывания. Для некоторых новых машин это может быть критично, в этом случае в рекомендациях автопроизводителя прописана вязкость не выше 30, либо вообще один вариант высокотемпературной вязкости моторного масла (в основном та же тридцатка). В любом случае, как я уже неоднократно говорил, не нужно противоречить рекомендациям автопроизводителя.

Вязкость трансмиссионных масел

Напоследок прольём свет на ситуацию с вязкостью трансмиссионных масел. Ведь параметр вязкости классифицируется SAE и для них тоже. Наверняка каждый встречался с обозначениями вида 75w-90, 80w-90, 85w-140 и другими вариантами. Казалось бы, раз цифры выше, то и вязкость выше. Однако на самом деле вязкость у них такая же, как и у моторки, а цифры изменили, чтобы эти масла не путали друг с другом. Например, трансмиссионное масло 75w-90 по вязкости соответствует моторному маслу 10w-40.Одно время ВАЗ даже прописывал в тех.документации на машины заливку моторного масла в коробку передач. Можно было бы, конечно, оставить вязкость в покое (на мой взгляд, для исключения путаницы вполне достаточно надписи на банке «трансмиссионное масло»), однако на этот шаг пошли, видимо для того, чтобы исключить возможность заливки трансмиссии в мотор. Если моторка, в принципе, может удовлетворительно работать в коробке, то обратная замена крайне нежелательна (я бы сказал, противопоказана), поскольку у трансмиссионного масла гораздо меньший запас антиокислительных, детергентных и дисперсантных присадок. В коробке нет такой высокой температуры и взаимодействия с продуктами горения топлива, поэтому они там просто не нужны. Так что в моторе срок жизни трансмиссионки будет в разы меньше, нежели у моторного масла.

masloteka.ru

Таблица вязкости масел моторных по температуре, расшифровка значений

Хотел бы сразу дать кое какую ремарку в начале статьи: когда только создавался мой двигатель – еще отсутствовали современные масла с высоким показателем вязкости, так что компании — производители не имели возможности их кому-то «советовать» — в то время отсутствовали не только новые марки машинного масла, отсутствовали также и технологии изготовления моторов, которые рассчитаны на новые виды масел, поэтому уже сейчас следует начинать искать квалифицированного ремонтника для капремонта двигателя.

Данная статья создана для сомневающихся и автолюбителей, которым просто хочется знать, почему все устроено таким образом.

Что представляет собой вязкость?

Учитывайте, что основная задача автомобильного масла – это недопущение создания сухого трения внутренних элементов в моторе (имеются ввиду цилиндры и так далее), а также для гарантирования минимального показателя трения при высокой герметичности. Понятное дело, что создать субстанцию, которая могла бы обладать нужным для этого характеристиками, и имела бы постоянные показатели свойств температуры практически нереально, а разница температуры смазки в моторе сильно различается.

Необходимо также заметить, что показатель вязкость масла сильно зависит от температуры двигателя. Та температура, которую многие водители видят на приборной панели своего автомобиля, и которую обычно называют температурой мотора – в реальности является температурой используемой охлаждающей жидкости (она на самом деле стабильна в разогретом моторе и составляет примерно 90 градусов). Значение температуры смазки в моторе при этом сильно меняется и может достигать 100 градусов.

Наиболее ценным свойством автосмазки является ее вязкость. На обычном языке, который будет понятен автолюбителю, можно сказать таким образом: вязкость смазки – это ее возможность сохраняться на поверхности рабочих элементов мотора и сохранять стабильный показатель текучести. Совсем не трудно для понимания.

• 5W. Расшифруем код показателя вязкости смазки для автомобильного двигателя. Он обозначает низкотемпературный показатель вязкости, что холодный пуск мотора может производиться при температуре не менее -35 градусов (другими словами от значения перед литерой W стоит убрать 40). Это наименьшая температура автосмазки, при которой насос мотора способен перекачать смазку по патрубкам в цилиндры, при этом не спровоцировав их сухого трения и возникновения в связи с этим внештатных ситуаций.

