таблица вязкости масел моторных от температуры
таблица вязкости масел моторных от температуры
Определяем вязкость моторных масел по температуре
Статья будет особо полезна начинающим автовладельцам, недавно купившим свой первый автомобиль. Почему именно так? Потому что в вязкости моторных масел по температуре водитель, не сталкивавшийся ни разу с подобным понятием, самостоятельно разобраться не сможет. Опытные же владельцы в силах «прочитать» содержимое с первого взгляда.
О того, что мы заливаем в мотор, зависит срок службы машины. Не всегда водителя придерживаются установленных правил, рекомендаций, в силу различных причин. Зачастую это незнание основ теории по идентификации смазок, нехватка времени на поездки в специализированные автомагазины, жажда тотальной экономии.
В итоге покупается товар «подешевле», несоответствующий стандартам конкретного транспортного средства. Спустя некоторое время силовой агрегат начинает капризничать, снижается мощность, повышается потребление топлива. Поездка на станцию ТО неизбежна.
Частые ошибки водителей
Если вы любите «спортивный» стиль езды ещё не значит, что следует заливать полностью синтетическое масло для спорткаров. Нет. Именно так вы доведёте мотор до «смерти». Бурная езда сильно ударит по карману, когда потребление топлива возрастёт в несколько раз при критических нагрузках;
На каждом с этапов производства транспортных средств, разрабатывалось соответствующее масло. Помимо нефтяной основы, включались синтетические присадки с защитными свойствами. Возраст машины абсолютно ни к чему. Капитальный ремонт может подождать, если вовремя начать заливать толковую жидкость.
Что такое вязкость масла
Основная задача каждого производителя – не допустить длительное соприкосновение деталей между собой без смазывающего вещества. Но при этом учитывать разношёрстность температурных режимов. Химическое вещество ведёт себя по-разному в разных режимах. Соответственно, об однотипности не может идти речи.
Необходимо выделить несколько температурных групп, определить для них индексы для идентификации. Часто владельцы авто принимают температуру охлаждающей жидкости за градус масла. Это далеко не так.
При стандартном градусе тосола в 90°С, градус смазки может достигать 140°С. Итак, вязкость – это химическая способность смазки оставаться на поверхности детали, сохранив текучесть. Величина не постоянная, а переменная.
Представители американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE) предложили систематизировать показатели в виде таблицы. Итак, таблица вязкости масла показывает характеристики любого вещества при разных показателях градуса. При таких показателях, работа мотора считается безопасной. Всё, что выходит за пределы, не подлежит гарантии.
Циферно-буквенные символы обозначения вязкости моторного масла
Каждая покупка для неопытного собственника транспорта перерастает в квест по расшифровке таинственных символов. Дабы упростить, читайте пример. Старт начинается с аббревиатуры SAE, после которой идёт ряд букв и чисел.
Всего существует три вариации:
Загадочное второе число показывает вязкость при стандартной рабочей температуре в 110-140°С. Чем оно выше, тем выше показатель, и наоборот. Дабы не уложить «на лопатки» свой мотор, внимательно смотрите показатели в инструкции по эксплуатации транспортным средством.
Интересный факт: профессиональные автомеханики из популярного журнала «За рулём» провели реальный опыт с заменой жидкости. Сначала зафиксировали показатели мощности, расхода топлива, выбросов в экологию при смазке с вязкостью в 40 единиц.
После в Жигули было залито масло с показателем вязкости 50 единиц. Спустя некоторое время показатели стали стремительно снижаться. Это говорит о том, что не следует заливать что попало в двигатель. Учтите это при очередном ТО. Речь не идёт об отечественном автомобиле, иномарка показала бы идентичные показатели.
Холодный старт
Очень важен критерий вязкости при запуске мотора в отрицательные температуры. Компетентные специалисты утверждают, что каждый холодный запуск двигателя это минус 400-500 км. от общего ресурса. Вот, что делает мороз с металлом. Износ деталей увеличивается, зазоры расширяются, прочность маслянистой плёнки ослабевает.
Если кто-то думает, что при прогреве износа нет, то он глубоко ошибается. Даже когда автомобиль простаивает, он изнашивается, появляется усталость металла, коррозия вылезает наружу, сквозь толщину грунтовки, лакокрасочного покрытия, антикоррозийной обработки.
Наглядное пособие по вязкости моторного масла относительно температуры
Чтобы легче водителю было воспринимать информацию, своевременно её обрабатывать, приводим пример табличного варианта:
Вязкость моторного масла. Таблица SAE
Почему вязкость моторного масла – это один из важнейших параметров, влияющих на работу двигателя и автомобиля? Дело в том, что от качества и характеристик масляной жидкости зависит очень многое. Для начала разберемся в его функциях поподробнее.
Содержание
Для чего нужно моторное масло?
Основная функция очевидна – оно уменьшает трение между деталями, смазывая их и способствуя их герметичности. Другие функциональные свойства этой жидкости не так известны, но не менее важны. Дело в том, что масляная смазка усиливает действие охлаждающей жидкости, участвуя в предотвращении перегревания двигателя. 
Мотор может подвергнуться перегреву от механических и термических процессов, которые непрерывно в нем происходят в рабочем режиме. А моторное масло, благодаря своей циркуляции по всем деталям, способствует отводу тепла от двигателя и безопасному его распределению на поверхностях всех затрагиваемых им деталей.
Еще одна немаловажная функция масляной смазки – она не только способствует облегчению трения при определенных движениях деталей, но и собирает так называемый «мусор» (металлическую пыль), образующийся в результате трения. На некоторых автомобилях такая пыль больше напоминает стружку, поэтому данная функция масла значительно продлевает качественную работу автомобиля. Благодаря циркуляции масляной жидкости и ее вязкой консистенции эти «захваченные» им объекты рано ли поздно попадают в фильтр.
Уровень выполнения всех поставленных перед этим веществом задач напрямую зависит от основной его характеристики – кинематической вязкости. Рассмотрим поподробнее, что же это за техническая особенность и какой уровень текучести подходит к конкретным условиям.
Существует классификация SAE J300, принятая во всем мире, в которой как раз и отражены различные категории (а точнее, 12 классов) моторных масел в зависимости от определенных показателей текучести. Согласно таблице классификации SAE, все масляные жидкости подразделяются на 6 – для зимнего сезона и 6 – для летнего. Каждое из них наделено буквенно-цифровым обозначением (так называемым индексом). По идее, каждое из них должно работать в любых условиях. Но особенное значение в показателях SAE имеют пределы нижних температур.
Отдельный ряд технических жидкостей представляет собой так называемые всесезонные масла (обозначаемые по классификации SAE двойными номерами). Первый номер в данном случае обозначает кинематическую вязкость моторного масла при максимально возможной, проверенной в испытаниях, низкой температуре, а второй – при высокой. 
Что касается, химического состава и способа производства масляных жидкостей, то синтетические имеют более высокий индекс текучести и сохраняют свои кинематические свойства практически в любых, даже в экстремальных, условиях (например, при перегреве двигателя).
В основном сегодня используются внесезонные синтетические масла, то есть прошедшие испытания в широком температурном диапазоне и пригодные к эксплуатации в различных климатических условиях.
Так какое использовать масло?
