Классификация характеристик моторных масел: API, SAE, ACEA таблицами
Содержание статьи:От правильного выбора масла зависит долговечность работы двигателя – банально, но факт. Если залить неправильное масло, двигатель не откажется работать сразу, но это скажется на его пробеге, ресурс работы деталей снизится значительно. Когда автоиндустрия достигла определенного уровня, возникла необходимость классифицировать все разнообразие масел. В результате приняли стандарты по определенным признакам, которые используют во всем мире:
- SAE – Общество автомобильных инженеров.
- API – Американский институт нефти.
- ACEA – Ассоциация европейских производителей автомобилей.
- ILSAC – Международный комитет по стандартизации и апробации моторных масел.
Отечественная промышленность классифицирует свои масла еще и по старой доброй сертификации ГОСТ, но также продукция получает сертификаты и по международным стандартам.
Классификация моторных масел по SAE
Характеризует вязкость масла при разных температурах окружающей среды. То есть она определяет, в какой сезон можно использовать смазку. Если вязкость масла подходит для текущей температуры, то оно будет сохранять текучесть, оставаться на деталях автомобиля и сохранять свою смазочную способность. Если же нет, то начинается обратный эффект – двигатель работает практически «на сухую» или вообще не заводится. Производитель автомобиля регламентирует подходящие SAE, водителю остается только выбрать в предложенном диапазоне по сезону:
- Зимние – 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
- Летние – 20, 30, 40, 50, 60;
- Всесезонные масла с двойным индексом: 0W-30, 5W-40 и тд.
температурные режимы масел по SAEУказанные параметры важны именно при пуске автомобиля, так как определяют способность масла прокачаться по всем каналам и обеспечить безопасный пуск коленвала. Главная характеристика для зимних смазок – вязкость при отрицательных температурных показателях, именно она обеспечивает проворачиваемость и прокачиваемость. Вязкость проворачивания в мороз измеряют по методу ASTM D5293 на вискозиметре CCS, показывает соответствие масла безопасному значению, которое позволит коленчатому валу развить необходимую для пуска частоту вращения.
Еще один показатель – вязкость прокачиваемости, определяют по методу ASTM D4684 на вискозиметре MRV, показывает, соответствует ли масло безопасному значению, при котором оно прокачается, предотвращая сухой пуск мотора. Верхний порог показателя 60 000 мПа*с.
Для применяемых в теплое время года смазок измеряется минимальный и максимальный порог кинематической вязкости при температуре 100 и 40 градусов, при минимальной динамической вязкости в пределах температуры 150 градусов и скорости сдвига 106с-1. Всесезонные соответствуют всем требованиям.
Следует понимать, что выбор масла с самым высоким летним показателем не даст двигателю дополнительную мощность, но обеспечит его защиту при высоких нагрузках. Существуют линейки спортивных масел с высоким индексом вязкости – SAE 5W-50 и SAE 10W-60. В спортивных двигателях температуры выше, чем в обычных, им необходимы повышенные характеристики для обеспечения прочности масляной пленки при больших нагрузках и сохранения вязкости масла. То есть увеличена температура кипения, показатель кинематической и динамической вязкости.
Классификация SAE для трансмиссионных масел
Для трансмиссионных масел предусмотрена собственная классификация, смазки попадают под 7 категорий – 4 зимние с индексом W, и 3 летних. Для всесезонных масел предусмотрена двойная маркировка по аналогии с моторными маслами.
Классификация моторных масел по API
Учитывает тип ДВС, особенности конструкции и условия использования, возраст. Стандарт постоянно обновляется, охватывая самые новые модели и учитывая их потребности. Всего в нем 4 категории, разделенные на классы двойным буквенным индексом, первая буква показывает применяемость в бензиновых (S), дизельных (C), двухтактных (T) моторах и энергосберегающие масла (EC). Вторая показывает эксплуатационные качества. Самый устаревший класс обозначается буквой А, далее идут более новые. Новый класс может заменить старый: SM вместо SL, SN вместо SM и так далее.
API категории S для бензиновых двигателей
| Маркировка | Характеристика | Применяемость | Примечания |
|---|---|---|---|
| SN | Малое количество фосфора в составе | Совместимо с нейтрализаторами выхлопа | Энергосберегающие свойства. Эквивалентна ILSAC, с той разницей, что требования API SN не требуют тест износостойкости на состаренных маслах по методике Sequence IIIG и тест энергоэффективности по Sequence VID. |
| SM | Лучшие показатели защиты деталей и окисления | Транспорт от 2003 г.в. | Экологично, энергосберегающее. |
| SL | Сниженная испаряемость | Транспорт от 2000 г.в. использующий обедненное топливо | Длительный период эксплуатации |
| SK | Не используется, один корейский производитель масла использует такое сокращение для имени своей корпорации, во избежание путаницы литера «K» была исключена из классификации. | ||
| SJ | Поддерживает чистоту внутреннего пространства мотора. | Транспорт от 1996 г.в. | Сохранение характеристик при сниженных температурах |
| SH | Поддерживает чистоту внутреннего пространства мотора. | Транспорт от 1996 г.в. | На данный момент действует только условно. Соответствует ILSAC GF-1, кроме энергосбережения и экономии топлива, последней являются обязательными. |
| SG | Повышенные показатели стойкости к коррозии. | Транспорт от 1989 г.в. | Класс прекратил свое действие в 1995 году. |
API SF, SE, SD, SC, SB,
API категории C для дизельных двигателей
| Маркировка | Характеристики | Применяемость | Примечания |
|---|---|---|---|
| CJ-4 | Ограничения по золе (менее 1,0%), серы (0,4%), фосфора (0,12%). | Двигатели от 2007 г.в. с сажевыми фильтрами и системами, очищающими выхлоп. | Отвечает нормам по выделению NOx и твердых частиц. |
| CI-4 PLUS | Увеличенные экологические показатели и эксплуатационные характеристики. | Дополнительный класс, начал действие в 2004 году. | Сниженное количество сажи, увеличенный параметр окисления при высоких нагрузках, низкая испаряемость. |
| CI-4 | Сниженное количество фосфора и серы. | Для очищающих выхлоп систем и больших нагрузок. | Высокая экологическая безопасность, начал действие в 2006 году. |
| CH-4 | Меньшее количество нагара. | Для работы при высоких оборотах и топлива с серой до 0,5%. | Ужесточенные экологические требования, начал действие в 1998 году. |
| CG-4 | Сниженное количество сажи, способности к окислению и пенообразованию. | Для автобусов, грузовых машин и тягачей магистральных и немагистральных, работающих с большой нагрузкой. Применяется в нетребовательных к качеству дизеля с серой до 0,5% ДВС. | Ужесточенные экологические требования. Начал действие в 1995 г. |
| CF | Обеспечивает чистоту деталей. | Агрегаты с непрямым впрыском, не требовательные к качеству дизеля или работающие на топливе с количеством серы до 0,5%. Подходит для масляныaх систем с турбонагнетателем или компрессором. | CF-2 – двухтактные двигатели. CF-4 – четырехтактные, для сверхмощных тягачей и аналогичного транспорта, работающего на автомагистралях в поездках на дальние расстояния. Может иметь сдвоенный класс: API CF-4/S, в таком случае заливается и в бензиновые моторы при наличии рекомендаций. |
| CE | Сниженная способность окисляться и пениться. | Класс действует только условно, заменяется более поздними. |
Устаревшие классы: CE, CD-II (CD-2), CD+, CD, CC, CB, CA. Не используются.
