Вязкость масла – один из наиболее важных параметров автомобильного моторного масла. Большинство автовладельцев слышали об этом параметре, видели обозначение вязкости на этикетках канистр с маслом, но мало кто знает, что обозначают эти буквы и цифры и на что они влияют. В своей статье мы расскажем о вязкости масла, системах обозначения вязкости и о том как выбрать вязкость масла для двигателя вашего автомобиля.
Для чего используется масло
Автомобильное масло обеспечивает правильное функционирование различных систем. Оно используется для уменьшения трения, охлаждения, смазки, передачи давления на детали и узлы автомобиля, вывода продуктов сгорания. Самые тяжелые условия работы приходятся на моторные масла. Они должны не терять своих свойств в случае мгновенных перепадов тепловых и механических нагрузок, под воздействием кислорода воздуха и агрессивных веществ, возникающих при неполном сгорании топлива.
Масло создает масляную пленку на поверхности трущихся деталей и снижают износ, защищает от ржавчины, снижает воздействие химически активных компонентов, которые возникают в процессе работы двигателя. Циркулируя в картере двигателя, масло обеспечивает отвод тепла, выводит из зоны контакта трущихся деталей продукты износа (металлическую стружку), уплотняет зазоры между стенками цилиндров и деталями поршневой группы.
Что такое вязкость масла
Вязкость – самая важная характеристика для моторного масла, которая меняется в зависимости от температуры. Масло не должно быть слишком вязким в морозы, чтобы у стартера была возможность провернуть коленчатый вал и у масляного насоса была возможность прокачать масло в системе смазки. При высоких температурах у масла не должна быть малая вязкость, чтобы создавать масляную пленку между трущимися деталями и обеспечивать необходимое давление в системе.
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.
Также читайте: 10w40 – полусинтетическое масло для двигателя вашего авто
Обозначение моторных масел по стандарту API
Стандарт API (American Petroleum Institute) определяет, где масло должно использоваться. Состоит из двух латинских букв. Первая буква S – бензиновый двигатель, C – дизель. Вторая буква – дата разработки автомобиля.
Бензиновые двигатели:
- SC — авто, которые выпускались до 1964 г;
- SD — авто, которые выпускались 1964-1968 г;
- SE — экземпляры, которые выпускались в 1969-1972 г.;
- SF — авто, которые выпускались в период 1973-1988 г.;
- SG — авто, разработанные 1989-1994 г., для эксплуатации в жестких условиях;
- SH — авто, разработанные 1995-1996 годов, для жестких условий эксплуатации;
- SJ — экземпляры, с датой выпуска 1997-2000 г, имеющие лучшее энергосбережение;
- SL — авто, с началом выпуска 2001-2003 г., и имеющие увеличенный срок эксплуатации;
- SM — авто, выпускаемые с 2004 г.;
- SL+повышенная стойкость к окислению.
Для дизельных двигателей:
- CB — авто выпущенные до 1961 г., высокое содержание серы в топливе;
- CC — авто выпущенные до 1983 г., работающие в тяжелых условиях;
- CD — авто выпускавшиеся до 1990 г., котрым пришлось работать в тяжелых условиях и большим количеством серы в топливе;
- CE — авто выпущенные до 1990 г. и двигатель имеет турбину;
- CF — авто выпускавшиеся с 1990 г., с турбиной;
- CG-4 — экземпляры выпускаемые с 1994 г., с наличием турбины;
- CH-4 — авто с 1998 г выпуска., под нормы токсичности, применяемые в США;
- CI-4 — турбированые авто с клапаном EGR;
- CI-4 plus — аналогично предыдущему, под высокие нормы токсичности США.
Классификация масла по другим параметрам
Кроме индекса SAE существуют другие индексы, классифицирующие моторные жидкости по классам качества. Например, стандарт API предусматривает две буквы латинского алфавита, первая буква — либо S (для бензинового двигателя), либо С (для дизеля). Вторая буква — это непосредственно сам класс качества. Чем она дальше находится в алфавите, тем позднее разрабатывался этот стандарт, и как следствие, тем выше качество моторной жидкости. Для бензиновых движков высшим классом качества является SM. Для дизельных — Cl-4 plus.
