На что влияет кинематическая вязкость масла?

Как выбрать моторное масло? Советы экспертов

Вязкостно-температурная характеристика моторного масла заметно влияет почти на все основные показатели двигателя. Мощность, момент, экономичность, ресурс — всё это рассчитывается разработчиками мотора под определенную вязкость масла. Ее классифицируют по системе SAE (англ. society of automotive engineers — сообщество автомобильных инженеров). Эта классификация оговаривает максимальную низкотемпературную вязкость, а также диапазон вязкости при 100 ºС. Но чтобы понять, какое масло выбрать, нужно для начала вспомнить, что скрывают «масляные» обозначения.

Обозначения и скрытый смысл

Они весьма условны. Первая цифра говорит о минимальной температуре, на которую рассчитано масло. Если, например, впереди стоит ноль, то проворачивание коленвала гарантируется при температуре до —35 ºС, а прокачиваемость масла — аж до —40 ºС. Точнее говоря, производитель масла ручается, что при указанных температурах вязкость продукта не превысит определенных классификацией SAE значений.

Число после дефиса отвечает за высокие температуры: оно говорит о допустимом диапазоне изменения вязкости масла при 100 ºС. К примеру, для «двадцатки» производитель обещает вилку от 5,6 до 9,3 сСт, а для «сороковки» — от 12,6 до 16,3 сСт. Кроме того, это же число характеризует минимальную вязкость при 150 ºС.

Какая вязкость лучше?

На морозе всё понятно: с чересчур вязким маслом стартер не провернет мотор, а насос не сможет прокачать масло. И чем меньше первое число в обозначении, тем меньше износ двигателя при пуске. На работу прогретого мотора этот параметр не влияет.

При высоких температурах картина сложнее. Казалось бы, чем больше вязкость, тем лучше. Но это не так. Если зальете в мотор обычной легковушки «шестидесятку», вовсе для него не предназначенную, то, скорее всего, не только потеряете мощность, а еще и угробите двигатель. Но почему? Ведь вязкое масло должно лучше защищать детали от износа. Чем выше вязкость, тем толще слой масла в подшипниках и под поршневыми кольцами и, соответственно, ниже интенсивность износа.

Однако есть и другая сторона медали, связанная с низкой теплопроводностью масла. Ведь чем толще масляный слой, тем хуже тепло отводится от поршня, который при этом начинает перегреваться и расширяться. Растет и трение — так и до заклинивания ­недалеко.

Заметим, что второе число «работает» не только при трехзначных температурах, но и во время прогрева двигателя. Чем выше вязкость, тем больше потерь на трение. А вязкость зависит от температуры. Мы проводили исследования на эту тему (ЗР, № 3, 2008). И обнаружили, что при комнатной температуре разница по вязкости между «тридцаткой» и «пятидесяткой» почти двойная. А потому и расход топлива на более вязком масле во время прогрева будет выше.

Теперь главный вопрос: какое масло нужно именно моему мотору? К сожалению, современные исследования показали, что при выборе подходящего масла для определенного двигателя одного лишь соответствия SAE недостаточно. Нужна более точная «настройка», зависящая как от конструкции мотора, так и от условий его эксплуатации и степени износа.

Что будет, если…

А зачем нужны все эти рассуждения, если правильный ответ давно известен? Заливайте исключительно то масло, которое вам рекомендует производитель автомобиля! Но ведь он старается, как правило, угодить максимальному количеству потребителей — вне зависимости от условий эксплуатации машины и ее возраста. К группе качества надо относиться с почтением: сказано SN — значит, ничего из группы SM лить нельзя. А вот с вязкостью в рамках дозволенного можно и поиграть. К примеру, для эксплуатации при низких температурах второе число в обозначении может быть чуть меньше рекомендованного инструкцией — скажем, 30 вместо 40. Это поможет несколько снизить расход топлива, потому что зимой масло прогревается дольше, чем летом, а аппетит при вязком масле будет, естественно, выше.

То же относится к машинам, которые живут в основном в городских условиях. Если мотор чаще работает на умеренных оборотах, то второе число в обозначении масла может быть чуть ниже по сравнению с рекомендованным для автомобиля, который чаще ездит по скоростным магистралям. Причина все в той же взаимосвязи толщины масляной пленки, температуры и трения. Сотрудники профильных лабораторий утверждают, что для каждого мотора и режима его работы существует оптимальная вязкость, снижающая механические потери.