API категории TC для двухтактных двигателей
API TD. Лодочные моторы. Классы TC и TD параллельны и не взаимозаменяемы.
API TC. Для требовательных к качеству масла механизмов – мотоциклы, снегоходы и т.д. Используется вместо API TA и TB.
API TB. Для работающих на больших скоростях и с нагрузкой моторов с объемом 50-200 см3.
API TA
API категории EC – энергосберегающие масла
Категория EC используется для автобусов, грузовиков, легковушек и спецмашин. Состоит из легкотекучих фракций с низким показателем вязкости, чем снижает расход топлива.
Данная маркировка проставляется вместе с категорией эксплуатационных свойств: API CI-4 (ECI). Возможная экономия топлива просчитывается в сравнении с эталонной вязкостью SAE 20W-30:
- EC I – до 1,5%.
- EC II – до 2,5%.
Свои свойства масло показывает только на полностью исправном агрегате, эксплуатируемом в режиме города, экономия в таком режиме доходит до 5%. Повысить показатель можно и использованием экономичного масла для трансмиссии.
Классификация трансмиссионных масел по API
Для трансмиссии стандарт API разработал собственные 6 групп, они делят продукцию по применению, типу зубчатой передачи, нагрузкам в зонах сцепления и максимально допустимого температурного показателя. Пересекается с существующими в нашей стране стандартами ГОСТ, потому их целесообразно совместить в одну таблицу.
| API | ГОСТ | Характеристики и подходящие конструкции |
|---|---|---|
| GL2 | ТМ-1 | Минеральная база без добавления присадок или с компонентами, уменьшающими окисление и пенообразование, без противозадирных. Используется в ручных коробках с малыми показателями удельного давления и скорости скольжения. Передачи цилиндрические, червячные, спирально-конические зубчатые. |
| GL2 | ТМ-2 | Червячные передачи, используемые в условиях, описанных для класса GL-1, но с повышением требований к антифрикционным качествам. |
| GL3 | ТМ-3 | Большое количество присадок со свойствами на уровне MIL-L-2105. Совместимо со ступенчатыми коробками и рулевыми механизмами, главными передачами и гипоидными с небольшим смещением. Спирально-конические передачи и стандартные трансмиссии со спирально-коническими шестернями, используемые в умеренно жестко. В отличие от GL-2 имеет лучшие защитные свойства. |
| GL4 | ТМ-4 | Аналогична GL-3, отличие только в обязательном наличии противозадирных компонентов. |
| GL5 | ТМ-5 | Предпочтительно для гипоидных передач с уровнем MIL-L-2105 C/D, с гипоидными коническими зубчатыми колесами и коническими колесами с круговыми зубьями для главной передачи в автомобилях и карданных приводах мотоциклов и ступенчатых коробках передач мотоциклов. Оптимально для больших нагрузок с ударной и знакопеременной нагрузкой. Гипоидные конструкции с работой при высоких скоростях, малых крутящих моментах и ударных нагрузках на зубья шестеренок. В состав обязательно входят содержащие серу и фосфор противозадирные компоненты. Может иметь более широкую сферу применения, это указывается производителем в технической документации. |
| GL6 | ТМ-6 | Гипоидные передачи с увеличенным смещением, эксплуатируемые при больших скоростях, крутящих моментах и ударных нагрузках. Обязательны в большом количестве вещества с серой и фосфором, предупреждающие образование задиров, их число превышает таковое в GL-5. Сейчас группа практически не используется. |
АКПП классифицируются по своим группам, которые не подчиняются требованиям API, для них необходимы особенные технические характеристики. Крупнейшие производители агрегатов создали собственную спецификацию – ATF. На сегодняшний день это две группы:
- Для агрегатов «Дженерал моторс», Dexron, Dexron II, III и Allison, в эту же группу подходят коробки ZF.
- Для агрегатов «Форд», Mercon, V2C 138-CJ и M2C 166H.
Классификация моторных масел по ACEA
Организация образована в 1991 году вместо существовавшей до этого CCMC. До конца 1996 года ACEA действовала параллельно с API. Первая редакция классификаций масел вышла в 1994 году, после чего много раз пересматривалась и переиздавалась. Каждая новая редакция имеет аббревиатуру с годом ее издания, например, ACEA 2008.
После выхода новых спецификаций старые действуют еще два года параллельно с новыми, чтобы дать время производителям масел перестроиться на новые требования. Более старые редакции после этого считаются недействительными и, если какой-то производитель ссылается на них, он относится к тем, кто не прошел новую спецификацию. На сегодняшней день актуальной является спецификация ACEA 2012.
Категории масел ACEA
В последней редакции 2012 года выделены три категории:
ACEA A/B – Смазки для моторов с питанием бензином и дизелем. Объединяет все разработанные до 2004 года классы A и B, которые в более ранних редакциях делили смазки на две категории по типу топлива. Сейчас в этой категории 4 класса: А1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/B5.
| Класс | Применение | Характеристики |
|---|---|---|
| А1/В1 | Для определенной категории двигателей с небольшой нагрузкой, в которых можно применять маловязкие масла. | Имеет увеличенный пробег, не рекомендовано для жаркого климата. Энергосберегающее. |
| А3/В3 | Для двигателей легковых авто и грузовиков малого тоннажа с высокой мощностью, с турбонаддувом и без | Средний интервал замены. Может использоваться в любой сезон. |
| А3/В4 | Для агрегатов с турбиной, непосредственным впрыском и насос-форсунками или системой Common Rail. | Практически полностью идентично А3/В3, но подходит для новых инжекторных систем. Может заменить предыдущую категорию. |
| А5/В5 | Для высокофорсированных моторов легкого транспорта, где допускается использование смазок малой вязкости. | Маловязкое, подходит для зимних месяцев. Не подходит к некоторым типам двигателей. |
ACEA C – смазки для бензинового и дизельного топлива, подходят под самые жесткие современные требования экологов по содержанию веществ в выхлопе. Можно использовать в системах с катализаторами и сажевыми фильтрами, так как имеют сниженную зольность. В этой категории 4 класса: C1, C2, C3, С4.
| Класс | Применение | Характеристики |
|---|---|---|
| С1 | Бензиновые и дизельные двигатели с инжекторами, мощные с малым зазором между внутренними деталями. | Экономит топливо и распадается до нейтральных веществ в выхлопе. Не допускается использовать в устаревших конструкциях или двигателях, в которые ранее заливались более агрессивные материалы. |
| С2 | Экономные двигатели с системами очистки выхлопа. | Отличие от предыдущей категории в более высоком содержании фосфатов и сульфатов. |
| С3 | Моторы с системами очистки выхлопа, работающие в сложных условиях, с турбонаддувом или без. | Отличается от С2 повышенной вязкостью, низкая и средняя зольность. Подходит для увеличенных интервалов замены. |
| С4 | Для систем, оборудованных сажевыми фильтрами DPF и трехкомпонентными катализаторами TWC. | По составу похож на С1, но выше вязкость. |
ACEA E – смазки для дизелей, работающих с большой нагрузкой, и тяжелого транспорта. Категория была введена в самом начале создания класса в 1995 году. В новой редакции 4 класса: Е4, Е6, Е7, Е9.