В стандарте ACEA классы качества записываются по-другому: с А1 по А5 для бензиновых моторов и с B1 по B5 для дизельных. Кстати, A5 и B5 по классификации ACEA имеют очень низкую вязкость, поэтому подходят только для определённых типов двигателей, так что будьте аккуратны с их эксплуатацией.
Кинематическая и динамическая вязкости масла
Для определения качества масла определяют его кинематическую и динамическую вязкость.
Кинематическая вязкость – это показатель текучести при нормальных (+40 оC) и высоких (+100 оC) температурах. Определяется с помощью капиллярного вискозиметра. Для его определения считается время, которое требуется маслу для истечения при заданных температурах. Измеряется в мм2/сек.
Динамическая вязкость – показатель, определяющий реакцию смазочного материала в имитаторе реальных нагрузок – ротационном вискозиметре. Прибор имитирует реальные нагрузки в двигателе с учетом давления в магистралях и температуре +150 оC и контролирует, как себя ведет смазывающая жидкость, как изменяется ее вязкость именно в моменты нагрузок.
График вязкости масла от температуры
Основополагающим фактором зависимости густоты лубриканта от температуры окружающей среды является индекс вязкости. Параметр указывает, как работает субстанция на холодную или горячую.
Показатели кинематической вязкости при 100 градусах Цельсия у каждого лубриканта индивидуальны. Также и при порогах +20, +40 °С. Наиболее точно можно увидеть изменения на графике.
Как видно из графика каждая основа по своему реагирует на морозы и жару. При этом на синтетике холодный пуск пройдет легче.
Характеристики автомобильных масел
- температура вспышки;
- температура застывания;
- индекс вязкости;
- щелочное число;
- кислотное число.
Температура вспышки – это величина, характеризующая наличие в масле легких фракций, которые испаряются и выгорают очень быстро, ухудшая качество масла. Минимальная температура вспышки не должна быть ниже 220оC.
Температура застывания – величина, при которой масло теряет текучесть. Температура указывает момент кристаллизации парафина и полного твердения масла.
Индекс вязкости – характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше этот показатель, тем выше температурный диапазон работоспособности масла. Продукты с низким индексом вязкости позволяют эксплуатировать двигатель только в узком диапазоне температур. Так как при нагревании становятся слишком жидкими и перестают смазывать, а при охлаждении быстро густеют.
Щелочное число (TBN) показывает количество щелочных материалов (гидроксида калия) в одном грамме моторного масла. Единица измерения — мгKOH/г. Наличествует в моторной жидкости в виде моющих диспергирующих присадок. Их присутствие помогает нейтрализовать вредные кислоты и бороться с отложениями, появляющимися во время работы мотора. Со временем TBN падает. Большое падение щелочного числа приводит к коррозии и грязи в картере двигателя. Самым главным фактором падения щелочного числа — наличие серы в топливе. Поэтому масла для дизельных двигателей, где сера в присутствует в большем количестве, должны иметь более высокое TBN.
Кислотное число (TAN) характеризует наличие продуктов окисления в результате длительной работы и перегрева моторной жидкости. Его увеличение говорит об уменьшении ресурса работы масла.
Как правильно выбрать вязкость?
Для того чтобы как-то классифицировать смазки, а также облегчить поиск моторной жидкости с нужными характеристиками, был введён международный стандарт SAE. SAE является индексом вязкости масла, он должен указываться на этикетке канистры. Но важно знать, что вязкость масла по SAE никаким образом не определяет качество смазки или её совместимость с конкретно вашим двигателем. За это отвечают другие индексы, также указанные на этикетке канистры.
SAE может иметь цифровое или цифробуквенное обозначение, это зависит от того, для какого типа климата подходит смазка. Всего существуют три вида сезонности:
- летние (обозначаются как SAE 20, SAE 30);
- зимние (SAE 20W, SAE 10W);
- всесезонные (тут маркировка уже «гибридная» — SAE 10W-40, SAE 20W-50).
Все зимние моторные жидкости имеют в индексе SAE букву W, которая означает winter (зима). Чтобы узнать, на какой минимальной температуре ваше авто заведётся с определённой моторной жидкостью, нужно отнять 40 от цифры, идущей перед буквой W. То есть если ваша смазка имеет индекс SAE 10W, то вы спокойно заведётесь при температуре в минус тридцать по Цельсию.