Все эти теоретические выкладки оставляют открытым вопрос: какое лить масло и при какой температуре? Для того, чтобы определить нужную кинематическую вязкость масляной жидкости в заданных условиях, существует множество таблиц, созданных на основе классификации SAE, которые понятно и наглядно показывает зависимость значений вязкости от температурных условий эксплуатации автомобиля.
Расшифровка значений таблиц не представляет никакой сложности. Если говорить простым языком, то при высокой температуре необходимо лить техническую жидкость с индексом более высокой вязкости (или густоты), а при низкой температуре, соответственно, наоборот, более «жидкую».
Более конкретно расшифровка индексов вязкости по SAE выглядит следующим образом:
Таблица вязкости масла для определенных температур
| КОД SAE | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 |
| SAE 0W | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | |||||||||||||
| SAE 5W | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | ||||||||||||||
| SAE 10W | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | ||||||||||||
| SAE 15W | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | ||||||||||||
| SAE 20W | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | ||||||||||||
| SAE 30 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | ||||||||||
| SAE 40 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | ||||||||||||
| SAE 0W-30 | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | |||
| SAE 0W-40 | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | ||
| SAE 0W-50 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | |
| SAE 5W-30 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | ||||
| SAE 5W-40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | |||
| SAE 5W-50 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | |
| SAE 10W-30 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | |||||
| SAE 10W-40 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | ||||
| SAE 10W-50 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | ||
| SAE 15W-30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | ||||||
| SAE 15W-40 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 |
Суть в том, что, чем выше индекс, тем масляная жидкость гуще, и приспособлено к применению в более жарком климате и наоборот.
Как лучше всего выбрать масло?
Чтобы правильно подобрать моторное масло, нужно читать информацию, содержащуюся на этикетке продукта. Как правило, имеющиеся там индексы помогут сориентироваться в требуемой для определенной модели автомобиля и типа двигателя консистенции масляной жидкости. Кроме того, производители часто сами рекомендуют определенный тип масла и отражают это в руководстве к эксплуатации.
Наиболее распространенный в российской средней полосе вид масла кинематической и динамической вязкости 10W-40 по SAE (всесезонное). То есть его использование будет оптимальным при температурах от минус 30 до плюс 40. Чтобы получить значение максимально низкой температуры, при которой запуск мотора будет безопасным, нужно от первой цифры отминусовать 40. Так, в данном случае, получаем минус 30 градусов. Соответственно, для северных районов, где температура опускается ниже 30 градусов, такая густота масла будет неподходящей и может спровоцировать поломку машины.
При низкой, но не очень экстремальной, температуре лучше лить 5W-30 по SAE, так как оно пригодно для использования при температуре до минус 40. При наиболее распространенном диапазоне температур от минус 20 до плюс 20 лучше не мудрить и использовать 10W-40. Для изношенного двигателя целесообразно в таких же климатических условиях использовать масло, например, с индексом 10W-50 по SAE.
К чему приводит неправильное моторное масло?
При регулярном использовании технических жидкостей с неподходящим к условиям эксплуатации уровнем текучести, владельцам автомобилей следует быть готовыми к следующему:
Если в морозы использовать масло с недостаточно низким показателем вязкости, это будет приводить к тому, что лишком густое масло не сразу будет включаться в работу и трение некоторых деталей какое-то время будет производиться «в сухую». В результате – перегрев и быстрый износ деталей.
В жаркое время года ситуация будет следующей: слишком жидкое масло не сможет задерживаться на поверхностях деталей, буквально «стекая» с них, в результате наступает та называемое масляное голодание. К чему оно приводит, знает каждый опытный водитель.
Поэтому, во избежание проблем, при выборе масла все же стоит опираться на принятую систему классификации, смотреть соответствующую таблицу и правильно применять расшифровку ее значений, чтобы вязкость моторного масла соответствовала климатическим условиям, в которых эксплуатируется автомобиль.
Надеемся, что данная статья оказалась для вас полезной, ставьте лайки!
Понравилось? Расскажите друзьям!
Что обозначают цифры моторных масел — 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.
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?
Что на самом деле могут значить данные буквы и цифры? Попробуем понять
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:
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.
Вязкость масла: таблица значений по SAE
Подавляющее большинство автовладельцев, занимающихся самостоятельным подбором смазочных материалов для своего авто, как минимум имеют общее представление о таком понятии, как классификация по SAE.
Таблица вязкости моторного масла, предусмотренная стандартом SAE J300, подразделяет все смазочные материалы для двигателей и трансмиссий автомобилей в зависимости от степени текучести при определенной температуре. Причем это разделение так же определяет температурные рамки использования того или иного масла.
Сегодня мы подробно рассмотрим, что собой представляет классификация смазочных материалов по таблице из стандарта SAE J300, а также разберем, какую смысловую нагрузку несут в себе указанные в ней значения.
Что собой представляет таблица вязкости
Для рядовых автомобилистов, не занимающихся детальным изучением параметров моторных масел, таблица вязкости масла по SAE означает диапазон температур, при которых разрешена его заливка в силовой агрегат.
В общем смысле это правильное утверждение. Однако при более внимательном рассмотрении становится понятно, что данные в таблице не совсем соответствуют общепринятому мнению.
Сначала рассмотрим, что же включает в себя таблица вязкости масел по SAE. В ней имеется разделение в двух плоскостях: вертикальной и горизонтальной. 
Классическая версия таблицы разделена горизонталью на зимние и летние смазки (в верхней части таблицы находятся зимние, в нижней – летние и всесезонные). По вертикали идет разделение на ограничения при использовании смазок при температурах выше и ниже нуля (сама черта проходит через отметку 0 °C).
В интернете, и некоторых печатных источниках, часто встречаются две различные версии этой таблицы. Например, для масла вязкостью 5W-30 в одной из версий графического исполнения стандарта SAE J300, оно способно работать при температурах от –35 до +35 °C.
Другие же источники ограничивают область применения масла стандарта 5W-30 диапазоном от –30 до +40 °C.
Почему так происходит?
Следуя голосу логики, таблица вязкости моторных масел по температуре, которая предусмотрена единым стандартом, не должна иметь разных версий.
Напрашивается вполне закономерный вывод: в одном из источников ошибка. Но если углубиться в изучение темы можно прийти к неожиданному выводу: обе таблицы верные, давайте разбираться.
Детальное рассмотрение параметров, указанных в таблице
Дело в том, что когда проектировались таблицы и рассматривался алгоритм создания зависимости вязкости масла от температуры, учитывались имеющиеся на тот момент технологии автомобилестроения.
То есть в конце XX века все двигатели строились по приблизительно одной и той же технологии. Температура, контактная нагрузка, создаваемое масляным насосом давление, схема и исполнение магистралей находились примерно на одном и том же технологическом уровне.
Именно под технологии того времени создавались первые таблицы, увязывающие вязкость масла и температуру, при которой оно может эксплуатироваться. Хотя на самом деле стандарт по SAE в чистом виде не привязывается к температуре окружающей среды, а лишь оговаривает вязкостные показатели масла при определенной температуре.
Значение букв и цифр на канистре
Классификация по SAE включает в себя два значения: цифра и буква «W» – зимний коэффициент вязкости, следующая за буквой «W» цифра – летний. И каждый из этих показателей комплексный, то есть включает в себя не один параметр, а несколько.