Если вы попробуете убрать от данной цифры 35 (в нашем случае показатель будет -30°С), вы увидите значение наименьшей температуры «проворачиваемости» мотора.

Легко понять, что со снижением температуры в двигателе смазка меняет свои свойства и становится гуще, поэтому насосу труднее его перекачивать к цилиндрам, а стартеру труднее прокрутить мотор на морозе. Однако это усредненный показатель и настоящая картина будет значительно зависеть от мотора, вот почему при выборе масла с нужным показателем вязкости важно не пренебрегать советами производителя своего автомобиля.

Гораздо полезнее знать второе число – это показатель высокотемпературной вязкости (в нашем случае показатель является 30). Этот показатель не получится так легко, как первое значение перевести на ясный для автовладельца язык, поскольку это общий-собирательный показатель, который указывает на значение наименьшей и наибольшей вязкости смазки при значении рабочей температуры между 100 и 140°С.

Учитывайте также, что чем более высокое значение данного числа, тем будет выше уровень вязкости автомобильной смазки на максимальных рабочих температурах. Насколько это вредно/полезно для вашего двигателя – об этом может сказать лишь сам производитель авто.

Таблица значений вязкости автомобильной смазки

Что на самом деле более вредно для мотора, высокая или низкая вязкость?

• Сразу стоит отметить в уже который раз: показатель вязкости моторной смазки должен соотноситься с нормами автомобильного производителя. И это не зависит от возраста двигателя, от пройденного расстояния, от размера кошелька или «уважаемого» мнения мастеров из сервис-службы.
• Самая простая для владельцев авто пара трения в моторе – это цилиндр и поршень, вот почему мы возьмем именно эту пару для проведения своей интеллектуальной оценки.
• Вязкость масла – важный параметр, который на емкости прописывают литерами SAE. Уже много лет как прошло то время, когда по показателю вязкости можно было понять какое это масло, полусинтетика или чистая синтетика. Автолюбители с опытом, наверное, ещё вспомнят, когда в магазинах продавалось масло SAE. В те времена все было понятно и доступно даже для новичков: 15w-40 – это минеральная смазка, 10w-40 уже относится к категории полусинтетических смазок с большим количеством присадок, а 5w-40 – чистая синтетическая смазка.
• В 2019 году все обстоит совсем иначе. На рынке можно поискать и приобрести полусинтетику со значением 15w-40 либо получить чистую синтетику на 10w-40.

Что на самом деле могут значить данные буквы и цифры? Попробуем понять

• По современной классификации SAE моторные смазки стоит подразделять на зимние (это емкости, которые имеют на этикетке значение “w”), на летние и многосезонный вариант.
• Классические нормы вязкости смазки обозначаются таким способом
• Зимние масла имеют такую маркировку (она зависит от температуры): SAE 0w, 5w (и другие).
• Летние имеют свои обозначения.

Также стоит отметить многосезонные смазки — они выпускаются в смешенной спецификации, другими словами они объединили в себе различные параметры вязкости и имеют разделение тире: SAE 0w-30, 0w-40 (и другие).

Как думаю, уже поняли читатели, почти все упомянутые смазки для двигателей, имеющиеся к настоящему моменту в продаже, можно считать универсальными.

В обозначении показателя вязкости по SAE цифры гласят:

• Первая (она обозначает собой зимнее применение), к примеру, 0w – говорит нам о наименьшей температуре холодного запуска двигателя. Что это может значить? Чем меньшей будет данная цифра, тем на более холодный режим работы рассчитана смазка.
• Вторая (она обозначает собой летнее применение) говорит нам о возможности использования смазки в установленных значениях (имеются ввиду значения температуры)

Существует такое ложное заблуждение, что летний параметр вязкости смазки двигателя – его цифры обозначают температуру наименьшей температуры воздуха, при которой вероятна работа мотора. К примеру, масло с показателем вязкости 5w-30 обычно производится для температуры + 30 градусов. Но это вранье! Ничего подобного быть не может и данные цифры не относятся к температуре. Учитывайте, что летнее значение – это только условные цифры, которые не имеют отношения к температуре воздуха.

