какое масло не теряет вязкость при нагреве двигателя
Статья про масло №2: что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость?
Итак, что лучше выбрать, большую или меньшую вязкость моторного масла?
И как быть, если гарантийный сервис заливает автомобильное масло с непредусмотренной в инструкции по эксплуатации вязкостью?
Сразу скажу: вязкость автомасла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от возраста, пробега, стиля вождения, бюджета и «авторитетного» мнения сервисменов, даже если это официальный сервис.
Эта статья написана для сомневающихся и тех, кому просто интересно, почему так.
Если Вы – из таких – читайте дальше, если нет – читайте инструкцию по эксплуатации (либо сервисную книжку), и требуйте, чтобы Вам заливали исключительно предусмотренное конструкторами двигателя моторное масло (по всем параметрам, включая вязкость).
Итак, углубляемся в вопрос вязкости моторного масла. Самая понятная большинству автолюбителей пара трения в двигателе – это «поршень-цилиндр», поэтому берем для наглядности именно эту пару трения в свою небольшую логическую экспертизу.
Что такое зазоры в парах трения и зачем они нужны?
Для начала, риторический вопрос: диаметр поршня (в сборе с кольцами), и внутренний диаметр цилиндра, одинаковы? Конечно, нет! Для того, чтобы поршень мог сотни раз за минуту сделать поступательные движения в цилиндре, его диаметр просто обязан быть немного меньше, иначе трение мгновенно нагреет обоих участников нашей подследственной пары трения до температур, при которых они разрушатся.
Итак, разница в диаметрах (зазор) есть, вопрос следующий – насколько велик этот зазор, чем он заполнен и на что он влияет? Исходя из принципа работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), именно этот зазор и определяет в результате КПД мотора (коэффициент полезного действия), ибо именно через этот зазор происходит «утечка» толкательной силы взрыва топливной смеси в цилиндре. Таким образом получается, что чем меньше зазор – тем больше мощность?
С другой стороны, как уже говорилось, зазор (пусть минимальный) все-таки необходим, кроме того, как и любой другой паре трения, нашей паре также обязательно нужна постоянная смазка. Поэтому, главная задача конструкторов сделать этот зазор точно соответствующим той масляной пленке, которую создает моторное масло, имеющее такое свойство, как вязкость. В этом случае мощность двигателя будет максимально возможной (при прочих равных) для его конструкции.
Вот на этом месте как раз и начинаются проблемы. Почему? Да потому, что вязкость масла – величина переменная, существенно зависящая от температуры в обратной пропорции. Например, у стандартного масла 5W-40, при прогреве двигателя, скажем от 40 до 100°С, реальная вязкость падает с примерно 90 до 14 мм2/с, т.е. более, чем в 6 раз! И падает вязкость не одномоментно, а постепенно, по кривой. И кривая эта у каждого масла своя. Соответственно, если температура масла ниже 40 – вязкость будет еще больше, если выше 100 – еще меньше. Очевидно, что вместе со значением вязкости изменяется и толщина пленки на парах трения.
Прогрев двигателя и вязкость автомасла
Что-же происходит в двигателе, когда он холодный и вязкость масла в разы превышает расчетную рабочую? Вспоминаем школьный курс физики и делаем вывод: если масляная пленка толще зазора, увеличивается сила трения, что приводит к падению мощности и повышению температуры. Именно в этом и заключается «секрет» моторостроителей: они рассчитывают зазоры именно под рабочие температуры двигателя (каковыми для большинства моторов считается диапазон 100-150 °С), сознательно заставляя двигатель работать под повышенными нагрузками при прогреве.
Именно завышенная вязкость холодного масла помогает двигателю прогреться быстрее. И именно поэтому автопроизводители категорически не рекомендуют нагружать двигатель до полного прогрева. Ну и именно по этой причине специалисты утверждают, что один (каждый) прогрев мотора в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя (не путать с ресурсом моторного масла – на сервисный интервал это влияет не так сильно).