Немножко самодеятельности

Впрочем, один вопрос остается. Насколько отличаются друг от друга рабочие характеристики масел с одинаковой вязкостью, но от разных производителей? Это вопрос, на который без лабораторных исследований ответить невозможно. Но многие автолюбители, особенно в холодных регионах, проводят собственные замеры, сооружая самодельные приборы для сравнительного определения вязкости. Самой наглядной конструкцией нам представляется шариковый вискозиметр. Время падения стального шарика в стеклянной трубке (ди­аметр шарика лишь чуть-чуть меньше ди­аметра трубки), заполненной маслом, косвенно говорит о вязкости продукта. Кстати, подобный принцип использован в профессиональных приборах, например в вискозиметре Гепплера. Мы смастерили такой же. Измерить точно, сколько в масле пуазов или сантистоксов, с его помощью не удастся, зато он позволяет наглядно сопоставить вязкость нескольких масел ­в идентичных условиях.

В какой из трубок стальной шарик быстрее достигнет дна, там вязкость жидкости ниже. И если к вам попадет канистра с маслом от неизвестного производителя, то организовать простейшие испытания будет совсем несложно. Скажем, в одну пробирку заливаем испытанное масло, в другую — новичка, затем помещаем всё это в морозильник (или даже в сугроб), а после выдержки переворачиваем пробирки и следим за плавным опусканием шариков. Где шарик опускается медленнее, там вязкость выше.

Нам игрушка понравилась сразу. Если при комнатной температуре шарики гуляют по трубке довольно шустро, то при минус тридцати (ниже мы не забирались) их подви­жность падает настолько, что сразу хочется пересесть на общественный транспорт: жалко мотор… В любом случае всем любителям поэкспериментировать с неизвестными маслами мы советуем соорудить себе нечто подобное, прежде чем заливать неведомую жидкость в мотор. Наглядность эксперимента гарантирована.

А вот на автомобиле экспериментировать не стоит. В любом случае настоятельно советуем прислушиваться к рекомендациям именно производителя мотора, а не масленщиков. В каких случаях и в каких пределах позволительно несколько отклоняться от них, мы рассказали выше.

НАША СПРАВКА

Различают динамическую вязкость и кинематическую вязкость. Динамическую измеряют в паскаль-секундах (Па·с), а также в пуазах (1 П = 0,1 Па·с). Она характеризует сопротивление, которое оказывает масло при попытке сдвигать один его слой относительно другого. Фактически это величина, обратная текучести. На практике чаще пользуются кинематической вязкостью, измеряемой в м²/с, стоксах (1 Ст = 10–4 м²/с) или сантистоксах (1 сСт = 10–6 м²/с. Кинематическая вязкость — это отношение ­динамической вязкости к плотности масла.

Со дна пожиже: можно ли загубить мотор слишком вязким маслом?

Мастера официальных дилерских сервисов породили немало опасных заблуждений, базируясь на рекомендациях производителей и не желая мыслить за пределами “гайдлайнов”. Чего стоит только опровергнутая многократно, в том числе производителями автоматических коробок, теория о “несменяемости” масла в АКП… Ещё одна популярная байка, тиражируемая дилерами, возникла на волне увлечения производителями маловязкими маслами вроде 0W20 и 0W30. Теперь многие проблемы с мотором объясняются мастерами использованием “слишком вязкого масла”. Попробуем разобраться, возможно ли это вообще.

Что такое SAE?

Н ачнём с пояснения простых вещей — с обозначений класса вязкости всесезонных масел по стандарту SAE, Сообщества автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers), наиболее популярному в мире. В обозначении, скажем, класса 5W30 первая цифра — это индекс вязкости при низких температурах, а вторая — при высоких.

Чтобы определить эти индексы, методика SAE предусматривает ряд инструментальных тестов: CCS – Cold Crank Simulator, MRV – Mini Rotary Viscometer для низкотемпературного диапазона и два теста при рабочей температуре — Kinematic viscosity для температуры 100 градусов и новый тест HTHS — High Temperature High Share для 150 градусов. Всё это делается с помощью точной сложной аппаратуры, и фиксироваться на этой части мы не будем.

Для каждого класса масла определен диапазон, в который должны укладываться его характеристики. Но общий смысл обозначения максимально прост: первая цифра говорит, насколько вязким является масло при холодном старте, а вторая — насколько оно выдерживает рабочие температуры. При этом каждая из цифр вовсе не означает абсолютное значение вязкости.

Для иллюстрации мы взяли результаты исследования лаборатории компании Widman International и немного адаптировали их для российского читателя.

На графиках хорошо заметно, как сильно параметры вязкости масел меняются при росте температуры. Очевидно, что пока мотор не прогреется хотя бы до 30 градусов, ему приходится очень тяжело, особенно на маслах 10W40 и 15W40.

А вот между 40 и 80 С можно наблюдать совсем интересную картину: с ростом температуры кривые начинают пересекаться. И масло 10W40 к 80 градусам становится менее вязким, чем 5W40.