Таблицу масел согласно значению SAE вы можете увидеть выше

Показатель вязкости смазки при рабочих значениях температур

Что случается, когда мотор, и, естественно, автомобильная смазка, нагрелись до нужного показателя? В это время включается в работу механизм охлаждения мотора.

Далее все действует по схеме: при высокой нагрузке либо при высоких оборотах мотора уровень трения возрастает = таким образом увеличивается и температура масла = после этого наступает второй этап и значение вязкости смазки снижается = падает толщина маслянистой пленки = кф внутреннего трения составных частей мотора также падает до минимального значения= снижается температура смазки (в этом помогает механизм охлаждения), либо в конце концов, ее рост значительно уменьшается.

Круг замыкается и двигатель начинает свою работу.

Отсюда следует, что в реальности, стабильность мотора зависит не столько от полного значения вязкости, сколько от скорости ее изменения.

Есть ли разница в рабочих температурах моторов различных объемов?

Да, разница имеется и она достаточно велика, особенно если мы говорим про новые типы моторов. По этой причине имеются различные допуски автомобильных производителей для смазок, а также разные классы качества (самый понятный пример – обозначение смазок по ACEA).

Отсюда можно сделать вывод, что даже различные типы масел, на бутылках которых есть обозначение, например, 5W-30, на самом деле могут иметь различную вязкость на уровне температуры воздуха 120, либо скажем 145 градусов. И данная динамика, в списке остальных параметров, может обозначаться в тех литерах и цифрах на емкости с маслом.

При этом, стоит в какой раз отметить: динамика вязкости смазки не может быть положительной или отрицательной – динамика должна быть подходящей, другими словами, соответствовать технической структуре каждого отдельного двигателя.

Выводы

• По современной классификации SAE моторные смазки стоит подразделять на зимние (это емкости, которые имеют на этикетке значение “w”), на летние и многосезонный вариант.
• Классические нормы вязкости смазки обозначаются таким способом: зимние масла имеют такую маркировку (она зависит от температуры): SAE 0w, 5w (и другие).
• Со снижением температуры в двигателе смазка меняет свои свойства и становится гуще, поэтому насосу труднее его перекачивать к цилиндрам, а стартеру труднее прокрутить мотор на морозе. Вот почему при выборе масла с нужным показателем вязкости важно не пренебрегать советами производителя своего автомобиля.
• Вязкость масла – параметр, который прописывают литерами SAE.
• Показатель вязкости моторной смазки должен соотноситься с нормами автомобильного производителя.

maslo.biz

Вязкость масла какая, индекс вязкости, кинематическая вязкость

Содержание статьи

Вполне обосновано желание каждого автовладельца иметь надёжного и безотказного «железного коня». Реализовать комфортное пользование транспортным средством помогает качественное и своевременное сервисное обслуживание силовых агрегатов.

Одним из важнейших элементов обеспечения отличной работы основного движущего узла – мотора, является правильно подобранный смазочный материал (это понимает даже школьник).

Как безошибочно выбрать моторную смазку? Почему вязкость влияет на эксплуатационные свойства масел и работу двигателя? Какая бывает классификация моторных масел по вязкости, измеряется в каких единицах, её обозначение и как расшифровывается маркировка? Что означает аббревиатура? Ответы на эти вопросы в полном объёме получат читатели данной статьи.

Для чего нужно масло

Изначально смазочные жидкости использовались для вывода тепла из рабочей зоны и перетягивания его в картер, снижения трения деталей в узле, отвода продуктов износа и защиты шеек коленчатого вала.

В дальнейшем на масло была возложена роль смазки всех элементов газораспределительного механизма и цилиндров двигателя. На современном этапе автомасла – это неотъемлемая составляющая работы всех механизмов машины.