В зимний коэффициент (с буквой «W») входят следующие параметры:
О чем говорят цифры на канистре — видео
В летний коэффициент (идущий через дефис после буквы «W») включаются два основных параметра, один второстепенный, и один производный, рассчитываемый из предыдущих параметров:
Зачастую для зимнего ограничения по температуре предусматривается несколько значений. Например, для взятого в качестве примера масла 5W-30, допустимая температура окружающего воздуха при гарантированном прокачивании смазки по системе должна быть не ниже –35 °C. А для гарантированного проворачивания коленчатого вала стартером – не ниже –30 °C.
Сегодня для автомобильных масел разработано несколько методик определения всех предусмотренных стандартом показателей вязкости. Все измерения проводятся на специальных приборах – вискозиметрах.
В зависимости от исследуемой величины, могут использоваться вискозиметры различных конструкций. Рассмотрим несколько методик определения вязкости и практический смысл, который закладывается в эти величины.
Вязкость при проворачивании коленчатого вала
Смазка в шейках коленчатого и распределительного валов, а также в шарнирном соединении поршня и шатуна при понижении температуры сильно густеет. Густое масло обладает большим внутренним сопротивлением на смещение слоев относительно друг друга.
Для имитации условий проворота коленвала используется роторный вискозиметр типа CCS. Получаемое при измерении в нем значение вязкости для каждого параметра из таблицы SAE ограничено и на практике означает, насколько масло способно обеспечить холодный проворот коленчатого вала при той или иной температуре окружающего воздуха.
Вязкость при прокачивании
Измеряется в ротационном вискозиметре типа MRV. Масляный насос способен начать закачивать смазку в систему до определенного порога загустения. После этого порога эффективное прокачивание смазочного материала и его проталкивание по каналам затрудняется или вовсе парализуется.
Здесь общепринятым максимальным значением вязкости считается 60000 мПа•с. При этом показателе гарантируется свободная прокачка смазки по системе и доставка ее по каналам до всех трущихся узлов.
Кинематическая вязкость
При температуре 100 °C определяет свойства масла во многих узлах, так как эта температура актуальна для большинства пар трения при стабильной работе двигателя.
Например, кинематическая вязкость при 100 °C влияет на формирование масляного клина, на смазывающие и защитные свойства в парах трения палец / подшипник шатуна, шейка коленвала / вкладыш, распределительный вал / постели и крышки и т. д.
Именно этому параметру кинематической вязкости при 100 °C уделяется наибольшее внимание. Сегодня его измеряют в основном автоматизированными вискозиметрами различной конструкции и с применением различных методик.
Кинематическая вязкость при 40 °C. Определяет густоту масла при 40 °C (то есть приблизительно в момент летнего пуска) и его способность надежно защищать детали двигателя. Измеряется аналогичным с предыдущим пунктом образом.
Динамическая вязкость при 150 °C
Основное назначение этого параметра – понять, как ведет себя масло в паре трения кольцо/цилиндр. В этом узле в нормальных условиях при полностью исправном двигателе держится приблизительно такая температура. Измеряется на капиллярных вискозиметрах различной конструкции.
То есть из всего вышесказанного становится очевидным, что параметры в таблице вязкости масел по SAE комплексные, и однозначной их интерпретации (в том числе касательно температурных границ использования) не существует. Границы, обозначенные в таблицах, имеют условный характер и зависят от множества факторов.
Индекс вязкости
Немаловажным параметром, указывающим на рабочие качества масла и определяющим его эксплуатационные свойства, является индекс вязкости. Для определения этого параметра используется таблица индекса вязкости масла и формула.
Индекс вязкости показывает, с какой динамикой будет густеть или разжижаться масло при изменении температуры. Чем выше этот коэффициент, тем менее подвержена рассматриваемая смазки тепловым изменениям.
То есть простыми словами: масло более стабильно во всех интервалах температур. Считается, что чем выше этот индекс, тем лучше и качественнее смазочный материал.
Все значения, представленные в таблице для расчета индекса вязкости, получены эмпирическим путем. Не углубляясь в технические подробности, можно сказать так: было два эталонных масла, вязкость которых определялась в особых условиях при 40 и 100 °C.
На основании этих данных были получены коэффициенты, которые сами по себе не несут смысловой нагрузки, а используются лишь для расчета индекса вязкости исследуемого масла.
Заключение
В заключении можно сказать, что таблица вязкости масла по SAE и ее увязка на допустимые температуры эксплуатации в настоящее время играет весьма условную роль.
Будет относительно правильным шагом применять взятые из нее данные для подбора масла в автомобили не младше 10 лет. Для новых авто этой таблицей лучше не пользоваться.
Сегодня, например, в новые японские авто льется масло 0W-20 и даже 0W-16. Если исходить из таблицы, то использование этих смазок допустимо в летний период лишь до +25 °C (по другим источникам, подвергшимся локальной коррекции – до +35 °C).
То есть по логике получается, что автомобили японского производства с большой натяжкой могут ездить в самой Японии, где летом температура может достигать +40 °C. Это, само собой, не так.
Ведь только он точно знает, какие зазоры в сопряжениях деталей мотора выбраны, какой конструкции и мощности установлен масляный насос и какой пропускной способности созданы масляные магистрали.
Моторные масла
Первый параметр – вязкость
Вязкость – важнейший параметр, позволяющий подобрать моторное масло в полном соответствии с температурой воздуха, характерной для определенного времени года, и климатическими особенностями местности, где эксплуатируется автомобиль. Недаром именно вязкость стала самой первой характеристикой, по которой моторные масла были классифицированы.
В настоящее время общепринято подразделять моторные масла по их вязкостно-температурным свойствам. Сделать это помогает так называемая классификация SAE, а точнее, стандарт SAE J-300 JUN 2001. Аббревиатура SAE расшифровывается как Society of Automotive Engineers, по-русски – Общество автомобильных инженеров. Это сочетание латинских букв можно найти на этикетке любой канистры с моторным маслом, потому что именно указываемые следом за аббревиатурой SAE характеристики дают покупателю однозначный ответ, к какому типу принадлежит масло – зимнему, летнему или всесезонному и в каком диапазоне температур его допустимо применять.
У зимних масел после аббревиатуры SAE идет одно из шести обозначений: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W или 25W – чем меньше значение, тем ниже допустимая температура использования. Точнее, более грамотно сказать так: чем меньше значение, указанное перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низких температурах окружающей среды, а потому легче осуществить холодный пуск двигателя. Согласитесь, очень нужный в суровую зимнюю пору показатель!
У летних масел пять классов: 20, 30, 40, 50 и 60, и в противоположность зимним маслам здесь чем больше указанное число, тем больше вязкость при высоких температурах, а значит, тем лучше масло смазывает, т. е. лучше защищает двигатель в жаркую погоду.