| Класс | Применение | Характеристики |
|---|---|---|
| Е4 | Современные двигатели, отвечающие нормам Евро от 1 до 5 и работающие в тяжелых условиях. | Обеспечивает чистоту деталей и защиту от износа, длительный интервал замены. Не подходит для систем с сажевым фильтром, совместим не со всеми системами очистки выхлопа. |
| Е6 | Для современных моторов, отвечающих требованиям Евро от 1 до 5 с системой очистки выхлопа, с сажевым фильтром или без, снижением выбросов оксида азота. | Обеспечивает чистоту внутренних деталей, защищает от износа, увеличенный интервал пробега. |
| Е7 | Дизельные моторы, работающие на больших оборотах класс Евро от 1 до 5, оборудованных системой очистки выхлопа. Не подходит для систем с сажевым фильтром. | Повышение антиокислительных и моющих свойств. Увеличенные интервалы замены. |
| Е9 | Отличие от Е7 в совместимости с сажевым фильтром. | Ограничение по зольности. |
Классификация моторных масел по ГОСТ
Классификация по ГОСТ 17479.1 была принята еще в СССР в 1985 году, но из-за меняющихся требований в автомобилестроении в 2015 году была переиздана. Соответствует международным стандартам. По вязкости делится по аналогу с SAE на:
- Летние масла – 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24.
- Зимние – 3з, 4з, 5з, 6з, 8.
Индекс 8 зачастую используется как летний, так и зимний. Всесезонные масла обозначаются через дробь – 5з/12 и т.п.
| ГОСТ | SAE | Кинематическая вязкость мм2/с, при температуре | |
|---|---|---|---|
| 100оС | -18оС, не более | ||
| 3з | 5W | 13,8 | 1250 |
| 4з | 10W | 14,1 | 2600 |
| 5з | 15W | 15,6 | 600 |
| 6з | 20W | 15,6 | 10400 |
| 6 | 20 | 5,6-7,0 | |
| 8 | 20 | 7,0-9,3 | |
| 10 | 30 | 9,3-11,5 | |
| 12 | 30 | 11,5-12,5 | |
| 14 | 40 | 12,5-14,5 | |
| 16 | 40 | 14,5-16,3 | |
| 20 | 50 | 16,3-21,9 | |
| 24 | 60 | 21,9-26,1 | |
| 3з/8 | 5W/20 | 7,0-9,3 | 1250 |
| 4з/6 | 10W/20 | 5,6-7,0 | 2600 |
| 4з/8 | 10W/20 | 7,0-9,3 | 2600 |
| 4з/10 | 10W/30 | 9,3-11,5 | 2600 |
| 5з/10 | 15W/30 | 9,3-11,5 | 6000 |
| 5з/12 | 15W/30 | 11,5-12,5 | 6000 |
| 5з/14 | 15W/40 | 12,5-14,5 | 6000 |
| 6з/10 | 20W/30 | 9,3-11,5 | 10400 |
| 6з/14 | 20W/40 | 12,5-14,5 | 10400 |
| 6з/16 | 20W/40 | 14,5-16,3 | 10400 |
По области применения масла по ГОСТу делятся на 6 групп, обозначаемых буквами русского алфавита от А до Е. Могут иметь цифровые индексы, где 1 обозначает принадлежность к бензиновым маслам, а 2 к дизельным. Если индекса нет, значит масло универсальное и подходит для любого типа топлива. Аналогично классификации API.
ГОСТ для трансмиссионных масел
Принадлежность масел к этой категории показывает маркировка «ТМ», далее идет цифра, которая указывает на группу эксплуатационных характеристик смазки, далее цифра, указывающая вязкость. Могут использоваться дополнительные знаки, указывающие на особенные свойства масла – это строчные буквы: «рк» — рабоче-консервационные масла, «з» — с загущающей присадкой и тому подобные. То есть маркировка масла по ГОСТу может выглядеть примерно так: ТМ-5-12 (рк).
Для отечественных смазок установлено 4 класса вязкости, для каждого класса есть свои нормы пределов кинематического значения при 100оС, классы 9, 12, 18 имеют значения отрицательных температур, при которых продолжают выполнять свои функции. По назначениям и свойствам делятся на 5 групп, в которых описываются основные свойства.
Классификация моторных масел по ILSAC
У европейских изготовителей нет четкого требования соответствовать этому стандарту, он создавался для автомобилей производства США и Японии, в которые и заливаются масла этого класса. ILSAC был создан в 1992 году как результат сотрудничества Американской ААМА и японской JAMA. Классифицирует только бензиновые двигатели легковых автомобилей. Всего имеет 5 классов, на данный момент ведут работы над созданием шестого.
| ILSAC | Описание | API и SAE |
|---|---|---|
| GF-5 | Введена в 2010 году, имеет ужесточенные требования к моющим свойствам, увеличенный срок использования. Основное отличие от предыдущих версий в совместимости с биотопливом. Может работать с нейтрализаторами выхлопа и уплотнителями. | |
| GF-4 | Была утверждена в 2004 году. Имеет энергосберегающие свойства, от GF-3 отличается повышенной стойкостью к окислению, повышенными моющими свойствами и уменьшению количества отложений на деталях. Может работать в системах с катализаторами и восстановления выхлопа. | API SM, SAE 0W-20, 5W-20, 0W-30, 5W-30, 10W-30 |
| GF-3 | Утверждена в 2001 году. Отличается от GF-2 повышенными противоокислительными свойствами, снижена испаряемость. | API SL |
| GF-2 | Устарела, была утверждена в 1997 году. | API SJ, SAE 0W-20, 5W-20 |
| GF-1 | Устарела, была утверждена в 1996 году. | API SH, SAE 0W-XX, 5W-XX, 10W-XX, где ХХ 30,40, 50, 60 |
Как обозначается синтетика, полусинтетика, минеральное масло
Примерно 30% любого масла – это присадки, все остальное – основа, от которой во многом зависят характеристики масла, так же, как и от пакета присадок. По базе масла можно классифицировать на 3 группы: синтетика, полусинтетика и минеральное.
Минеральные масла обозначаются Mineral, имеют полностью минеральную основу, то есть изготавливаются из обработанной нефти. Эти масла самые бюджетные, но имеют показатели гораздо хуже, чем две другие категории. Самыми лучшими характеристиками обладает синтетика. Минеральное масло быстрее окисляется, имеет более высокую температуру замерзания и не так стабильно при высоких температурах. В процессе кипения масло оставляет налет на деталях.
Полусинтетические масла обозначаются Semi-Synthetic – произведено из смеси минеральной базы и синтезированной основы. Компромисс между дешевой и ненадежной минералкой и дорогой, но хорошей синтетикой. Сохраняет качества синтетического и минерального масла, повышаются технические характеристики и чистота деталей мотора, но все же не сравнима с чистой синтетикой.