Обозначим конкретные защитные функции, выполняемые моторным маслом:

• Образование предохраняющей от трения и износа плёнки на деталях;
• Предупреждение окислительных процессов и коррозии узлов;
• Очистка важных рабочих зон от загрязнений – сажи, грязи, нагара и др. продуктов сгорания топлива;
• Выведение загрязняющих частиц, остающихся в процессе износа комплектующих деталей;
• Сохранение узлов от перегрева;
• Обеспечение надёжного пуска;
• Снижение «травмирования» деталей при холодном пуске.

Поэтому сегодняшнему автолюбителю далеко не всё равно, что заливать в рабочие узлы. Важнейшим критерием подбора смазочного состава является вязкость масла.

Основное понятие вязкости и её виды.

Если говорить доступным языком, не вдаваясь в научную терминологию, то вязкость моторного масла – это способность сохранять текучесть, одновременно с тем, чтобы на деталях, внутри силового узла, оставалась достаточная плёнка смазки, правильно распределённая между трущимися частями.

Чем ниже вязкость, тем текучее вещество. При этом масло должно обладать стойкими характеристиками при использовании в достаточно широком диапазоне «гуляющей» температуры, которая при интенсивной езде достигает 150ºС. Если движок холодный – масло, естественно, сгущается: в этом варианте важно, чтобы оно осталось жидким даже при отрицательных температурах, для обеспечения пуска двигателя.

Основной задачей расходного материала является недопущение сухого трения движущихся комплектующих внутри двигателя и поддержания минимальной силы трения при наибольшей герметичности рабочих цилиндров.

Кинематическая и динамическая вязкость масла.

В свою очередь существует два вида понятия вязкости масел – кинематическая и динамическая.

Обусловленная кинематическая вязкость масла (КВМ) отвечает за густоту смазочного материала и высчитывается при стандартной и max температуре использования. Чаще всего для испытаний принимают режим работы при температуре сорока и ста градусов по Цельсию.

Дальше КВМ помогает рассчитать калькулятор. По параметрам КВМ определяется индекс вязкости моторного масла, который отражает степень изменения КВМ относительно изменения температуры.

Чем выше индекс, тем качественнее смазочный состав и тем меньше зависимость вязкости масла от температуры. Для высококачественной смазочной субстанции индекс вязкости масла составляет более двухсот единиц измерения, как правило, это всесезонные расходные материалы.

Характеристика, отвечающая за сопротивляемость вещества при смещении одного его слоя относительно другого его же слоя, называется – динамическая вязкость масла (измеряется в сантипуазах).

От неё зависит потеря энергии двигателя при работе – чем больше степень вязкости, тем толще плёнка на внутренних деталях и надёжнее смазывание, но при этом увеличиваются потери мощности на преодоление жидкостного трения.

Для оптимального определения вязкости масла во всем мире признана международная классификация моторных масел по вязкости по SAE (общество авто-инженеров США).

Рассмотрим, как определить вязкость моторного масла по SAE.

По международным стандартам SAE существует для определения вязкости моторного масла таблица, в которой показаны параметры для безопасной работы движка для всех классов вязкости. К вниманию читателей ниже предложена таблица вязкости моторных масел по температуре.

Классификация масел предполагает деление на три категории:

• Зимние (находятся слева вверху таблицы)– имеют невысокую вязкость для лёгкого холодного пуска при минусовых температурах, но не подходят для качественного смазывания внутренних частей мотора в летний сезон. Их вязкость должна соответствовать прокачиваемости (не более 6000 сантипуаз) и отвечать требуемой КВМ и проворачиваемости.
• Летние (находятся справа вверху таблицы) – имеют высокую вязкость, что гарантируют надёжную смазку деталей, но не позволит производить безопасный холодный пуск при морозе;
• Всесезонные (находятся в нижней части по середине) – не трудно догадаться что эти масла в большем объёме занимают потребительский спрос, поскольку имеют смешанную сертификацию, применяются при большом диапазоне тепловых режимов, отвечают и зимним и летним параметрам эксплуатации. Эта продукция способна меняться в зависимости от сезона и обеспечивать необходимую в данный момент смазку, её не приходится менять со сменой сезона, она носит наиболее энергосберегающий характер и, следовательно, является более удобной.