Наконец, у всесезонных масел за аббревиатурой SAE следует двойное обозначение, в котором первая часть (перед буковой W) указывает на зимнюю характеристику, вторая (за буквой W) – на летнюю. Например, SAE 10W 30, SAE 20W 40. Именно всесезонные масла в последнее время получили наиболее широкое распространение, и это неудивительно, поскольку для нашей страны в течение года характерна смена типично летней погоды на типично зимнюю. При этом менять масло подобно летним и зимним шинам, согласимся, не очень удобно, тем более если современные технологии его изготовления этого вовсе не требуют. Усредненные данные диапазонов температур окружающей среды для наиболее часто применяемых классов масел указаны в табл. 1.
| Класс моторного масла | Температурный диапазон |
|---|---|
| SAE 0W 20 | –30…+15 |
| SAE 0W 30 | –30…+20 |
| SAE 5W 30 | –25…+20 |
| SAE 5W 40 | –25…+30 |
| SAE 10W 30 | –20…+30 |
| SAE 10W 40 | –20…+35 |
| SAE 15W 30 | –15…+35 |
| SAE 15W 40 | –15…+40 |
| SAE 20W 30 | –10…+40 |
| SAE 20W 40 | –10…+45 |
| SAE 30 | 0…+40 |
| SAE 40 | 0…+45 |
На просторах бывшего Советского Союза многие из выпускаемых моторных масел продолжают классифицировать в соответствии с их вязкостью не только по SАЕ, но и по ГОСТ 17479.1–85. Этот нормативный документ также предусматривает деление моторных масел на «сезонные» классы в зависимости от вязкости. Классы те же: летние, зимние и всесезонные.
Летние масла подразделяют на семь классов: 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 24; зимние масла – на четыре класса: 4, 5, 6, 8. Как видим, масло класса 8 допустимо использовать как летом, так и зимой. В обозначении всесезонных масел указывают сразу два параметра: до косой черты – зимний класс, после косой черты – летний. Например, 4з/8 или 5з/10. Буква «з» говорит о том, что в составе масла применены загущающие присадки. В табл. 2 приведено ориентировочное соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1–85 и SAE J-300.
| ГОСТ 17479.1–85 | SAE J-300 |
|---|---|
| 3з | 5W |
| 4з | 10W |
| 5з | 15W |
| 6з | 20W |
| 6 | 20 |
| 8 | 20 |
| 10 | 30 |
| 12 | 30 |
| 14 | 40 |
| 16 | 40 |
| 20 | 50 |
| 24 | 60 |
| 3з/8 | 5W 20 |
| 4з/6 | 10W 20 |
| 4з/8 | 10W 20 |
| 4з/10 | 10W 30 |
| 5з/10 | 15W 30 |
| 5з/12 | 15W 30 |
| 5з/16 | 15W 40 |
| 6з/10 | 20W 30 |
| 6з/14 | 20W 40 |
| 6з/16 | 20W 40 |
Многие, конечно, знают о том, что при изготовлении большинства современных масел не обходится без использования различных присадок. Можно сказать, что без них свойства базовых масел не будут отвечать требуемому качеству. Присадки бывают самые разные. Это антиокислители, которые тормозят окисление масла при высокой температуре, беззольные дисперсанты, предотвращающие образование низкотемпературных отложений и выпадение осадка, зольные детергенты, обеспечивающие чистоту поршней и улучшающие подвижность поршневых колец, а также ряд других. Загущающие присадки, или, как их более правильно называют, модификаторы вязкости, одни из самых, пожалуй, главных – они повышают индекс вязкости масла, улучшая одно из важнейших для его работоспособности свойств.
Что такое индекс вязкости? Это безразмерная величина, рассчитанная по значениям кинематической вязкости при температурах 40 и 100 °С. Для сезонных масел значение этого индекса находится в пределах 90…105, для всесезонных – 130…160. Более высокий индекс вязкости всесезонных масел позволяет, с одной стороны, сохранять их достаточную вязкость летом, когда температура в картере двигателя нередко достигает 100 °С, а с другой – обеспечивает уверенный пуск холодного двигателя в мороз.
Как уже сказано, повышенного индекса вязкости моторного масла удается достичь, применяя загущающие макрополимерные присадки. Но есть от подобных присадок и другая польза – экономия топлива. Дело в том, что всесезонные загущенные масла – не ньютоновские жидкости, их вязкость зависит не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига, т. е. от отношения скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, который заполнен маслом. Благодаря этому вязкость всесезонных масел в отличие от незагущенных сезонных падает с увеличением скорости сдвига, причем абсолютная величина подобного временного падения вязкости значительно возрастает со снижением температуры, т. е. в случае, когда двигатель прогрет не сильно. А в каком случае температура масла и охлаждающей жидкости в двигателе движущегося автомобиля не достигает своего максимального значения? Прежде всего в городских условиях, когда поездки в своем большинстве непродолжительны и двигатель попросту не успевает по-настоящему нагреться: именно в подобных условиях благодаря изменению градиента скорости сдвига всесезонные загущенные масла позволяют экономить топливо.
Впрочем, экономия топлива в условиях города благодаря использованию присадок – модификаторов вязкости это лишь небольшая часть такой обширной темы, как энергосберегающие свойства моторных масел. Эта тема сама по себе заслуживает отдельного рассмотрения. А нам, завершая разговор о вязкостно-температурных свойствах моторных масел, остается акцентировать внимание на том, что применение излишне вязких масел увеличивает потери на трение (результат – затрудненный «холодный» пуск двигателя и снижение экономичности), а недостаточно вязких масел приводит к возрастанию износа трущихся деталей (снижается ресурс двигателя), а также повышает расход масла на угар (ухудшаются экологические показатели).
Индекс вязкости моторного масла
Что такое индекс вязкости моторного масла
На что влияет вязкость и расшифровка
Основная задача, которую должно выполнять моторное масло – исключить износ деталей двигателя за счет уменьшения трения между ними. Уменьшение трения происходит благодаря создаваемой маслом пленке между трущимися деталями. Одна деталь скользит по масляной пленке относительно другой. Так поршневые кольца скользят по стенкам цилиндра, не делая задиров, потому что на стенках цилиндра остаётся тончайшая масляная пленка.
Если масло жидкое, уже за один проход поршня оно уйдет в поддон. Масло с большей вязкостью останется на стенках, чем более густое оно, тем толще будет смазывающий слой.
Но не все так просто.
Большая толщина смазки тоже плохо.
Сгорание топлива в цилиндрах происходит при высоких температурах. Поддержание рабочей температуры двигателя осуществляется при омывании наружной поверхности цилиндров, охлаждающей жидкостью. Масло плохой проводник тепла. Излишнее его количество на внутренней поверхности цилиндра приводит к перегреву, потери мощности и преждевременному износу. А с низкой вязкостью не ухудшает теплообмен, но плохо смазывает.
Кроме того при низких температурах запуск двигателя легче происходит на масле небольшой вязкости, но после прогрева, вязкость становится ещё меньше, давление в системе смазки резко падает. Приспосабливая смазку к разным условиям эксплуатации, производители начали изготавливать летние и зимние виды, для бензиновых и дизельных двигателей, для легковой и тяжелой техники. Затем появились всесезонные, как компромисс и попытка унифицировать применение. В начале ХХ века чтобы упорядочить и внести ясность в маркировку масла и других нефтепродуктов, Сообщество Автомобильных Инженеров Америки создало систему классификации и характеристик, которую сейчас называют SAE.
Согласно системе обозначение маркировка стала выглядеть следующим образом – 0W 30, 0W 40, 5W 30, 10W 40 и т.д.