Синтетические масла обозначаются Fully Synthetic – база получена в результате синтеза из природного газа или другим путем. В базу могут добавляться минеральные присадки, это никак не сказывается на качестве конечного продукта. Если автомобиль используется с большими нагрузками или в сильные морозы, ему подходит только такой продукт.
Синтетика делится на несколько категорий, в зависимости от метода ее производства, первый из них – гидрокрекинг, базу получают путем переработки натуральной нефти, ее глубокой очистки и гидрообработок. В результате сырье имеет такие же свойства, как синтетика, но себестоимость снижается. Масло очень популярно в последнее время, половина продуктов на полках имеют именно такую базу. Эти масла относят к синтетическим. По желанию производитель может маркировать такой продукт HC, а может не ставить метку.
Вторая категория – ПАО, особенность такой базы в том, что даже без специальных присадок имеет очень низкий порог замерзания – до -50оС. Производятся по достаточно сложной технологии: альфаолефиты проходят по нескольким этапам – олигомеризация, двойная дистилляция, гидрогенизация с использованием катализаторов. Получается база с однородным составом, показывающая низкую испаряемость, легкий холодный пуск, высокую вязкость, удлиненный срок использования, стабильность при высоких температурах и антиоксидантные свойства. Даже если база не на 100% состоит из ПАО, она имеет высокие технические характеристики.
Эстеры. Имеют самую высокую стоимость, производятся из эфиров растительной природы, в этом и заключается их уникальность. Другие группы масел изготавливают из переработанной нефти, эти же из растительной базы. Для изготовления используют технологию эрификации карбоновых кислот спиртами. Полярность молекул базы смещает электронную плотность к атому кислорода, который тянется к деталям мотора, за счет такой поляризации образуется очень плотная пленка.
Эстеры имеют высокие защитные свойства и высокие показатели стойкости к нагрузкам, обеспечивают легкий пуск в морозы и чистоту внутренних деталей, масло очень экологично и просто в утилизации. Смазки с эстерами попадаются в продаже не так часто ввиду своей высокой стоимости. Зачастую это не чистая база из эстеров, а только некоторая ее часть, повышающая технические характеристики готового продукта.
maslo.expert
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Вязкость, Число Рейнольдса (Re). Гидравлический диаметр. Ламинарный и турбулентный потоки / / Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д. Поделиться:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dpva.ru
Вязкость моторного масла
Вязкость – важнейшее свойство моторных масел. Она очень сильно зависит от температуры масла. В рабочем диапазоне – от температуры холодного пуска двигателя зимой до максимального его нагрева летом при работе с полной нагрузкой – вязкость моторного масла изменяется в сотни раз, а нередко и более. В меньшей степени вязкость моторного масла зависит от давления: с его увеличением она растет.
Вязкость – это мера трения между слоями жидкости. Различают динамическую (абсолютную) вязкость и кинематическую вязкость, равную отношению динамической вязкости к плотности масла. Единицами измерения для динамической и кинематической вязкости в системе СИ служат соответственно Па.с (паскаль-секунда) и м2/с. До сих пор довольно часто в документации используют устаревшие единицы вязкости пуаз (П) и стокс (Ст). Их соотношение с единицами в системе СИ таково: 1 Па.с = 10 П или 1 мПа.с = 1 сП; 1 Ст = 10–4 м2/с = 1 см2/с или 1 сСт = 1 мм2/с.
Большое значение имеет вязкостно-температурная характеристика моторного масла, называемая индексом вязкости. Чем больше его величина, тем более полога зависимость вязкости от температуры. Величину индекса вязкости моторного масла рассчитывают по значениям кинематической вязкости при 40 и 100°С согласно ГОСТ 25371-82.
Индекс вязкости хорошо очищенных минеральных масел из благоприятного сырья равен 90 – 105. Поэтому без присадок, повышающих индекс вязкости (загущающих), минеральные моторные масла не могут быть всесезонными. Синтетические моторные масла имеют индекс вязкости от 120 до 150. В тех же пределах находится индекс вязкости базовых масел, получаемых гидрокрекингом. Всесезонные моторные масла имеют индекс вязкости от 120 до 200 и более. Синтетические всесезонные масла могут быть загущенными и незагущенными.
Сегодня наибольшее распространение во всем мире получила классификация моторных масел по вязкости, стандартизованная SАЕ (Американское общество автомобильных инженеров). В таблице представлена последняя редакция стандарта SАЕ J300. Он подразделяет моторные масла на 11 классов, шесть из которых относятся к зимним (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и пять – к летним (SАЕ 20, 30, 40, 50, 60).
Всесезонные моторные масла, предназначенные для применения круглый год, обозначаются двумя классами: один зимний, второй – летний. Например SАЕ 0W-30, SAE 15W-40, SAE 20W-50 и т.п.
Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости масла и нижний предел кинематической вязкости при 100°С. Динамическая вязкость зимних масел в левой колонке таблицы характеризует проворачиваемость двигателя стартером, а приведенная в правой колонке – прокачиваемость масла насосом при соответствующей температуре. Для моторных масел летних классов установлены пределы кинематической вязкости при 100°С, а также минимальные значения динамической вязкости при 150°С и градиенте скорости сдвига 106 с-1. Дело в том, что вязкость загущенных всесезонных масел зависит не только от температуры и давления, но и от скорости перемещения слоев масла, находящегося в зазоре между смазываемыми деталями. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного моторного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига временно снижается вязкость загущенного моторного масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.
Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость моторного масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость моторного масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.
В России моторные масла классифицированы согласно ГОСТ 17479.1-85. Примерное соответствие классов вязкости по ГОСТ классам вязкости SАЕ мы приводим во второй таблице.
Всесезонные масла согласно ГОСТ 17479.1-85 обозначают двумя цифрами, например, М-5з/16, М-6з/14 и т.п. Вторая цифра указывает номинальную кинематическую вязкость моторного масла при 100°С.
В заключение следует отметить, что для масел одного и того же вязкостного класса разные автопроизводители устанавливают различные интервалы температуры окружающего воздуха, в пределах которых данное масло применимо в двигателях автомобилей их производства. При выборе вязкостного класса моторного масла нужно строго выполнять требования инструкции по эксплуатации автомобиля.