Маркировка, пробуем расшифровать

В первую очередь на упаковке ищем аббревиатуру SAE, рядом можно увидеть литеру «w» и ещё одно или два числа. Так вот, литерой «w» (от английского «winter») обозначаются зимние, если впереди стоит только одно число, например, 10w или 25w. Что означают цифры?

Цифры помогают рассчитать отрицательную температуру безопасного пуска ДВС. Чтобы рассчитать её нужно от 40 отнять указанную на маркировке цифру. Следовательно, чем меньше цифровое значение, тем при более низкой температуре производится лёгкий пуск двигателя.

Для маркировки масел летнего класса используется только цифровое обозначение, например, SAE30,40,50. Здесь цифра указывает возможность использования в определённом температурном режиме (но отнюдь не указывает температуру окружающего воздуха).

Также литера «w» используется в обозначении смешанной спецификации всесезонных масел, т.е. сочетающих вместе летние и зимние показатели. В данном случае определяющей маркировкой будет одно число до «w», указывающее зимний класс, затем дефис и второе число, определяющее летние эксплуатационные параметры.

Например, 5w-40 или 20w -50. Первая цифра, как и в зимнем масле обозначает температуру холодного пуска, а вторая возможности летнего режима. По степени вязкости стоит добавить, что чем шире разрыв между цифрами, характеризующими летний и зимний параметры, тем чаще придётся производить замену.

При выборе расходных материалов лучше всего, конечно, придерживаться рекомендаций производителя. При производстве авто в лабораторных условиях происходит расчёт индекса вязкости, оптимально соответствующий параметрам работы конкретного силового агрегата.

Согласитесь, вряд ли вязкость турбинного масла подойдёт вместо вязкости обусловленной для легкового авто. Если пробег авто превысил половину от планового ресурса, то следует заливать с повышенным индексом вязкости.

В любом случае для правильного распределения смазки между соприкасающимися деталями, антикоррозийной защиты, а также охлаждения производить подбор придётся, ориентируясь на:

• Погодные температуры конкретного региона;
• Параметры работы двигателя;
• Подходящий класс вязкости;
• Степень износа внутренних узлов и деталей;
• Особенности строения силовых агрегатов.

В заключении хочется сказать, что смазочные жидкости для авто, тоже самое, что кровь в жилах человека: как от густоты крови в теле людей, так и от вязкости масла в авто зависит здоровье и работа всего «организма».

masloauto.ru

таблица с индексами и видео с характеристиками

Изобилие моторных жидкостей на отечественном рынке приводит к сложности выбора расходного материала у автовладельцев. Среди всех параметров, которыми надо руководствоваться при покупке, одним из основных является вязкость моторного масла.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Что означает «вязкость»

Для определения индекса вязкости нефтепродукта для двигателя автомобиля надо посмотреть на этикетку с обозначениями на бутылке с жидкостью. На ней обычно указывается классификация по SAE кинематической и динамической вязкости.

Между собой эти параметры различаются по:

• величине плотности;
• единицам, а также способам замера.

Данные значения применяются для показателей различных классификаций рабочих жидкостей.

Параметр кинематической вязкости определяет способность свойства масла сохранять его текучесть. Эта величина определяется при нормальной, а также максимальной величине рабочей температуры. Для выполнения испытаний производители обычно используют температуры в диапазоне 40 и 100 градусов С. Само измерение величины выполняется в сантистоксах. В соответствии с величиной кинематической вязкости выполняется расчет общего параметра вязкости смазки для мотора.

Для выбора качественного нефтепродукта параметр индекса должен составить больше 200, такое значение присваивается всесезонным расходным материалам.

Динамический параметр характеризует величину сопротивления, которое появляется при перемещении расходных материалов относительно друг друга. Эта величина является произведением плотности нефтепродукта и кинематического параметра. Измерение динамического параметра выполняется посредством специального оборудования, которое имитирует работу смазочных веществ в реальных условиях.