Чтобы расшифровать такую маркировку надо понимать, что значит каждый цифровой и буквенный индекс.
Для чего определяют вязкость
Вязкость меняется в зависимости от назначения и других факторов. Таких как:
Понятно, что в гоночном режиме или при работе с прицепом, новому или с большим пробегом двигателю, потребуется масло с разной вязкостью. Чтобы подобрать оптимальный вариант и определяют его вязкость, степень которой отражает цифровой индекс.
Выбор масла для авто на основе вязкости
Для езды в условиях, крайнего севера и Сибири нужны 0W 30-40, 5W 30, а для Арктики и вовсе специальные.
Выбор масла всегда индивидуален. Зависит не только от района проживания, но от автомобиля и стиля езды.
Любишь погонять покупаешь с высокой вязкостью. Если машина старенькая и пробег более 100 000 км, то масло должно сочетать низкую вязкость при запуске, с высокой при полном прогреве и больших оборотах. Для такой категории производители выпускают специальные виды типа «Нью лайф» у Мобил. Важно помнить, что чем больше разница между температурой замерзания и потерей вязкости при перегреве, тем меньше у масла меж сервисный пробег.
Чем экстримальнее стиль и условия езды, тем чаще нужно делать ТО.
О применяемых маслах для обычной гражданской езды позаботились авто производители. Обычно на последних страницах руководства по эксплуатации у всех марок, есть раздел с перечнем материалов и сроков ТО. Там же и перечень рекомендованных смазочных материалов. Поэтому если вы не практикуете экстремальную езду, то не надо ничего выдумывать, просто следуйте рекомендациям завода изготовителя. Масла с одинаковым индексом вязкости независимо от производителя, должны быть и одинакового качества. Однако на деле это не всегда так. Очень часто под видом уважаемого бренда продаётся поддельное, которое непригодно для работы. Поэтому приобретать лучше у официальных дилеров и представителей заводов производителей. Стоимость, возможно, будет больше, но экономия на масле приведет к излишним расходам при езде и на ремонт двигателя.
Маркировка и классификация моторных масел по вязкости с использованием системы 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:
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:
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.
Или другой вариант:
На этикетках зачастую индекс не печатают. Его можно узнать только у продавца. Обычные границы таковы:
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:
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.
Технические характеристики моторных масел
Технические характеристики моторных масел — это количественное выражение определенных свойств масла в физических величинах или коэффициентах. Они показывают, при каких условиях моторное масло защищать двигатель от износа, коррозии, загрязнений, возникающих в ходе работы. Информацию о типовых характеристиках можно найти в листе технического описания (TDS, Technical Data Sheet).
Вязкость моторных масел
Вязкость моторного масла влияет на множество аспектов: количество отводимой от узла трения теплоты, износ вкладышей подшипников и шеек коленвала, способность обеспечивать гидродинамическое трение.
Один из способов понять, что такое вязкость – представить, что вы пытаетесь плыть. Если жидкость слишком густая, вам сложно двигаться и приходится тратить много энергии. И наоборот, если субстанция слишком жидкая, то вы будете опускаться на дно. Поэтому важен правильный баланс. Масло должно быть достаточно густым, чтобы выдерживать разделение движущихся частей, но достаточно тонким, чтобы обеспечивать топливную экономичность.
Молекулы жидких тел при перемещении вызывают трение. Это трение и называется вязкостью. При повышении давления, уменьшается объем и усиливается взаимное притяжение молекул и увеличивается сопротивление течению, вязкость масла увеличивается. При повышении температуры процесс прямо противоположный — вязкость уменьшается.
Работа, затрачиваемая на перемещение молекул, рассеивается в виде тепла. Если масляная пленка толще зазора, увеличивается сила трения, что приводит к повышению температуры и снижению КПД. Поэтому автопроизводители рассчитывают зазоры под рабочие температуры двигателя, специально заставляя его работать под повышенными нагрузками при прогреве.
Кинематическая вязкость моторного масла
В отчете ASTM 1989 года сообщается, что стремительный рост неньютоновских всесезонных масел сделал кинематическую вязкость практически бесполезным параметром для определения реальной вязкости в критически важных зонах двигателя. Поэтому был разработан параметр HTHS, о котором мы расскажем далее.
Индекс вязкости
Индекс вязкости моторного масла (ИВ, Viscosity index, VI) – это показатель, характеризующий степень изменения вязкости в зависимости от температуры °C. Чем выше индекс вязкости, тем в более широком температурном диапазоне смазочный материал способен сохранять рабочие свойства. Наибольшим индексом вязкости обладают базовые масла III (VHVI – Very High Viscosity Index, очень высокий индекс вязкости), IV (PAO – ПАО, полиальфаолефины) и V групп.
Индекс вязкости определяется по методу ASTM D2270. Для расчета необходимы показатели кинематической вязкости при 40°C и 100°C.
Динамическая вязкость
Высокотемпературная вязкость HTHS
Создание полимерных загустителей позволило производить универсальные всесезонные масла, которые способны обеспечивать уверенный пуск двигателя при отрицательных температурах и сохранять рабочие параметры при высоких. Принцип их действия достаточно прост: при низких температурах они сжимаются, занимая меньше места и снижая вязкость, а при повышении температуры, наоборот, увеличиваются в размерах, увеличивая вязкость.
Однако, у полимеров есть одна интересная особенность. При высокой скорости сдвига полимеры выстраиваются в направлении потока и сжимаются (например, в очень маленьких зазорах, где толщина масляной пленки предельно мала, но скорость движения очень высокая), что приводит к потере вязкости. Она может быть как кратковременной (при снижении скорости сдвига полимер восстановится), так и необратимой (полимер разрушается).
Для определения стойкости полимера к деструкции используется тест Курта Орбана (ASTM D 6278), при котором загущенное масло прокачивается топливным насосом высокого давления под давлением 175 бар. Масла для легковых автомобилей должны выдерживать 30 циклов такого испытания, а для коммерческих – 90. Вязкость после теста должна оставаться в рамках стандарта SAE J300.
В уже упомянутом отчете ASTM 1989 года говорится, что стандарт SAE J300 не совершенен и 12-летние усилия по разработке нового стандарта ни к чему не привели. Однако зафиксированных случаев поломок, связанных с недостаточной вязкостью HTHS, выявлено не было, поэтому редакция SAE J300 и по сей день является актуальной.
Бытует миф, что моторные масла с низким HTHS приводят к ускоренному износу двигателя. Низковязкие масла предназначены только для специально сконструированных двигателей с минимальными зазорами. Кроме того, высокое содержание модификаторов трения позволяет защищать двигатель даже в условиях граничного трения.
Наиболее вредны масла с низким HTHS для изношенных двигателей. Дело в том, что абразивные частицы, которые, как правило, присутствуют в неновом двигателе, могут привести к тому, что тонкая масляная плёнка разрывается и начинается незащищённое трение, которое потом приводит к очень быстрому выходу деталей из строя. Слишком большие зазоры и неоптимальный режим работы топливной системы, работа мотора на малых оборотах и в режиме прогрева, приводят к тому, что топливо попадает в масло, снижая и без того малую вязкость и ухудшая его смазочные свойства.