Нужно отметить, что со временем внутренние поверхности двигателя постепенно изнашиваются, зазоры увеличиваются, соответственно, степень влияния повышенной вязкости холодного автомасла на износ уменьшается.
Вязкость масла при рабочих температурах
Что же происходит, когда двигатель, и, соответственно, моторное масло, прогрелись до рабочей температуры? А в этот момент начинает работать система охлаждения двигателя. Происходит все примерно по такой схеме (очень упрощенно): при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается => температура масла растет => вязкость масла падает => толщина масляной пленки уменьшается => коэффициент трения уменьшается => температура масла падает (не без помощи системы охлаждения), или во всяком случае, ее рост существенно замедляется. Круг замкнулся, мотор работает. Но вязкость и температура моторного масла при этом не стоят на месте – они динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем мотора диапазонах.
Таким образом, на самом деле, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора.
Не следует забывать о том, что любой двигатель, особенно современный – очень точный механизм, и от этой самой точности в основном и зависят все те параметры, по которым мы, обычно, оцениваем потребительскую привлекательность двигателя: мощность, крутящий момент, топливная экономичность.
И вот тут как раз приобретает особенную ценность главный вопрос: а есть ли разница в зазорах и рабочих температурах двигателей разных типов, объемов и производителей? Есть, и разница эта очень существенна, особенно если речь идет о последних моделях двигателей. Именно поэтому существуют разные допуски автопроизводителей для моторных масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (наиболее яркий пример – классификация ACEA).
Подчеркну, речь идет далеко не только о маслах с разным индексом вязкости по SAE! Индекс высокотемпературной вязкости по SAE присваивается исходя из абсолютных значений вязкости масла при температурах 100 и 150 °С (детальнее, см. таблицу вязкости масла – там есть все диапазоны). А вот до, между, и после указанных промежуточных значений, кривая изменения вязкости разных масел при изменении температуры может достаточно сильно отличаться. Уже не говоря о том, что даже в указанных контрольных точках температуры, требования SAE предполагают не точные значения вязкости, а достаточно широкий их диапазон.
Таким образом, даже два разных масла, на этикетках которых написано, скажем, 5W-40, вполне могут иметь разную абсолютную вязкость при температуре 90, 120, или 145 °С. И именно эта динамика, в числе прочих параметров, зашифрована в тех самых таинственных буквах и цифрах допусков автопроизводителей и классификаций качества моторных масел. Причем, следует в который раз подчеркнуть: динамика вязкости масла не может быть хорошей или плохой – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя!
Что происходит, когда вязкость масла выше нормы?
Итак, двигатель прогрелся до рабочих температур, но вязкость масла не упала до нужного (рассчитанного конструктором) значения, что произойдет? На нормальных оборотах и нагрузках в принципе ничего страшного – температура двигателя несколько повысится и вязкость упадет до необходимой нормы, которая уже будет компенсироваться системой охлаждения. В этом случае рабочая температура двигателя будет выше нормы для этих оборотов и нагрузки, но при этом все еще будет, скорее всего, укладываться в допустимый диапазон. Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса.
Совсем другое дело, если Вы, к примеру, резко увеличите обороты мотора (экстренный разгон при обгоне на затяжном подъеме, например). скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре (опять таки речь идет о расчетах конструктора двигателя), поэтому двигателю в этот момент придется прогреться несколько больше (до более высокой температуры), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму.
Результат этого всего примерно таков (если перевести на понятный автолюбителю язык): если вязкость масла выше нормы, предусмотренной производителем, двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Кроме того, рабочие температуры еще напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла: чем выше температура, тем скорее масло окисляется и приходит в негодность. Так что такое масло и менять нужно гораздо чаще.