| Класс | Низкотемпературная вязкость | Высокотемпературная вязкость | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Проворачивание1 | Прокачиваемость2 | Вязкость3 при 100°С, мм2/с | Вязкость4 при 150°С и скорости сдвига 106 с-1, мПа.с | ||
| Максимальная, мПа.с (при температуре) | Min | Max | |||
| 0W | 6 200 (–35°С) | 60 000 (–40°С) | 3,8 | ||
| 5W | 6 600 (–30°С) | 60 000 (–35°С) | 3,8 | ||
| 10W | 7 000 (–25°С) | 60 000 (–30°С) | 4,1 | ||
| 15W | 7 000 (–20°С) | 60 000 (–25°С) | 5,6 | ||
| 20W | 9 500 (–15°С) | 60 000 (–20°С) | 5,6 | ||
| 25W | 13 000 (–10°С) | 60 000 (–15°С) | 9,3 | ||
| 20 | 5,6 | 9,3 | 2,6 | ||
| 30 | 9,3 | 12,5 | 2,9 | ||
| 40 | 12,5 | 16,3 | 2,95 | ||
| 40 | 12,5 | 16,3 | 3,76 | ||
| 50 | 16,3 | <21,9 | 3,7 | ||
| 60 | 21,9 | 26,1 | 3,7 | ||
| Примечания. 1 – измеряется по методу ASTM D5293 на вискозиметре CCS. 2 – измеряется по методу ASTM D4684 на вискозиметре MRV. Напряжение сдвига не допускается при любом значении вязкости. 3 – измеряется по методу ASTM D445 на капиллярном вискозиметре. 4 – измеряется по методам ASTM D4683 или CEC L-36-A-90 на коническом имитаторе подшипника. 5 – значение для классов SAE 0W-40, 5W-40, 10W-40. 6 – значение для классов SAE 40, 15W-40, 20W-40, 25W-40. | |||||
| Класс вязкости | Класс вязкости | ||
|---|---|---|---|
| По ГОСТ 17479.1-85 | По SAE | По ГОСТ 17479.1-85 | По SAE |
3з | 5W | 24 | 60 |
4з | 10W | 3з/8 | 5W-20 |
5з | 15W | 4з/6 | 10W-20 |
6з | 20W | 4з/8 | 10W-20 |
6 | 20 | 4з/10 | 10W-30 |
8 | 20 | 5з/10 | 15W-30 |
10 | 30 | 5з/12 | 15W-30 |
12 | 30 | 6з/10 | 20W-30 |
14 | 40 | 6з/14 | 20W-40 |
16 | 40 | 6з/16 | 20W-40 |
20 | 50 | 5з/16 | 15W-40 |
www.gruzovikpress.ru
описание, классификация, таблица и особенности :: SYL.ru
Вязкость моторных масел является важным параметром, влияющим на нормальную работу двигателя и всего автомобиля в целом. При выборе масла для двигателя важно обращать внимание на данную характеристику.
Функции моторного масла
Основной функцией является уменьшение трения между деталями в двигателе путем их смазывания.
Другой не менее важной функцией является участие в охлаждающем процессе. При трении деталей друг о друга образуется мусор в виде стружки и пыли. Масло же за счет циркуляции и захвата микрочастиц очищает двигатель, продлевая срок работы автомобиля.
Что нужно учитывать при выборе масла для автомобиля?
Перед тем как залить смазывающую жидкость в автомобиль, нужно учесть все детали: грузоподъемность, рекомендации в сервисной книге, рабочее топливо. В климате, в котором существенно меняется температура в течение сезона, важно учитывать индекс вязкости. Кинематическая вязкость моторного масла с перепадами температуры меняет свое значение, что приводит к изменению характеристик смазки. Для разных климатических условий и температурного режима необходимо использовать различные масла. Кинематическая вязкость характеризует определенные свойства масла при заданных температурах.
Существует три типа масел: минеральное, полусинтетическое и синтетическое. Отличаются они составом. Например, минеральное состоит из натуральных нефтепродуктов, а синтетическое и полусинтетическое основано на химических синтезированных соединениях. Помимо кинематической, также учитывается динамическая вязкость моторного масла. Ее называет также абсолютной. Она показывает силу сопротивления, которая образуется при движении двух слоев жидкости, отдаленных на 1 см друг от друга. Динамическая вязкость никоим образом не является зависимой от плотности самого вещества, а определяет только сопротивление. Многие автолюбители совершают ошибку при покупке масла, что приводит к ухудшению работы двигателя.
Вязкость моторного масла: таблица
Для того чтобы не допускать таких ошибок, можно воспользоваться специализированными таблицами.
Индекс вязкости | Диапазон температур, пригодных к использованию (масла низкотемпературные), °С |
0W | от -35 до -30 |
5W | от -30 до -25 |
10W | от -25 до -20 |
15W | от -20 до -15 |
20W | от -15 до -10 |
Диапазон температур, пригодных к использованию (масла высокотемпературные), °С | |
30 | от +20 до +25 |
40 | от +35 до +40 |
50 | от +45 до +50 |
60 | от +50 и выше |
Данная таблица разработана американскими специалистами. Она устанавливает следующее соответствие: вязкость моторных масел и их кинематическая и динамическая вязкости. Данная таблица поможет подобрать продукт, учитывая температурный диапазон.
Это важно учитывать, так как при работе двигателя на масле с завышенной или заниженной вязкостью может быть нанесен вред двигателю, а также его рабочим ресурсам.
Классификация моторных масел
Как и для любого продукта, тут тоже существует разделение по некоторым параметрам. Классификация моторных масел по вязкости включает в себя следующие пункты: зимние виды (имеют малую вязкость), летние (имеют высокий уровень вязкости) и, наконец, всесезонные (имеют такую вязкость, которая подстраивается под различные температуры). Благодаря своим характеристикам зимние виды масел позволяют нормализировать работу двигателя при температурах ниже рабочих, но при высоких не могут обеспечить достаточную смазку деталей мотора.
Летние виды из-за своей структуры обеспечивают стабильную работу мотора при высоких температурах, но не при низких. Всесезонные же в условиях высокой температуры ведут себя, как летние, а в условиях низкой – как зимние. Например, вязкость моторного масла 5w40 равна 90, но при нагреве от 40 и до 100 градусов падает до 14 мм2/с. Изменяется этот показатель по постепенной кривой. При 40 градусах вязкость будет высокой, а при 100 – низкой. Основными преимуществами моторного масла 5w40 являются: легкий запуск и работа двигателя при температурах, находящихся ниже рабочих, высокая стабильность окисления, более длительное использование, отличные моющие способности, стабильная маслянистая пленка.
Какое масло выбрать для своего автомобиля?
Большинство автолюбителей задаются вопросом о том, какой вязкости лить моторное масло. Ответ на поставленный вопрос для каждого водителя будет свой, так как большую роль играет марка автомобиля и ее характеристики. Чтобы не ошибиться в выборе, в первую очередь необходимо соблюдать все правила и требования к продукту, учитывать оптимальную вязкость моторных масел, прописанную в эксплуатационном руководстве. Самыми популярными маслами российского производства являются 10w40 и 5w40. Первый вариант подходит для температур от -30 до +40 градусов, при этом обеспечивается легкая и безопасная работа двигателя.
Второй вариант подходит для более суровых условий, когда температура оказывается ниже 30 градусов. Выбор масла обусловлен конструкторским решением строения двигателя. Так, масляные трубки бывают разных размеров, поэтому для более узких не подойдет густая субстанция, иначе автомобиль будет работать с недостатком смазывающей жидкости, что приведет к быстрому износу ресурсов. Если в эксплуатационном руководстве не обозначены рекомендуемые марки, то без труда можно самостоятельно узнать вязкость моторного масла. Таблица соответствия доступна на многих тематических ресурсах.