Цифры в индексе SAE, которые указывают «летнюю» составляющую вязкости смазки, то есть цифры после W, довольно-таки сложно перевести на понятный обывателю язык. Можно лишь сказать, что чем больше эти цифры, тем более вязкой будет жидкость в двигателе при высоких значениях температуры. Чтобы узнать, подходит ли летнее или всесезонное масло для вашего мотора по вязкости, необходимо воспользоваться таблицей вязкости моторных масел. Однако не забудьте, что самый верный источник информации о том, какая вязкость масла лучше — это ваша автомобильная документация или на крайний случай консультация в официальном дилерском центре от производителя.
Масляная основа и присадки
Автомобильные масла состоят из масляной основы и присадок. Присадками называются специальные вещества, которые добавляют в масло для улучшения его свойств.
Масляная основа бывает:
- минеральная;
- гидрокрекинговая;
- полусинтетическая (смесь минерального и синтетического);
- синтетическая (направленный синтез).
В современных маслах доля присадок составляет 15-20%.
По назначению присадки разделяются на:
- моющие и диспергирующие – не дают слипаться мелким остаткам (смолы, битум и т. д.) и, имея в своем составе щелочь, нейтрализуют кислоты, не дают уплотняться шламовым отложениям;
- противоизносные – создают защитный слой на металлических деталях и за счет снижения трения снижают износ трущихся поверхностей;
- индексные – увеличивают вязкость масла в случае высоких температур, а на низких увеличивают его текучесть;
- пеногасители – уменьшают образование пены (воздушно-масляной смеси), которая ухудшает отвод тепла и качество смазки;
- модификаторы трения – снижают коэффициент трения между металлическими деталями.
От чего зависит вязкость масла
Степень густоты продукта напрямую зависит от внедренных технологий и присадок во время компоновки формулы. Однако ключевыми принято считать такие факторы. Основа. Существует три разновидности базовых групп масел. Все отличаются по изначальной густоте.
- Минеральная – изготавливается путем перегонки сернистых пород нефти и преимущественно используется летом. В холодное время года быстро кристаллизуется, что делает ее эксплуатацию невозможной.
- Полусинтетика – более современная технология. Популярными представителями являются гидрокрекинговые масла. Степень вязкости здесь допускает применение зимой, однако защита от перепадов температуры недостаточна.
- Синтетика – передовая технология, показывающая новый технологический уровень, где внедрена процедура расщепления молекул природного газа или рапсовых соков, для получения сложных углеводородов. Эти автомасла выделяются повышенной текучестью и стойкостью к суровым климатическим условиям.
Присадки.
Дополнительные включения в современных смазках в 80% имеют ключевое значение. Депрессорные компоненты стабилизируют поведение смеси во время перепадов температур, однако зависимость индекса вязкости от них мала.
Густота лубриканта зависит от комплекса технологических решений и подбора компонентов формулы.
Минеральные, синтетические и полусинтетические моторные масла
Масло – это смесь углеводородов с определенной структурой расположения атомов углерода. Они могут быть соединены в длинные цепочки или разветвляться. Чем длиннее и прямее цепи атомов углерода, тем лучше масло.
Минеральные масла получают из нефти, используя при этом разные способы:
- самый простой способ – перегонка нефти с экстракцией рафинатов растворителем;
- более сложный способ – гидрокрекинг;
- еще более сложный — каталитический гидрокрекинг.
Синтетическое масло получается из природного газа с помощью наращивания длины цепочек углеводородов. Таким способом легче получить более длинные цепочки. «Синтетика» — гораздо качественней, чем минеральные масла, примерно в три-пять раз. Единственный его недостаток – очень высокая цена.
«Полусинтетика» — смесь минерального и синтетического масла.
Вязкость моторного масла в рабочих температурах
В условиях высокой нагрузки коэффициент трения увеличивается, и растет температура. Из-за высокой температуры масло разжижается и толщина пленки уменьшается. Коэффициент трения уменьшается и масло охлаждается. То есть, температура и толщина пленки изменяются в строго определенных производителем диапазонах. Именно такой режим позволит маслу хорошо выполнять свое назначение.
Что происходит, когда вязкость масла выше нормы
Если вязкость выше нормы, то, даже когда двигатель уже прогрелся, вязкость масла не упадет до рассчитанного инженером значения. В условиях нормальных нагрузок температура двигателя будет повышаться, пока вязкость не придет в норму. Из этого следует вывод – рабочая температура при работе плохо подобранного моторного масла будет постоянно повышена, что увеличивает износ деталей и узлов мотора.