Общий параметр вязкости рабочей жидкости по стандарту SAE должен соответствовать:

1. Прокачиваемости. Данный параметр в условиях работы жидкости при пониженных температурах обеспечивает оперативный доступ смазки к маслоприемнику.
2. Проворачиваемости. Эта величина способствует увеличению пусковых характеристик силового агрегата. При хорошей проворачиваемости обеспечивается нужная величина сопротивления. Силовой агрегат получает необходимые пусковые обороты при низкой температуре во время старта двигателя.
3. Самая эффективная величина вязкости при повышенных температурах.

Канал Toko рассказал о подборе параметра вязкости для нефтепродуктов.

Классификация SAE

В соответствии с классом SAE, любое моторное масло обладает низко- и высокотемпературной вязкостью. Не существует только зимних или только летних масел, есть просто разные показатели вязкости. Но поскольку наши соотечественники привыкли к такой трактовке, будем пользоваться ей.

Таблица вязкости моторного масла

Классификация смазочных веществ по стандарту SAE в соответствии с температурой воздуха Таблица параметров жидкости при разных вязкостных характеристиках

Зимние масла

Для примера берется нефтепродукт, имеющий индекс 5W30. Чтобы произвести правильный расчет рабочих параметров, от цифры, идущей перед индексом W, отнимается число 40 (это – константа). В итоге получается значение температуры воздуха, при которой допускается применение расходного вещества. Чтобы определить температурный режим проворачиваемости силового агрегата, от индекса отнимается число 35.

Применение низкотемпературных расходных материалов рекомендуется при следующих значениях:

1. 0W. Смазочное вещество сохранит характеристики при минусовой температуре в диапазоне от -30 до -35 градусов.
2. 5W. Нефтепродукт обеспечит качественный запуск мотора машины и прокачку смазки по каналам системы в диапазоне от -25 до -30 градусов.
3. 10W. Тип смазки с индексом 10W обеспечит качественный старт ДВС в диапазоне от -20 до -25 градусов.
4. 15W. Смазка сохранит рабочие параметры при низких температурах в диапазоне от -15 до -20 градусов.
5. 20W. Сохранение рабочих параметров и характеристик выполняется в диапазоне от -10 до -15 градусов.

Важно, чтобы параметр вязкости соответствовал значениям прокачиваемости и проворачиваемости.

Летние масла

В соответствии с международной классификацией, летние смазочные вещества обозначаются исключительно цифрами, например, SAE 40. Эта цифра в вязкости моторного масла определяет усредненную величину, которая определяет рабочий параметр при функционировании вещества в условиях высоких температур.

Таблица величины вязкости для летних нефтепродуктов

Всесезонные масла

Всесезонные рабочие жидкости могут применяться при любых температурах воздуха. Параметр вязкости будет изменяться с учетом температурного режима, что позволит обеспечить качественное смазывание компонентов системы ДВС. Нефтепродукты, предназначенные для всех сезонов, соответствуют параметрам наивысшей величины вязкости прокручиваемости при низких температурах и наименьшей – при повышенных.

Какую вязкость выбрать?

При выборе нефтепродукта для конкретного авто обязательно надо руководствоваться рекомендациями, указанными производителем в сервисной книжке.

Касательно параметров вязкости:

1. Для относительно новых транспортных средств, которые не прошли 30% от общего ресурса эксплуатации до капитального ремонта, используются маловязкие нефтепродукты. Имеются в виду масла 5W20 либо 5W30. Большинство производителей японских машин рекомендуют использовать такие смазки для сервисной заправки.
2. При общем пробеге от 30 до 75% от всего ресурса рекомендуется применение нефтепродуктов с индексом 5W. В холодное время года следует заливать смазку 5W30.
3. Изношенные силовые агрегаты в теплое время года должны заправляться смазками 15W50. При низких отрицательных температурах допускается применение веществ с индексом 5W.