Динамическая вязкость CCS
Параметр динамической вязкости, определяемый на имитаторе холодного пуска (Cold Cranking Simulator) по методу ASTM D 2983. Иногда его еще называют вязкость проворачивания. Этим методом определяется кажущаяся вязкость в диапазоне от 500 до 200000 сПауз Он показывает, насколько двигателю будет трудно провернуть холодное масло в цилиндро-поршневой группе. Прибор представляет собой низкотемпературную баню, куда погружены миниатюрный электродвигатель соединенный с ротором, установленный внутри статора с очень малым зазором от его стенки. Объем между ротором и статором заполнен маслом, характеристики которого и необходимо измерить. После охлаждения масла до нужной температуры, запускается электродвигатель и ротор начинает вращаться. Причем, чем гуще масло, тем скорость вращения ниже. Измеряя эту скорость, прибор и рассчитывает низкотемпературную вязкость CCS. Единица измерения — мПа*с
Динамическая вязкость MRV
Вязкость прокачивания (pumping viscosity), определяемая на мини-ротационном вискозиметре по методу ASTM D 4684, говорит нам о способности масла течь и создавать необходимое давление в системе смазки в начальной стадии работы холодного двигателя. При испытании определяется либо напряжение сдвига, необходимое для разрушения желе, либо вязкость при отсутствии напряжения сдвига. Прокачивание обеспечивается только для масел с вязкостью не более 60 000 mPa s. Наименьшая температура, при которой масло может прокачиваться, называется нижней температурой прокачивания, ее значение близко к наименьшей температуре эксплуатации. Тест проводится при температуре на 5 градусов ниже, чем CCS
Стандарт SAE J300
Классификация моторных масел по SAE признана во всем мире. По ней все масла делятся на:
Как определить вязкость моторного масла?
Можно ли смешивать моторные масла разной вязкости?
Можно, но только в экстренных случаях. Не имея специального оборудования, сложно понять, какой вязкости в итоге получится микс смазочных материалов. Но такой микс все равно лучше, чем отсутствие масла в двигателе.
5W-30 и 5W-40 – в чем разница?
5W-30 имеет кинематическую вязкость при 100℃ в пределах 9,3-12,5 сСт, 5W-40 – 12,5-16,3 сСт.
В чем разница между 5W-40 и 10W-40
Температура вспышки (flash point)
Температура вспышки — самая низкая температура, при которой пары смазочного материала образуют смесь с воздухом, воспламеняющуюся при контакте с огнем. Само масло при этом еще не воспламеняется. Параметр характеризует наличие в масле легколетучих фракций, которые при смешивании с воздухом образуют горючую смесь. Чем меньше этот показатель, тем меньше расход на угар и выше качество базовых масел. Определяют в открытом или закрытом тигле, в последнем случае она на 20-25 градусов ниже.
Испаряемость по методу Ноака
Испаряемость по NOACK — это показатель, характеризующий склонность масла к угару/испарению. Испаряемость по НОАК выражается в процентах, и чем эта цифра меньше, тем меньше расход масла на угар.
Как определяют испаряемость по НОАК?
Стандартизирован тест Селби-Ноака в методе ASTM D5800. Образец масла весом 65 г помещают в специальный аппарат, нагревают до 245,2 °С и в течение 60 минут пропускают над нагретым образцом постоянный поток воздуха с помощью вакуумного насоса.
Для качественных моторных масел показатель испаряемости обычно не превышает 14%. Косвенно по этому числу можно оценивать качество базовых масел.
Температура застывания (solidification point)
Температура застывания — это температура, при которой масло теряет свою подвижность и тягучесть. Застывшим считается масло, которое удерживается в неподвижном состоянии 5 секунд под углом 90 градусов.
Производители снижают температуру застывания с помощью специальных присадок — депрессоров, которые не дают парафину укрупняться, увеличивать плотность, создавая псевдокристаллические структуры. Снижение динамической вязкости CCS добивается путем подбора нужного базового масла и полимера-загустителя. Поэтому температура застывания и низкотемпературная вязкость могут быть никак не связаны между собой. Кроме того, чрезмерное содержание депрессора может приводить к увеличению вязкости CCS.
Температура потери текучести (pour point)
Температура потери текучести — это самая низкая температура, при которой моторное масло еще сохраняет текучесть. Она показывает возможность переливания моторного масла без необходимости подогрева. Температура застывания, согласно стандартам, на 3°С выше температуры потери текучести. Метод измерения — ASTM D97.
Кислотное число (Total Acid Number, TAN)
TAN — показатель, характеризующий наличие в масле кислот, которые приводят к коррозии металлов. По этому показателю можно косвенно судить о качестве базового масла. В хорошо очищенных маслах II и III группы, например, TAN будет меньше, чем в I группе. Стандартный метод измерения — ASTM D664
Общее щелочное число (Total Base Number, TBN)
Щелочное число — это показатель, выражающая количество гидроксидов калия в 1 гр моторного масла. Он напрямую влияет на срок службы моторного масла. В обычных маслах этот показатель находится в диапазоне от 5 до 12 мг KOH на грамм.
В процессе сгорания топливно-воздушной смеси неизбежно образуются различные кислоты (особенно при использовании некачественного топлива с высоким содержанием серы), которые вызывают старение масла и даже способны вызывать коррозию. Именно для этого в моторное масло и добавляются щелочные присадки, нейтрализующие их.
Моющие свойства моторного масла характеризует наличие нейтральных солей, а не щелочное число. Поэтому невысокое содержание щелочи не является показателем моющих свойств.
Кроме того, высокий показатель TBN приводит к повышению сульфатной зольности, которая негативно влияет на катализаторы выхлопной системы, турбины, может оседать на маслосъемных кольцах, а в случае угара масла приводить к образованию твердых абразивных веществ.
Именно поэтому в последнее время получили среднезольные и малозольные масла c пониженным содержанием сульфатной золы, фосфора и серы.
Зольность сульфатная
Сульфатная зольность — это показатель, который показывает количество неорганических примесей, которые остаются после полного сгорания. Эти примеси являются следствием содержания в масле присадок на основе соединений металлов.
При сгорании высокозольного масла может образовываться твердый абразив, который при долгом воздействии приведет к полировке стенок цилиндра. Гладкие, как зеркало, поверхности не способны удерживать масляную пленку, а это приводит к высокому расходу масла.
Высокая зольность оказывает негативное влияние на клапаны (особенно актуально для двигателей, работающих на газу, а также оснащенных непосредственным впрыском топлива), подшипники турбин, катализаторы с мелкими сотами.
Для определения зольности используются такие международные стандарты, как DIN 51 575, ASTM D482, ISO 6245.
Полнозольные (Full SAPS) масла
По классификации ACEA — A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/
B5. Такие масла могут негативно сказываться на многоступенчатых каталитических нейтрализаторах и фильтрах DPF. Типичное значение зольности — 0,9 — 1,1%.
Среднезольные (Mid SAPS) масла
Согласно классификации ACEA имеют обозначения C2 и C3. Зольность таких масел колеблется в диапазоне 0,6-0,9%.
Малозольные (Low SAPS) масла
По классификации ACEA — C1 и C4. По стандарту содержание сульфатной золы не должно превышать 0,5%.