В любом случае, все негативные последствия завышения вязкости масла Вы никак не сможете, без сложных замеров и вскрытия двигателя, заметить или почувствовать в относительно коротком промежутке времени, это вылезет не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч. И доказать, что причина повышенного износа двигателя именно в неподходящем автомобильном масле практически невозможно – поэтому многие сервисмены, и даже официальные СТО часто не особенно утруждают себя вопросом соответствия вязкости масла, которое они заливают, требованиям автопроизводителя для данного конкретного мотора. Помните – им выгодно, если после окончания гарантийного срока Ваш мотор придет в негодность, даже если Вы не будете у них ремонтироваться!
Заниженная вязкость масла – угроза клина?
Совершенно обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас практически все производители автомобильных масел делают так называемые энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью. Причем, речь идет именно о вязкости при высоких температурах и скорости сдвига HTTS (более 100 °С), поэтому индекс вязкости по SAE у этих масел такой-же, как у обычных. Отличаются эти масла от обычных классами качества и допусками автопроизводителей. В частности, низковязкие масла соответствуют классам качества ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.
Проблема заключается в том, что для таких масел делают специальные моторы! А в обычном двигателе, не рассчитанном на такую низкую вязкость, применять такое автомасло просто опасно. Речь идет о том, что при высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая на парах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить.
Таким образом, занижать вязкость масла по сравнению с требованиями автопроизводителя гораздо опаснее, чем завышать.
Поэтому ни в коем случае не следует применять автомасла классов ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5, а также специальные, на которых написан только один допуск (одобрение) автопроизводителя, если эти классы качества либо допуски не значатся в Вашей сервисной книжке или инструкции по эксплуатации.
Институт моторного масла / Глава 2 — Становится немного сложнее
И так, мы упоминули что всесезонное масло класса 0W-30 не является более жидким чем 10W-30. Они оба имеют одинаковую вязкость при рабочей температуре двигателя. Разница лишь в том, что 0W-30 не густеет так сильно как 10W-30 при остывании. Тем не менее, и то и другое будут слишком густыми для нормальной смазки двигателя в момент пуска.
Я ни раз слышал утверждения о том, что Porsche специально дает противопоказание к использованию 0W-XX масел, потому что они слишком мало-вязкие. Это и есть одно из неправильных представлений с долей правды, о которых я упоминал ранее. Поговорим о всесезонных маслах. Ранее мы говорили что масло класса вязкости 30 имеет вязкость 10 при нормальной рабочей температуре двигателя. Всесезонные масла 0W-30 и 10W-30 так же имеют вязкость равную 10 при 100°С. Разница между ними проявляется при температуре 40°С, когда утром вы заводите двигатель.
Теперь вы видите что к требуемой для вашего двигателя вязкости равной 10 при пуске ближе всех оказалось масло 0W-30. Хотя и оно, по-прежнему, слишком вязкое для нормального функционирования. Но ему надо совсем немного для того чтобы прогреться и разжижиться до требуемой вязкости. Помните, что основная часть износа происходит в момент пуска двигателя когда масло слишком густое для оптимального процесса смазывания. Оно не может течь и, соответственно, не может смазывать. На самом деле, большая часть густого масла при пуске проходит через перепускной клапан насоса назад в картер, а не в масло-каналы двигателя. Особенно тогда, когда в этих условиях вы усиленно давите на педаль газа. В таких случаях требуется больше смазки, а вы получаете меньше.
Обратите внимание, что сезонное масло класса вязкости 10 так же слишком густое в момент пуска. Его вязкость равна 30. В то же время, при рабочей температуре, оно слишком жидкое — его вязкость равна 6. А нужно около 10. Для того чтобы решить эту проблему, производители моторных масел начали добавлять в масло усилители индекса вязкости (Viscosity Index Improvers, VII). Они берут минеральное масло и добавляют в него усилители ИВ чтобы оно не разжижалось слишком сильно при нагреве. И теперь вместо вязкости 6 при рабочей температуре оно имеет требуемую вязкость равную 10.