При больших нагрузках – при экстренном разгоне или на длинном крутом подъеме, температура двигателя поднимется еще выше и может превысить температуру, при которой масло сохраняет свои рабочие свойства. Оно окислится, и в нем будут образовываться лак, нагар, кислоты.
Еще один недостаток слишком вязкого масла – часть мощности двигателя будет уходить на потери от больших усилий прокачки в системе.
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.
Вязкость в диапазоне температур функционирующего двигателя не относится к температуре на улице. Зависимость от температуры практически не меняется, будь на улице +10 или -30.
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.
Также читайте: Масло моторное 5w30: характеристика
Рекомендации по выбору состоят в следующем:
- Когда машина еще не отработала 25 процентов от должного ресурса, то до капитального ремонта стоит выбирать моторное масло малой вязкости.
- Когда пробег авто составляет двадцать пять – семьдесят пять процентов, то потребуется смазка средней вязкости.
- Если мотор машины уже порядком выработан, то необходимо масло с повышенным внутренним трением, способное создавать прочную масляную пленку.
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.
Что происходит, когда вязкость масла ниже нормы
Вязкость масла ниже нормы не принесет ничего хорошего для двигателя.Масляная пленка в зазорах будет ниже нормы и просто не будет успевать отводить тепло из зоны трения. Поэтому в этих точках под нагрузкой масло будет сгорать. Продукты угара и металлическая стружка в зазорах между поршнем и цилиндром могут привести к заклиниванию двигателя.
Слишком жидкое масло на новом двигателе, когда зазоры еще не слишком большие, будет работать, но когда двигатель уже не новый, и зазоры сами по себе увеличатся, то процесс угара масла будет ускоряться.
Тонкая масляная пленка в зазорах не сможет обеспечить нормальную компрессию и часть продуктов сгорания бензина будет попадать в масло. Мощность падает, рабочая температура повышается, процесс истирания и угара масла ускоряется.
Такие масла используются на специальных автомобилях, режимы которых рассчитаны на работу именно с этими маслами.
Присадка для повышения вязкости масла
В 2021 году на рынке присутствуют специальные стабилизаторы и сгустители автомасел. Продукты способны повысить густоту смазки без негативных последствий, либо нормализовать ее поведение при перепадах температур. Обычно к формулам прибегают автолюбители при чрезмерном износе ДВС, когда повышается угар лубриканта и идет усиленное выделение дыма. В этом случае чтобы не менять полностью всю порцию смазки, имеет смысл купить средство, повышающее ее естественные параметры.
Прозондировав отзывы покупателей можно выделить три популярные жидкости:
- XADO Oil Treatment Complex;
- HIGEAR Motor Medik;
- Carbonfox VI 80.
Однако, согласно рекомендациям специалистов не стоит излишне увлекаться подобной продукцией.
Итоги
Масла одного класса вязкости, имеющие одинаковые спецификации, выполненные и имеющие одну масляную основу, обычно не вступают в агрессивное взаимодействие. Но если Вы не желаете иметь больших неприятностей, доливать лучше не больше 10-15% от общего объема. В ближайшее время после долива масло, лучше масло поменять полностью.
Перед выбором масла следует выяснить:
- дату выпуска автомобиля;
- наличие или отсутствии форсирования;
- наличие турбины;
- условия эксплуатации двигателя (городской, бездорожье, спортивные соревнования, перевозка грузов);
- минимальную окружающую температуру воздуха;
- степень износа мотора;
- степень совместимости двигателя и масла в Вашем авто.
Чтобы понять, когда следует менять масло, надо ориентироваться на документацию к автомобилю. Для некоторых машин есть увеличенные периоды (30 000- 50 000 км). Для России с учетом качества топлива, условий эксплуатации и сурового климата следует производить замену через 7 500 – 10 000 км.
Требуется периодически контролировать качество и количество масла. Обращайте внимание на его внешний вид. Пробег автомобиля и количество мото-часов (времени работы) двигателя могут не соответствовать друг другу. Находясь в пробке, двигатель работает в нагруженном тепловом режиме, но одометр не крутится (авто не едет). В результате автомобиль проехал не так много, а двигатель проработал много. В таком случае лучше масло менять раньше, не дожидаясь требуемого пробега по одометру.