Последствия ошибочного выбора моторного масла
Если моторное масло применяют, нарушая эксплуатационные рекомендации автомобиля, то для двигателя это может обернуться некоторыми последствиями. Среди них выделяют два основных:
- При эксплуатации неправильного масла в зимних условиях двигатель первое время после запуска будет работать всухую, то есть трение между деталями будет высоким, что может привести к быстрому износу и перегреву.
- Летом может быть вызвано масляное голодание, если продукт будет слишком жидким и не сможет покрывать пленкой взаимодействующие детали.
Но вязкость синтетического моторного масла стоит на таком уровне, что придает ему хорошую текучесть. Это позволяет работать при низких и в то же время при высоких температурах.
В данное время выбор моторных масел просто огромный. Сегодня легко запутаться при выборе соответствующего состава, так как существует очень много видов с различными присадками и промывками. Нередко производитель автомобилей и комплектующих сам рекомендует моторное масло. Но чаще заключается контракт с производителем, поэтому не стоит полностью доверять такой рекламе. Мы рекомендуем пользоваться другими методами определения лучшей марки с необходимой вязкостью моторного масла для вашего автомобиля.
Стандарт SAE: как по нему определить вязкость?
Данный стандарт не устанавливает параметры моторного масла. Но по цифро-буквенной маркировке можно легко определить эксплуатационную температуру и сезонность. Например, что означает 0w-20? Расшифровать по стандарту вязкость моторного масла довольно легко.
Например, число 20 является температурной вязкостью масляного состава, W означает, что данный продукт можно использовать зимой, 0 – минимальная возможная температура, при которой можно заводить двигатель.
Лучшее значение вязкости для автомобиля
Существует мнение, что при рабочих температурах лучше, если вязкость будет высокая. Необходимое машине масло указано в руководстве, приложенное к автомобилю. При несоблюдении этого может упасть мощность двигателя и долговечность соприкасающихся деталей. Обеспечение максимальной мощности автомобиля – одна из главных задач конструктора. Поэтому очень важны зазоры между соприкасающимися деталями в поршне, а также вязкость масла, использующегося при этом. Но при изменении температуры могут поменяться параметры смазки.
Что ещё необходимо знать?
При рабочей температуре вязкость моторных масел изменяется по известной кривой в допустимых рамках в соответствии с особенностью двигателя. При замене смазки постоянно необходимо учитывать диапазон между зимними и летними показателями средней температуры. Чем он больше, тем меньше должен быть интервал замены моторной жидкости. Вязкость масел влияет на эксплуатационный срок двигателя и, как итог, всего транспортного средства. Для увеличения срока необходимо подбирать оптимальную по всем параметрам смазывающую жидкость.
Параметры следующие: высокотемпературные и низкотемпературные. К первым относятся кинематическая и динамическая вязкость. Ко вторым – прокачиваемость и проворачиваемость. Также стоит помнить о том, что при использовании моторного масла некоторая его часть (обычно 5-10%) остается в двигателе. Поэтому важно использовать только одну марку. Так как неизвестно, каким образом два разных состава поведут себя при соединении, и какие химические реакции могут произойти. Но если необходимо использовать другую смазочную жидкость, то важно провести полную промывку двигателя тем продуктом, который вы собираетесь использовать.
www.syl.ru
Вязкость моторного масла — основные аспекты
Темой этой статьи является вязкость моторного масла. В работе масла этот параметр – важнейший, поскольку именно от вязкости зависит, насколько хорошо будет выполняться основная функция масла, а именно смазывание деталей двигателя. Тема не очень маленькая и затрагивает несколько аспектов, и поначалу я хотел разбить её на несколько небольших статей, однако потом решил всё же поднапрячься и свести всё воедино. Думается, что при подаче информации одним куском получится более наглядно показать взаимосвязи между различными сторонами явления в процессе:). Так что готовьтесь, букв будет много:).
Что такое вязкость?
Для начала сунемся в «академические» источники, ну или в Википедию:). Там даётся такое определение:
Вязкость (внутреннее трение) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.
А теперь попробуем усвоить «на пальцах»: представим стопку листов бумаги на столе. Кладём руку на верхний лист стопки и начинаем сдвигать его в сторону. Вместе с верхним листом будут двигаться и те, что под ним, причём каждый нижеследующий будет получать меньше энергии и, соответственно, двигаться на меньшее расстояние, чем верхний лист. Только не надо пытаться изобразить это на практике, чистого наглядного результата не будет, поскольку там есть ещё куча дополнительных факторов, нарушающих чистоту эксперимента (у меня, например, стол очень скользкий, двигается вся стопка целиком:)). Да и бумага – это всё-таки не жидкость, и не газ. Однако идею о распределении движения между слоями жидкости этот пример вполне нормально иллюстрирует. На картинке это движение представлено стрелками, уменьшающимися книзу.
Теперь представим, что «рука» двигает стопку туда-сюда с небольшой амплитудой. Получится, что верхний лист не двигается относительно руки, а нижний – относительно стола. При этом стопка не распадается и в ней не возникает никаких промежутков и пустот. Также и масло между двумя трущимися деталями образует так называемый «масляный клин» (это, грубо говоря, масло, сдавленное между поверхностями трения, а поскольку жидкости практически несжимаемы, то детали надо сильно постараться, чтобы продавить его и потереться о другую деталь). Кроме предотвращения сухого трения (железа по железу), есть ещё один момент – это целостность масляной плёнки. Если вязкость у моторного масла достаточно большая, масло будет «растягиваться» не разрываясь, то есть будет работать уплотнением, через которое не прорвутся продукты горения и прочий мусор (в ЦПГ, например).
Вывод из предыдущего абзаца таков: большая вязкость моторного масла с точки зрения смазывания деталей – это хорошо (как пример, вода и мёд: наклони ложку, вода стечёт сама, оставив голый металл, а мёд устанешь ждать, пока с ложки слезет). Однако у смазочных материалов есть одно неприятное качество, они изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Соответственно, масло, вязкость которого в разогретом работающем двигателе была идеальной, в холодном моторе будет гуще, а в перегретом, наоборот, жиже (в данном случае мы понимаем, что масло имеет температуру двигателя, и тоже естественно, разогретое, холодное, или перегретое). На практике это означает, что возможно одно из двух: либо масло хорошо работает в моторе, либо позволяет запустить его при сильно отрицательных температурах.
Сезонные и универсальные масла
Поначалу проблему застывания масла на морозе решали применяя масла с разной вязкостью для зимы и лета и называли их сезонными маслами. Совершим небольшой экскурс в историю. Масла в качестве смазки моторов стали применять практически одновременно в появлением этих самых моторов. Говорят, кстати, что первый ДВС Дизеля не имел системы смазки и проработал около минуты, после чего его заклинило в результате теплового расширения деталей. Так что, хочешь не хочешь, а пришлось вводить в конструкцию эту самую систему смазки.
Кстати, первым в мире официально зарегистрированным брэндом моторного масла был Valvoline, запатентованный доктором (в смысле, врачом) Джоном Эллисом в 1873 году. Смазывали им тогда клапана больших паровых машин.
Однако уровень тогдашней нефтехимии был, прямо скажем, зачаточным, да и требования к маслу у тогдашних моторов были гораздо скромнее. Поэтому кроме нефтепродуктов использовались и более привычные для промышленности того времени вещества – растительные масла. Всемирно известный брэнд Castrol в своё время начинал с использования обычного касторового масла. Это, в общем, и отражено в его названии.