Вязкость масла – что означают цифры
Любой автомобилист согласится, что вязкость масла – это один из самых важных параметров, учитываемых при выборе моторной смазки. Основная миссия автомасла – это предотвратить сухое трение внутренних элементов двигателя, которые пребывают в постоянном движении.
Кроме того необходимо обеспечить max непроницаемость рабочих цилиндров. Перед производителями стоит задача изготовить продукт, который будет наделен свойствами, перечисленными выше, и при этом сможет функционировать в обширном диапазоне температур.
Понятие вязкости авто-масла
Если говорить словами обывателя, то вязкость масла – это его умение пребывать на поверхности внутренних деталей двигателя и при этом сохранять свойства пластичности. Нужно учитывать, что температурный режим способен влиять на состояние внутреннего трения.
Свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой также можно описать как меру трения между пластами жидкости.
В помощь автомобилистам создана классификация моторных масел по вязкости, которая характеризует вязкость смазок в зависимости от рабочих температур. Данная система показывает диапазон температур, при которых функционирование двигателя является безопасным.
Индекс вязкости (ИВ) – это расчетная величина, которая характеризует тип зависимости кинематической вязкости масла от температуры. Эту величину рассчитывают таким образом. Берут две аналогичные моторные смазки с идентичной вязкостью при 100ºС.
Но при этом первое масло будет сильно сгущаться при снижении температуры, а второе не станет густеть. ИВ первого масла будет равняться 0, а второго 100. Вязкость всех прочих масел будут сравнивать с эталонным показателем. Чем данный индекс выше, тем лучше.
Естественно при высоком индексе смазки мотор запускается легче в зимнюю пору. По степени отличают следующим образом. ИВ качественных минмасел из добротного сырья: от 90 до 105. Синтетические моторные смазки имеют индекс от 120 до 150.
О вязкости турбинного масла
Внутреннее трение турбинного масла – это способность смазки сопротивляться трению его частиц, на которые воздействуют приложенные силы.
При повышенных температурах вязкость турбинных масел в разы уменьшается. Главная миссия такого масла – это создание гидродинамической пленки, способной охлаждать поверхности тел, пребывающих в контакте.
Если вязкость авто-масла увеличивается, то снижается качество его циркуляции. На это влияет выделение смол, которые засоряют циркуляционную систему и подшипники. К добротным продуктам относятся турбинные масла с плавной сменой вязкости при изменении температуры либо давления.
Из-за загрязнения турбинного масла могут разрушаться подшипниковые опоры турбины, что способно привести к ДТП, поломке авто. Для определения вязкости такого нефтепродукта, как турбинное масло, применяют особый прибор – вискозиметр.
Систематизация
Вязкость машинной смазки выявляют по таблице, в которую занесены все нужные параметры. Таблица показывает кинематические и динамические вязкостные тех.параметры. Уровень при повышенных температурах дает понятие о том, какая толщина масляной пленки между зазорами и какова ее прочность.
Кинематическая – это отношение динамической к плотности вещества. Динамическая (абсолютная) – это отношение силы сдвига к скорости сдвига в зависимости от температуры. Динамическая нужна для определения низкотемпературных свойств смазок.
В любом случае должна соответствовать требованиям авто производителя. Единицами измерения для динамической и кинематической являются соответственно Па•c и м²/с.
Параметры
На современных упаковках вязкость масла изготовители обозначают как SAE. Масла принято разделять на летние, зимние(w) и всесезонные. Всесезонные варианты сочетают в себе свойства как зимних, так и летних смазок. Нужную текучесть маслу обеспечивают специальные присадки.
От параметров зависит не только возможность эксплуатации масла в заданном интервале температур, но также период его эксплуатации, частота замены. На последний показатель (периодичность замены) также влияют пакеты присадок.
Чем обширней диапазон между зимними и летними показателями, тем меньше интервал его замены. Специалисты советуют заливать в автомобиль то моторное масло, которое рекомендует завод-изготовитель.
Ошибки при использовании машинного масла состоят в следующем:
Чтобы не сталкиваться с проблемами подобного рода при выборе моторного масла следует опираться на специальную таблицу и верно расшифровывать ее значения. Вязкость должна соответствовать климатическим особенностям той местности, в которой эксплуатируется авто.
Базовые показатели
При минусовых температурах вязкость машинной смазки определяется способностью стартера проворачивать двигатель при min температуре и скоростью подачи смазочного состава. Благодаря данным показателям определяют, до какой min температуры можно без проблем запускать мотор, то есть проворачивать его коленчатый вал.
С целью увеличить индекс вязкости, в смазочную смесь нередко добавляют специальные присадки. Они способствуют расширению интервала температур, при которых смазка будет сохранять свои базовые вязкостные качества.
Это гарантирует, что мотор будет отменно заводиться, когда на градуснике минус. При этом в жаркую погоду масляный состав будет давать стабильную и вязкую пленку в месте контакта поверхностей деталей.
Рекомендации по выбору состоят в следующем:
Вязкость загущенных масел типа «всесезонка» зависит не только от температуры и давления, но и от быстроты движения пластов смазки, концентрирующейся в промежутке между смазываемыми элементами.
Каждый автовладелец, заботящийся о своем «железном коне», знает, что вязкость моторного масла – это одно из важнейших свойств смазки. В зависимости от сезона и нагрузки вязкость может меняться.
Во избежание проблем с работоспособностью автомобиля следует выбирать смазку с ориентацией на рекомендации автопроизводителя. Кроме того эксперты напоминают, что занижать вязкость смазки от того, что требует изготовитель автомобиля – чревато большими проблемами, чем если завышать данный показатель.
Естественно качественное масло должно обладать достаточной густотой и вязкостью, обеспечивающих смазку трущихся деталей и механизмов в обширном диапазоне температурных режимов.
Про масло, температуры его работы и вязкость
Тема рабочей температуры масла, его перегрева, оптимальной вязкости для каждого отдельного мотора обретает всё большую актуальность (привет теплонагруженным моторам, любителям форсировать свои двигатели, просто всем, кто периодически наваливает). Вспоминаю конечно же и свой опыт с мотором 1.4 с комбинированным наддувом, где тема повышенных температур масла связана с невысокой надежностью данного агрегата. Поэтому привожу некоторые выдержки из обсуждения этих вопросов, наиболее значимые моменты постарался выделить жирным, на мой взгляд — полезные и интересные сведения.