Негативный эффект такого решения в том, что вязкость на холодную так же поднимается — до значения 100. Хотя, это лучше чем вязкость 250 при тех же условиях у сезонного масла класса вязкости 30. Масло с пусковой вязкостью 100 которое при прогреве приобретает требуемую вязкость 10 называется всесезонное моторное масло класса 10W-30. Оно НЕ настолько густое как сезонное масло класса вязкости 30 при пуске и НЕ настолько жидкое как сезонное масло класса вязкости 10 при рабочей температуре.
Недостаток всесезонных минеральных масел состоит в том, что добавки в виде усилителей ИВ со временем срабатываются и, по сути, у вас остается масло обычного класса вязкости 10. Опять же, такое масло будет слишком жидким при рабочей температуре. Его вязкость будет 6, а не 10. Может это и явилось причиной тому что Porsche (по заявлениям некоторых личностей) рекомендует использовать не 0W-30, а 10W-30. Если усилители ИВ срабатываются, 0W-30 станет жиже, по большей части близко к сезонному маслу класса вязкости 0. Когда усилители ИВ срабатываются в 10W-30, оно тоже становится жиже. Оно превращается в сезонное масло класса вязкости 10. Оно по-прежнему слишком густое в момент пуска. Сезонные масла классов вязкости 0, 5, 10 — все они слишком густые в момент пуска.
Но это — теория. При нормальных интервалах смены, усилитель ИВ не успеет полностью сработаться, так что фактически эта проблема не актуальна. На самом деле, масла всегда немного разжижаются со временем в процессе использования. Отчасти, из-за попадания паров бензина в масло и, отчасти, из-за срабатывания усилителей ИВ. Но что еще более интересно — это то, что при более длительном использовании на самом деле моторные масла начинают густеть, а это уже гораздо хуже чем минимальная просадка вязкости случившаяся ранее.
Синтетические масла — совсем другая история. В них не добавляют усилители ИВ, соответственно, в них нет и проблемы с их выработкой. Сами молекулы масла вообще не изнашиваются. Такое масло можно было бы использовать вечно. Проблема в том что есть и другие присадки, которые уже срабатываются. Думаю, что если бы существовал способ идеальной фильтрации масла, можно было бы просто каждые полгода добавлять банку присадок и менять фильтр, никогда не меняя само масло.
Когда в синтетическом масле срабатываются присадки, оно сохраняет изначальную вязкость. Оно не разжижается как минеральное масло. Опасения Porsche, о которых говорят некоторые, связанные с тем что масло может разжижаться при срабатывании усилителей ИВ — применительно к синтетическим маслам не актуальны. Эти масла всегда будут иметь необходимую вязкость при нагреве, и так же будут слишком вязкими при пуске как и все остальные виды масел, независимо от классификации вязкости по API или SAE.
Автопроизводители знают эти принципы работы моторных масел. Они в курсе что происходят процессы разжижения и загущения. Они берут это в расчет при написании руководства пользователя. В рекомендациях по смене для минеральных масел обычно указывается укороченный интервал по сравнению с синтетическими маслами.
В реальности, моторные масла не нужно менять из-за того, что со временем они немного разжижаются. Дальнейшие процессы загущения масла — вот что на самом деле ограничивает время пребывания масла в вашем двигателе. Ограничителем являются как время (даже если машина простаивает) так и пробег. Хранение моторного масла в гараже, особенно минерального, приводит к постепенному старению масла, ограничивая его дальнейшее применение. Не стоит хранить большие количества масла у себя в гараже при наличии экстремальных температурных отклонений.
Какое масло лучше – 5w30 или 5w40?
Одна из самых распространенных сложностей в выборе качественного моторного масла – это его характеристики вязкости. Обычно водители встают перед выбором из двух вариантов: 5W-30 и 5W-40 по индексу SAE.
Давайте разберемся, на что влияет вязкость, в чем разница между двумя видами и определимся, какое масло все-таки лучше заливать в свою машину.