Так вот, о сезонности: как уже упоминалось, базовые минеральные масла состоят из большого количества различных нефтяных фракций в определённом диапазоне свойств (кстати, кому интересно, есть статья о функциях и свойствах моторного масла). Внутри этого диапазона они отличаются, в зависимости от своего состава. Например, чем больше в составе масла парафиновых соединений, тем лучше его смазывающие свойства и хуже низкотемпературные качества (температура застывания выше). Соответственно, у разных масел при одной и той же температуре будет разная вязкость и температура застывания. Поскольку в умеренных широтах колебания температур зимой/летом довольно сильны, то масло, хорошо работающее летом, зимой застынет. Ясно, что смазывать двигатель оно в таком состоянии не может. До появления модификаторов вязкости эту проблему можно было решить только заменой масла на более жидкое, застывающее при более низких температурах (ну или разведением костра под картером двигателя:)). Это позволяло заводить двигатели зимой без искусственного разогрева, но снижало смазываемость. Ведь, как мы помним, вязкость у более жидкого масла при прочих равных меньше, а значит и смазывает оно хуже. Вот примерные цифры по распространённой паре летнее/зимнее масло:
- «летнее» масло М10Дм с вязкостью при 100°С равной 11 сСт, температура застывания -18°С.
- «зимнее» масло М8Дм с вязкостью при 100°С – 8 сСт, температура застывания -30°С.
Кому интересно, что означают непонятные сочетания типа М10Дм, могут почитать статью о классификации моторных масел. Ну а «сСт» – это единица измерения кинематической вязкости, о ней мы поговорим ниже.
Отсюда и происходит термин «сезонных» масел. В английском языке аналогом является слово monograde, то есть «одношкальный», если переводить дословно.
По мере развития химической отрасли появились присадки, позволяющие расширить диапазон рабочих температур масла. Одна из присадок понижает температуру застывания масла, называется такая присадка депрессорной. Другая присадка загущает масло при высоких температурах и называется модификатором вязкости. В статье о составе моторного масла я обещал объяснить механизм работы этих присадок, что и сделаю сейчас.
Депрессорные присадки и модификаторы вязкости
Для понимания принципа работы депрессорной присадки посмотрим, почему же застывает масло. Виноваты в этом уже упоминавшиеся парафиновые соединения, входящие в состав нефти, и, соответственно, некоторых продуктов его перегонки, используемых для производства масла и дизельного топлива. С понижением температуры эти соединения начинают образовывать кристаллы. Это можно проследить визуально, масло (или дизельное топливо) становится мутным. Кристаллы слипаются между собой, пока весь объём нефтепродукта не превращается сначала в кашу, а затем и вовсе теряет текучесть. Форма у этих кристаллов игольчатая с торчащими в разные стороны «хвостами», которыми они очень легко сцепляются друг с другом. Депрессорная присадка позволяет изменить форму образующихся кристаллов с игольчатой на сферическую, предотвращая их слипание между собой и сохраняя, таким образом подвижность масла. Поэтому-то при применении депрессоров масло всё равно мутнеет (то есть кристаллы образуются, просто другой формы), но при этом остаётся жидким при дальнейшем снижении температуры.
Теперь посмотрим, как работает модификатор вязкости, или, по-другому, вязкостная присадка. Молекулы этой присадки выглядят как сжатая пружина «хаотичной завивки». Визуально это похоже на скомканный кусок проволоки. При повышении температуры эта пружина постепенно расжимается, занимая всё больший объём и удерживая внутри этого объёма молекулы масла, тем самым снижая его текучесть. Добавлю, что у синтетических базовых масел таких больших проблем с запарафиниванием нет, поскольку в них все молекулы одинаковы и имеют заданные параметры, в которых заложена очень низкая температура застывания. Например, масло Shell Helix Ultra Extra с вязкостью 5w-30 имеет температуру застывания -48°С, и это далеко не предел.
Здесь, правда, кроется подвох: именно парафины отвечают за смазывание, поэтому их отсутствие понятно как скажется на этой функции масла. Так что в синтетику PAO приходится всё же добавлять минеральную базу, чтобы улучшить смазываемость. Подробно этот вопрос рассмотрен в статье о составе моторного масла.
Вот такими средствами и раздвигается диапазон температур, в котором масло работоспособно. Вниз депрессором, вверх – вязкостной присадкой. А чтобы измерять и контролировать изменения вязкости, а также сравнивать характеристики разных масел, придумали параметр, называемый индексом вязкости.
Индекс вязкости
Как обычно, обратимся к «первоисточникам». Из статьи Википедии узнаём, что вязкость – «это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры…». То, что идёт дальше, нам пока без надобности. Исходя из этого определения можно понять, что у разных масел разная степень изменения вязкости, то есть одно масло при изменении температуры от нуля до ста градусов изменится не очень значительно, а другое в этом же диапазоне вполне может превратиться из каши в воду. Это если утрировать. А то, что величина относительная означает в данном случае её безразмерность. То есть просто число-коэффициент, без всяких Ньютонов, квадратных миллиметров, секунд и прочей физики, получаемое путём сравнения с двумя эталонными маслами, у одного из которых ИВ принимают за 100, у другого за 0, а затем по специальным формулам рассчитывают вязкость исследуемого масла относительно эталонов. Методику придумали до появления синтетики, когда ИВ=100 был наилучшим из возможных. Сейчас большинство масел (даже минералка) имеет ИВ больше сотни. Ну, например:
- индекс вязкости (ИВ) полусинтетического моторного масла Shell Helix HX7 10w40 равен 154
- синтетика Shell Helix Ultra 5w40 имеет ИВ 168
- у минералки Shell Helix HX3 15w40 ИВ равен 132
если мы возьмём ту же минералку ShellHelix HX3, но уже с другим классом низкотемпературной (или «зимней») вязкости, 10w-40, то ИВ этого масла имеет значение 155. Замечаем, что ИВ практически такой же, как у полусинтетики с таким же классом вязкости (10w-40). Делаем вывод, что одинаковый индекс вязкости можно получить разными способами. В полусинтетике свой эффект (или его часть) даёт добавка синтетической базы, которая сама по себе имеет увеличенный относительно минералки индекс вязкости. В минералке ИВ растягивают за счёт добавки модификатора вязкости и депрессорной присадки. Первый увеличивает вязкость в горячем масле, а вторая уменьшает вязкость на морозе.
Классы вязкости
Разберёмся, что же означают «наболевшие» цифры вида 10w-40. Чтобы как-то стандартизировать все масла по их вязкостным характеристикам, смышлёные американцы (контора с названием SAE – Society of Automotive Engeeners) придумали присваивать им классы вязкости. Существует два вида классов: низкотемпературный, и при 100°С. Изначально низкотемпературный класс применялся для зимних сезонных масел, а высокотемпературный для летних. Собственно, буква «w» как раз и означает слово «winter», зима по-английски. В принципе, сезонные масла выпускаются и сейчас (например, для тракторов, или судовых дизелей). Если вы увидели масло с цифрой вязкости, к которой добавлена буква w (например, 10w), это зимнее масло, а если с вязкостью 40 (или другое число без буквы w) – летнее.