Видео «Демонстрация вязкостных параметров смазки»

Канал BestAutoVideo Russia предоставил видеоролик, где наглядно показаны отличия вязкостных свойств разных нефтепродуктов.

avtozam.com

Вязкость моторного масла: таблица. Тест моторных масел

Часто решают, какое моторное масло лучше, исходя из параметра вязкости. Попробуем ответить на вопросы о нем. Почему этот показатель настолько важен? Какая классификация используется, чтобы определить вязкость моторного масла? Таблица, где наглядно представлены разные классы вязкости, приведенная в статье, поможет сделать правильный выбор при покупке смазки.

Для чего оно нужно?

Понятно, что главная задача смазки — снизить трение между элементами механизма, создавая на них пленку и способствуя таким образом сохранению герметичности. Чрезвычайно важны и другие функции, к примеру, усиление работы системы охлаждения, а также впитывание выделяемых стружек от деталей, пыли и грязи.

Двигатель может перегреться от термических и механических процессов, происходящих в непрерывном режиме при его работе. Смазочная жидкость, растекаясь по всему механизму, отводит от него тепло.

Мусор, который масло собирает в процессе своей работы, увеличивает ресурс силового агрегата.

Естественно, эти задачи будут выполняться тем успешнее, чем качественнее используемая смазочная жидкость. Одной из главных ее полезных характеристик является вязкость. Что она собой представляет и как выбирать масло в соответствии с ней, рассмотрим подробнее.

Химический состав

Смазочная жидкость подразделяется по своему химическому составу на минеральную, полусинтетическую и синтетическую.

Минералка получается путем перегонки нефти и считается природным продуктом. Стоит она дешевле всего и чаще используется на автомобилях с пробегом, чем на новых транспортных средствах.

Синтетическое, напротив, полностью искусственное масло. Оно является самым дорогим, так как лучше всего сохраняет свои полезные качества, благодаря наличию множества присадок различного назначения, улучшающих его работу.

Полусинтетика получается в результате смешения минеральной и синтетической основ. Это оптимальный вариант по соотношению цены и качества. Конечно, самостоятельно получить такой продукт не удастся, так как при его создании используется высокотехнологичное оборудование. Если же некоторые энтузиасты решались на такие эксперименты, то в результате им приходилось менять мотор.

Разобравшись с химическим составом, можно переходить к самому интересному показателю, текучей способности смазочной жидкости.

Вязкость — это…

Помимо масляной базы, как упоминалось выше, важнейшей характеристикой является способность текучести смазки и сохранения ею своей консистенции вне зависимости от погодных условий. Перепады температур, особенно в последние годы, бывают очень резкими, и если смазочная жидкость не адаптирована к этим процессам, то двигателю придется нелегко. Таким свойством, то есть уровнем полезности в зависимости от температуры, и является текучесть.

В мире принята классификация моторных масел по вязкости, в которой отражены отдельные классы по этой характеристике. В соответствии с ней, бывают масла летние и зимние.

Зимние масла имеют в названии букву W, что означает winter, то есть «зима». Температурный диапазон при низких показателях особенно важен. Ведь именно благодаря ему обеспечивается безопасная эксплуатация транспортного средства в холодное время года.

Жаркую погоду, как правило, масла переносят без проблем.

Отдельно следует сказать о появившихся в последние годы так называемых всесезонных смазочных жидкостях. Их легко распознать по двойным номерам, где с одной стороны указывается зимний предельный показатель, а с другой — летний.

Предпочтения многих автолюбителей показывают, какое моторное масло лучше. Наиболее широкое распространение сегодня получили синтетические всесезонные жидкости.

Как использовать масла

Теоретические знания, конечно, имеют значения. Но автолюбителей, как правило, больше интересуют вопросы чисто практического характера, например, какой вязкости лить моторное масло в двигатель. Для того чтобы легко разобраться в этом, пользуются специальной классификацией под названием SAE. Здесь определена конкретная вязкость моторного масла. Таблица, где выкладываются все данные, помогает легко разобраться в том, какой именно уровень необходим для конкретного автомобиля. Расшифровка значений в ней не представляет никакой сложности.