Несколько слов о маркировке 5W-30 и 5W-40
Символы вида 5W-30 и 5W-40 приняты американской автомобильной индустрией (в характеристиках масла обычно значится как SAE). Масло с такими цифрами на упаковке имеет всесезонное действие и эффективно при минусовых и плюсовых температурах.
Маркировка SAE сейчас используется повсеместно и состоит из двух частей:
SAE – это довольно усредненные данные, которые не всегда могут точно показать, на что способен состав. Более точную информацию о температуре мы можем получить из технического паспорта конкретной смазочной жидкости – ищите его на официальном сайте производителя.
Итак, теперь приступим к основному вопросу…
Чем отличается вязкость моторного масла – 5W-30 и 5W-40?
Вязкость этих двух составов отличается большей частью в условиях положительных температур, когда нагрев внутри двигателя перешагивает отметку в 100℃. В таких условиях любое масло становится более жидким и уже значительно хуже выполняют основную функцию – смазывает механизмы и помогает им лучше прокручиваться, совершая полезную работу.
Состав 5W-40 с густотой от 12.5 до 16.3 мм кв./сек. при 100℃ показывает более эффективную работу при сильном нагреве, чем масло 5W-30, которое более текучее – от 9.3 до 12.5 мм кв./сек при 100℃. Особо жарким летом последнее быстрее окажется не у дел и двигателю придется работать практически всухую, быстрее изнашивая детали. Зато жидкий состав 5W-30 немного лучше справляется с отрицательными температурами, и даже после ночи на тридцатиградусном морозе будет медленней загустевать и быстрее течь по полостям мотора. Это очень хороший показатель для автовладельцев, которым приходится часто оставлять машину зимой на всю ночь – в условиях холодного пуска масла 5W-30 эффективнее позволяют завестись и сохранить работоспособность двигателя.
Положительное отличие текучего масла 5W-30 в том, что оно немного меньше нагружает двигатель и активнее циркулирует по системе, тогда как 5W-40 заставляет масляный фильтр и сам двигатель работать с дополнительным усилием, а значит расходует лишний бензин. Но при этом оно образует толстую защитную пленку, которая лучше оберегает двигатель от износа, коррозии, воздействия кислот и других негативных воздействий.
5W-30 или 5W-40 – что выбрать российскому водителю?
Тут есть два ключевых момента. Прежде чем начинать раздумывать, для каких условий покупать масло, нелишним будет заглянуть в инструкцию по эксплуатации авто. В ней содержатся все рекомендации по характеристикам моторных масел, которые допускается заливать в двигатель. Самостоятельный подход в этом деле не приветствуется: если производитель указывает среди допущенных к эксплуатации масла класса 5W-30, то другой состав брать точно не стоит. Не рискуйте состоянием двигателя.
Однако, если среди показателей присутствует и вязкость 5W-30, и 5W-40, то здесь уже можно поломать голову. Вам лучше ориентироваться на два момента: климат и состояние мотора.
Выбираем по мотору. Состояние двигателя, его изношенность и пробег – это тоже важный фактор, который подскажет вам какая вязкость подойдет больше всего. Дело в том, что старый двигатель, который по естественным причинам имеет более широкие зазоры между деталями и застарелые загрязнения, требует для себя более вязкого состава. Такими моторы становится, как правило, уже после отметки в 100 000 км пробега. Некоторые раньше, некоторые позже – все зависит от самого мотора и водителя, вернее его стиля езды и ухода за автомобилем. Пробег не всегда показатель изношенного механизма, лучше вам об этом скажет степень расхода самого масла – понаблюдайте за ним каждые 1 000 км и сможете определить, менять вам состав или нет. Заметили, что приходится раз за разом доливать недостаток? У вас есть веская причина брать канистру с более густым составом.