Выведем все возможные на данный момент классы вязкости в табличку для наглядности.
Всего существует 6 «зимних» и 5 «летних» классов. Для зимних классов нормируется 3 параметра: максимальная вязкость в тесте на проворачиваемость, максимальная вязкость в тесте на прокачиваемость и минимальная вязкость при 100°С (условно рабочая температура двигателя). Первые два параметра вытекают из условий, необходимых для запуска двигателя, то есть, чтобы двигатель запустился масло во-первых, должно прокачиваться по системе смазки (понятно зачем, да?:)), а во-вторых, должно позволить провернуть стартёру коленвал (ведь если масло, находящееся между коленвалом и вкладышами шатунов будет слишком густым, может и не получится). Ну а третий параметр говорит нам, что кроме обеспечения запуска двигателя нужно ещё худо-бедно заниматься его смазкой в процессе работы. Если сравнить этот показатель с аналогичным у летних масел и вспомнить, что теоретически чем выше вязкость, тем лучше держится масляная плёнка (повторюсь, до разумных пределов), понятно, что смазывают зимние масла именно «худо-бедно».
Здесь пора уже сказать о том, что вязкость моторного масла бывает динамическая и кинематическая. Их отличие в том, что динамическая вязкость не учитывает плотность жидкости, поскольку характеризует её внутреннее трение. Кинематическая вязкость может быть выражена через отношение динамической вязкости к плотности жидкости (то есть нужно поделить ДВ на плотность:)). Экспериментально её определяют замером времени вытекания определённого количества жидкости через калиброванное отверстие. Большого практического смысла это для нас не имеет, достаточно запомнить, что динамическая вязкость фигурирует в низкотемпературных тестах на прокачиваемость и проворачиваемость, а кинематическая в определении вязкости при рабочей температуре. Ну и единицы измерения у них, конечно, разные (да ещё и по несколько вариантов у каждой). Общеупотребительны сантиПуазы (сП) для динамической вязкости и сантиСтоксы(сСт) для кинематической.
Со значением предельной прокачиваемости вроде всё понятно, она должна быть равной (в смысле, не превышать) 60000 сантиПуазов. Для каждого класса эта вязкость должна достигаться на 5 градусов ниже предыдущего. То есть берём цифру зимней вязкости, вычитаем 40, получаем темперутуру достижения максимально допустимой вязкости прокачивания.
С проворачиваемостью чуть сложнее: с понижением цифры класса снижается не только температура (на 5°С каждый шаг), но и допустимая вязкость. То есть масло с вязкостью 10w при температуре -25°С будет более вязким, чем масло с вязкостью 0w при температуре -35°С.
С минимальной вязкостью при 100°С, думаю, всё ясно. Измеряется сантиСтоксами (потому что кинематическая), чем выше, тем лучше.
У летних классов изначально контролировался один параметр – вязкость при 100°С, поскольку больше ничего и не интересовало тогдашних инженеров. Это, как видим, вилка значений минимальная и максимальная, поскольку в одну цифру при производстве влезть нереально, а в диапазон уже можно. Да и по сути это некие границы между классами, по цифрам заметно – следующий класс начинается с цифры, которой закончился предыдущий. Однако читатели повнимательнее заметили ещё одну колонку с названием HTHS. Она появилась позже, когда выяснилось, что в современных моторах гораздо более напряжённые условия. Оно и правильно, технологии улучшаются, с удельного килограмма железа в двигателе собирают всё больше лошадиных сил (или киловатт, кому как нравится). А это приводит к увеличению температуры внутри двигателя. Поэтому в колонке HTHS даётся значение вязкости масла при 150°С и высокой скорости сдвига (1 000 000 1/с).
Кстати, в развёрнутом виде аббревиатура HTHS выглядит так — High Temperature High Shear (rate) и переводится как «высокая температура, высокая скорость сдвига».
Деформация сдвига – это скольжение слоев жидкости относительно друг друга, и в классификации приведено потому, что при высокой скорости сдвига масла временно снижают свою вязкость. Причём у синтетических масел это изменение более выражено, нежели у минералки. Именно этим объясняется наличие двух строчек вязкости 40. Верхняя для универсальных масел, в состав которых в значительных количествах входит синтетика, а вторая для минералки. Значение HTHS – это минимально приемлемый для данного класса порог вязкости в описанных условиях, за которым возможен разрыв масляной плёнки и возникновения участков трения металла по металлу. В общем, этим параметром характеризуется поведение масла при высоких оборотах двигателя.
Каким же должен быть параметр HTHS? С одной стороны, меньшая вязкость моторного масла – это экономия топлива (в пределах 2-5%), с другой – более высокая вероятность повышенного износа деталей двигателя. Я, конечно, не считал, но навскидку сэкономленные на бензине деньги вряд ли покроют ремонт. Поэтому я езжу на «сороковке», хотя и не кручу двигатель сильно, и в машине у меня (Хонда японка 2003 года) прописана возможность применения «двадцатки». Возможно, для нестарых машин оптимальным выбором будет вязкость 30, её минимальный HTHS такой же, как у сороковки, и в то же время будет наличествовать некоторая экономия мощности. Ещё один момент в пользу меньшей вязкости моторных масел – они быстрее протекают по масляным каналам и попадают на точку смазывания. Для некоторых новых машин это может быть критично, в этом случае в рекомендациях автопроизводителя прописана вязкость не выше 30, либо вообще один вариант высокотемпературной вязкости моторного масла (в основном та же тридцатка). В любом случае, как я уже неоднократно говорил, не нужно противоречить рекомендациям автопроизводителя.
Вязкость трансмиссионных масел
Напоследок прольём свет на ситуацию с вязкостью трансмиссионных масел. Ведь параметр вязкости классифицируется SAE и для них тоже. Наверняка каждый встречался с обозначениями вида 75w-90, 80w-90, 85w-140 и другими вариантами. Казалось бы, раз цифры выше, то и вязкость выше. Однако на самом деле вязкость у них такая же, как и у моторки, а цифры изменили, чтобы эти масла не путали друг с другом. Например, трансмиссионное масло 75w-90 по вязкости соответствует моторному маслу 10w-40.
Одно время ВАЗ даже прописывал в тех.документации на машины заливку моторного масла в коробку передач. Можно было бы, конечно, оставить вязкость в покое (на мой взгляд, для исключения путаницы вполне достаточно надписи на банке «трансмиссионное масло»), однако на этот шаг пошли, видимо для того, чтобы исключить возможность заливки трансмиссии в мотор. Если моторка, в принципе, может удовлетворительно работать в коробке, то обратная замена крайне нежелательна (я бы сказал, противопоказана), поскольку у трансмиссионного масла гораздо меньший запас антиокислительных, детергентных и дисперсантных присадок. В коробке нет такой высокой температуры и взаимодействия с продуктами горения топлива, поэтому они там просто не нужны. Так что в моторе срок жизни трансмиссионки будет в разы меньше, нежели у моторного масла.
masloteka.ru