Вязкость моторного масла: таблица

Из приведенной таблицы видно, что при высокой температуре требуется техническая жидкость, имеющая более густую консистенцию, а при низкой, наоборот, жидкую.

Обратите внимание, что чем выше индекс, тем большей будет вязкость моторного масла. Таблица ниже дополнит представление о возможностях всесезонок.

Правильный выбор

Чтобы не ошибиться со смазкой, нужно в первую очередь следовать рекомендациям производителя автомобиля. Обычно в руководстве по эксплуатации подробным образом описаны все характеристики, которым должно соответствовать моторное масло, в том числе необходимый уровень вязкости.

Помимо этого, конечно, важен и характер эксплуатации транспортного средства.

Часто отечественные потребители приобретают всесезонку 10W40, а в последние годы и 5W30 или 5W40.

При обычной температуре от минус двадцати до плюс двадцати оптимальным будет первый вариант, при котором использование возможно от минус тридцати до плюс сорока. Тогда запуск мотора будет проходить всегда легко и безопасно для него.

Предельная минусовая температура определяется очень просто: от первого числа нужно отнять сорок. Таким образом, в масле 10W40, от 10 отнимаем сорок и получаем -30. То есть с этой смазкой можно безопасно пользоваться автомобилем при температуре до минус тридцати градусов.

Если же температура часто опускается ниже тридцати, то лучше использовать 5W30 или 5W40. Тогда мотор будет без труда запускаться и в таких непростых условиях.

Если выбор неправильный

Бывает, что смазочную жидкость применяют не в тех условиях эксплуатации, для которых она предназначена. Понятно, что бесследно для двигателя такое обслуживание не пройдет. Ситуация чревата следующими негативными последствиями.

1. Если вязкость синтетического моторного масла зимой недостаточная, то из-за излишней густоты оно не сразу будет приниматься за работу после пуска двигателя. Поэтому какое-то время трение между деталями будет происходить всухую, что приведет к перегреву и быстрому старению агрегата.
2. Если же в жару используется слишком жидкое масло, то оно не сможет продержаться на деталях и покрывать их во время работы пленкой. Из-за этого наступает так называемое масляное голодание, что чревато для двигателя самыми печальными последствиями.

Вот почему при выборе масла настолько важно использовать необходимый класс вязкости моторных масел для тех или иных условий эксплуатации.

Марки моторных масел

Сегодня рынок смазочных жидкостей просто огромен. Обычному автомобилисту легко потеряться во всех предлагаемых производителями изделиях с различными дополнительными присадками, промывками и прочим.

На заводе-изготовителе автомобилей часто рекомендуют масла конкретных производителей. Если вы не особо разбираетесь и не хотите углубляться в эту тему, проще всего воспользоваться их советами и покупать те марки, которые предлагаются. Однако, естественно, главное, что движет автомобильными компаниями в данном вопросе, это коммерческий интерес. Часто они просто заключают договоры с производителями масел на рекламу их продукции. Поэтому целесообразнее использовать и другие способы выбора смазочной жидкости.

Тест моторных масел

Интересными являются некоторые обзоры продуктов, которые можно встретить в СМИ. Если тест моторных масел проводят независимые издания, иногда это бывает полезно изучить, чтобы определиться с выбором марки.

Если же вы остановились на чем-либо и начали использовать это масло, лучше всего не менять его больше и заливать в двигатель только одну марку. Известно, что при замене от пяти до десяти процентов используемой жидкости остается в двигателе. Если после этого заливать масло другой марки, то неизвестно, как поведут себя присадки одной и другой смазки в химической реакции. Поэтому, если вы заботитесь о своем двигателе, лучше не рисковать.

С другой стороны, если все же какой-либо тест моторных масел убедил вас в необходимости использования определенной марки, целесообразно провести промывку двигателя тем же маслом, которым вы его затем будете заправлять.

fb.ru