Масло 5W-40, как более вязкое, компенсирует изношенность мотора за счет более толстой пленки и меньшей текучести. К тому же, степень угара в старых двигателях можно будет снизить. Жидкое масло 5W-30 на его месте покажет результаты скромнее, не говоря уже о том, что оно рано или поздно начнет сочиться через сочленения двигателя и сильно угорать.
Выводы. Что лучше, масла 5W-40 или 5W-30? Если резюмировать все вышесказанное, то для водителя из средней полосы с относительно новым мотором нет принципиальной разницы между одним составом и другим, разве что 5W-40 эффективнее в плане особо горячих систем. Однако если вы не сторонник агрессивного режима езды и не гоняете свой двигатель на холостых, то это довольно относительная победа. Для тех же, кто большую часть времени проводит в процессе длительной езды, а не стояния в пробках и не любит лихачеств, можно взять 5W-30, ведь оно эффективнее зимой, когда нужно заводить мотор на холодную.
Про изношенность системы уже сказано достаточно. В старые двигатели рекомендуется заливать масла погуще – 5W-40 для них отлично подойдет, но по степени расхода бензина они уступают 5W-30.
О чем нужно знать, когда меняешь масло одной вязкости на другое?
Вначале, есть ли это масло в числе рекомендуемых к использованию в автомобиле. Снова отсылаем вас к инструкции по эксплуатации авто – если допуски есть, то менять можно смело, если нет, то выбор невелик.
В чем состоит опасность другого состава? Масло с иной вязкостью может начать угорать сильнее, чем жидкость, рекомендованная для вашего авто. Масло может быть хуже приспособлено к условиям работы мотора, к примеру, для двигателя с сильным тепловыделением едва ли будет рекомендовано 5W-30, которое очень быстро растеряет все свои характеристики и станет бесполезным, когда мотор прогреется до крайних температур.
Также есть опасность, что более жидкое масло будет значительно хуже смазывать детали, а сухая работа сильнее провоцирует износ и выход системы из строя. Густой состав вреден для работы масляного насоса, который также будет сильнее изнашиваться.
Можно ли доливать масла разной вязкости?
Ситуации бывают разные, и иной раз наблюдается недостаток масла, но под рукой есть состав с совсем иными характеристиками. Едва ли у водителей возникают долгие сомнения – работа на сухую в любом случае хуже, чем более густое или текучее масло.
Но ездить с таким смешенным маслом долго нельзя – ничего хорошего для мотора такой «микс» с разношерстными характеристиками точно не принесет. Вам следует в самом ближайшем будущем заехать в автосервис и полностью поменять масляную жикость и масляный фильтр. Не слушайте «гаражных экспертов», которые якобы годами мешают масла и «ездят спокойно». Соблюдайте рекомендации и ваш двигатель скажет вам спасибо.
Подчеркнем – речь идет именно о маслах разной вязкости, но одного типа и, крайне желательно, одного производителя. Мешать синтетику с минералкой мы крайне не рекомендуем ни в коем случае, даже если ситуация требует решительных действий. Базовая основа разная, и в двигателе вы спровоцируете настоящий вулкан. Потом разоритесь на ремонте.
По итогу выбор между 5W-30 и 5W-40 по SAE определяется в первую очередь допусками в вашей инструкции по эксплуатации. Если она позволяет, то здесь уже можно выбирать по своему климату или степени изношенности двигателя. Никаких экспериментов проводить не стоит, двигатель – довольно сложное устройство, испортить которое легче легкого.
Если уже решились, какой состав подойдет мотору вашей машины, то заходите в каталог интернет-магазина BlackTyres – там вы можете выбрать синтетические масла с самыми разными характеристиками вязкости по очень выгодным ценам и точно найдете, то что сделает ваш мотор непобедимым.
Ставьте 👍, если понравилась статья, и подписывайтесь ✅ на канал, чтобы не пропустить новые публикации. И обязательно расскажите в комментариях о том, состав какой вязкости вы сейчас используете и как часто его меняете.
Дальше будет еще интереснее и полезнее. Удачи на дорогах!