Идеальная вязкость масла при рабочей температуре мотора (замеряем в поддоне на сливе) должна быть около 10 сст плюс-минус 2 единицы у всех поршневых моторов в принципе. Связано это с материалами, из которых изготавливаются эти двигатели, с их принципиальной конструкцией, с тепловыми зазорами расширения, а также с масляными плёнками…
если мотор греет всего до 90гр — то масло нужно 20-ка
при 100гр — 30ка
при 110гр — 40ка
примерно такой шаг
индексы 50 и 60 — это чисто спортивные масла, не для обычных моторов
в обычных условиях, если всё в порядке со всеми системами и радиаторами, то расчётная Тмасла обычно не превышает Тож на +10гр
если превышает — значит где-то косяк
— «горячий» индекс 40 означает, что при 100 гр. масло имеет 14 сСт, но это же масло в поддоне при 90 гр. будет иметь 18 сСт (как будто при САЕ 50), при 130 гр – 11 сСт (индекс 30)
— любому современному мотору (в общем и целом) при любой рабочей температуре идеально подходит реальная вязкость в 10 сСт
— при такой вязкости по эмпирике мотор везде успевает смазаться – во всех своих парах трения
— при большей вязкости для данного режима работы мотора пары трения не будут успевать смазаться, при меньшей вязкости – не будут успевать создать пленку на парах трения
— иным языком, как бы мотор не прогревался, вязкость должна быть для данного температурного режима в районе 10 сСт
— фишка в том, чтобы определить, в каком температурном режиме будет находиться масло в твоем моторе большую часть времени и именно такую вязкость и надо подобрать
— если твой мотор греет масло до 100 градусов, то идеалом будет заливать индекс 30 – как раз при 100 гр. будешь иметь искомую вязкость
— если твой мотор греет масло до 130 гр., то какое масло при такой температуре даст 10 сСт? Ответ – с индексом САЕ 50
Какие есть здесь закавыки:
— если ты залил в свой мотор индекс 50, но масло греешь только до 100 градусов, то при 100 гр. вязкость твоего масла будет 18 сСт! Это слишком много! Слишком «толстое» масло! оно не будет успевать смазать все пары трения с той частотой, как того требуют циклы, по которым происходит соприкосновение в ПТ – не будет доходить до них вовремя = потери мощности (на трении), повышенный расход топлива, забив масла хим. продуктами работы мотора (многие из которых, кстати, не останавливаются в фильтре, как думают многие, потому что их молекулярный вес слишком мал для того, чтобы быть зацепленными шторой МФ)
— если ты залил в свой мотор индекс 30, но нагреваешь масло до 130 гр., то оно будет слишком «легким» — его вязкость будет ниже искомых 10 сСт, будет «свистеть» меж пар трения, не даст пленки в ПТ, достаточно прочной на сдвиг, предохраняющей мотор от потерь мощности (топлива)
* для справки – нагревание до 130 градусов – стандартная величина для спортивных моторов (гоночных, чтобы не было иллюзий, а не сракерских)
Для примера: вязкость в 15 сСт наступает у:
* 5W40 при 90 градусах
* 10W40 при 99 градусах
* 10W50 при 109 градусах
* 10W60 при 119 градусах
вязкость в 10 сСт наступает у:
* 5W40 при 117 градусах
* 10W40 при 118 градусах
* 10W50 при 130 градусах
* 10W60 при 142 градусах
Вывод: если у вас есть возможность охладить масло до постоянной рабочей температуры 105-110 или хотя бы 115 градусов — воспользуйтесь ею, чтобы использовать масло с как можно более низким «горячим» индексом. Это даст реальную прибавку к мощности мотора.
Пример:
Вот данные замеров по мощности для разной синтетики (один и тот же мотор и все прочее, естественно!):
* 15W50 = 228 л.с.
* 5W40 = + 2,8%
* 0W20 = + 5% к 15W50
Есть ещё один момент. Если нормальная рабочая температура масла в заводском моторе, например, 105-110гр и штатное масло для него 40-ка (а в идеале вообще 30ка, как ни парадоксально для некоторых это будет звучать), а по факту в мотор залита 50-ка или даже 60-ка, то он будет перегреваться, т.к. масло при рабочей температуре будет слишком густое и мотор будет тупо тратить часть мощности чтобы его прокачать и из-за этого греться выше нормы. Простая физика.
На клуб-ниссане даже спортсменов привлекали к спорам по поводу вязкости масел. выяснили, что в свои РЕАЛЬНО СПОРТИВНЫЕ моторы, 99% своего времени живущие в зоне оборотов 4500-6500, они льют масло не выше 40 индекса. А в гражданские — обычные 30-ки
патриотоводы эксперименты проводили, датчик в поддон бросали и замеряли температуру масла. А потом подняли мануал 60-лохматого года, где выяснили, что уже тогда завод рекомендовал использовать низковязкостные масла с индексом 30 для бензиновых моторов ))
у меня дизель, у него рабочая темп. вообще 84-90гр, и для него идеально подходит 20ка, на которой и катаюсь, уже четвертый год пошел.
Не должно быть 110гр в спокойном режиме. не делают таких ШТАТНЫХ моторов. ибо нет технического смысла делать такие горячие моторы. это потребует применения кучи дорогих материалов, а все же стремятся к удешевлению. это просто не выгодно.
система ОЖ штатно рассчитана на 90гр охлаждайки, система охлаждения масла примерно на +10гр к ней. масло должно циркулировать очень быстро по системе, оно ведь не только смазывает, но и охлаждает пары трения.
Если при однократном ускорении масло резко подскакивает до 120, значит что-то не в порядке либо с его циркуляцией, либо с охлаждением.
на самом деле можно и на 30ке поддавать, естественно при полностью исправной системе охлаждения, как масла, так и ОЖ
40ка нужна, если вы уже ну прям на кольцо собрались, или по перевалам с пол-часа/час носиться беспрерывно, т.е. реально крутить мотор ПОСТОЯННО 90% времени в зоне выше 4500об/мин
а если так, поддал 15-30 сек, потом снял нагрузку и просто на постоянных оборотах «полетел» дальше — и 30ки хватит за глаза.
Температура масла в разных места может сильно меняться.
Скажу так. Каждый сколько нибудь быстрый перегрев — ведет к «усталости» масла.
Другими словами, у многих двигателей слив масло от ГБЦ идет близко со стенкой выпускного коллектора. И как бы назалось банально то при стекании менее 0.1 сек прохождения этого горячего места масло «портится».
Каждое масло имеет свою температуру вспышки и рабочую температуру.
По этому говорить какая должна быть температура у вас масла — все зависит от вашего масла.
Опыт говорит, что не допускайте температуру масла В ЛЮБОМ МЕСТЕ двигателя больше 105. С одной стороны это ужасно сложно.
Удержите — мотор будет жить в разы дольше и мало так же не будет терять своих свойств дольше.
Ни каких 125 и тем более 135 град не должно быть масло, если у вас грамотный подход.
Кстати кто ставил радиатор на масло, система масляная гораздо громче начинала работать, напрягать, нервишки, хотя давление нормальное держит.Температура конечно понижается и не более 100.
Если громко работает маслокулер — значит пропускная способность ниже, чем у штатной. значит нужен кулер с бОльшим проходным сечением, чем был установлен, или с меньшим сопротивлением потоку. Желательно медный и с мелкими сотами
далее — поставить на него вентилопер
вентилопер подключить через датчик температуры масла, например чтобы на 105 включался.
Источники информации:
- http://duin.ru/obzori/vyazkost-motornogo-masla-tablica.html
- http://maslo.biz/podbor-masel/vyazkost-masla.html
- http://prosmazku.ru/polezno-znat/vyazkost-masla-tablitsa-znachenij
- http://os1.ru/article/7287-motornye-masla-perviy-parametr-vyazkost
- http://pomaslam.ru/harakteristiki/indeks-vyazkosti-masla.html
- http://oavtomasle.ru/klassifikatsiya-masel/sae
- http://b2b.alfahimgroup.ru/baza-znanij/tehnicheskie-harakteristiki-motornyh-masel/
- http://maslocar.com/vyazkost-masla.html
- http://www.drive2.ru/b/3248082/