Оптимальная вязкость при рабочей температуре (от 100 до 110 градусов) — от 9 до 18 мм2/с. В эти границы попадают все масла, но при даже незначительном дальнейшем росте температуры масло 5W30 теряет остатки всей вязкости и становится слишком жидким. Так что тут более вязкие масла даже имеют очевидное преимущество.

Аналогичные “сюрпризы” существуют и для низкотемпературного индекса. И, конечно же, масла с одной номинальной вязкостью и полностью соответствующие стандарту всё же могут довольно существенно различаться по характеристикам. Но для простоты объяснения я буду учитывать индексы вязкости раздельно — как масла 5W или как масла W40, говоря о низкотемпературной и рабочей вязкости, без оговорок о реальном классе масла, чтобы не вносить путаницу. Просто подразумевая, что большая вязкость соответствует большему классу вязкости, без дополнительных хитростей и оговорок.

Еще один важный момент связан с тем, что холодная вязкость масла на порядок или два отличается от вязкости при рабочей температуре. Типичное минеральное масло 15W40 при температуре около нуля градусов имеет кинематическую вязкость порядка 1 500 мм2/с, а при рабочей температуре этот параметр уже составляет всего 13 единиц. У синтетики 5W30 эти параметры меняются не так сильно: 900 мм2/с при нулевой температуре и порядка 11 при рабочей.

Вязкость зависит от температуры нелинейно: в зависимости от состава масла она резко повышается в зоне низкой температуры и достаточно плавно изменяется в области рабочих температур. Замер рабочей вязкости проводится при ста градусах Цельсия, но рабочим диапазоном обычно является зона от 20-30 градусов, когда вязкость выше номинальной уже не на два порядка, а менее чем в десять раз.

В зависимости от двигателя и режима эксплуатации температура масла внутри него существенно различается, а значит, и вязкость одного и того же масла в рабочем режиме в разных двигателях разная. Более того, она непрерывно меняется в процессе движения. Таким образом, выбор вязкости масла связан еще и с такими параметрами, как типичная длительность поездки, нагрузка и температура окружающей среды.

К тому же на температуру масла (а значит, и на его вязкость) заметно влияет состояние двигателя. Повышенный объем картерных газов, неисправная система вентиляции, дополнительная защита картера, изношенный масляный термостат, грязный маслорадиатор — всё это вносит свои коррективы в режим работы масла.

Кроме того, нужно учитывать, что масло меняет свою вязкость в процессе эксплуатации. Обычно рабочая вязкость снижается по мере вырабатывания загущающих присадок, что особенно характерно для масел с вязкостью свыше W40, а низкотемпературная вязкость, наоборот, возрастает, поскольку срабатываются и присадки, повышающие текучесть при низкой температуре. Последнее характерно для всех масел с существенной долей минеральной основы, то есть, фактически для 99% масел на рынке, потому что даже у очень дорогих эта доля менее 30% не бывает. Чистая синтетика может вести себя иначе, но это тема для отдельного разговора.

Гуще или жиже?

С учетом вышесказанного становится понятно, что никто не будет пытаться создать двигатель, которому для работы нужно масло строго определенной вязкости, не выше и не ниже заявленной в документах. Это просто технически невозможно: как я уже подробно говорил выше, вязкость масла постоянно меняется, причём в весьма широком диапазоне.

Но самый главный вывод — в том, что мотор существенную часть своего пробега работает с маслом, вязкость которого на порядок или даже два выше, чем его вязкость при рабочей температуре согласно SAE. Потому, опять же, ни один производитель не будет делать двигатель, которому могло бы повредить более вязкое масло. Даже если у вас залито масло с индексом вязкости в два раза выше, чем рекомендуемое, мотору это совершенно безразлично — он прекрасно будет работать и на этом масле. Ему это вредит не больше, чем типовая 15-минутная поездка, особенно зимой.

Конечно, в долгосрочной перспективе возможно проявление каких-то особенностей, вызванных использованием слишком вязкого масла. Но их никак нельзя назвать фатальными для всего мотора. Например, может раньше срока износиться редукционный клапан насоса, сам маслонасос или фазорегуляторы. Но и это крайне маловероятно.

Фактически мотор рассчитывается на минимальную, а не максимальную рабочую вязкость масла. Любое уменьшение его рабочего давления критично, а вот небольшое повышение вязкости и давления — практически безвредны. Они приведут к небольшим колебаниям характеристик, и не более того. И уж совершенно точно нет ни одного двигателя, в котором «масляные каналы слишком узкие» или «зазоры слишком маленькие».

Другое дело — использование слишком маловязкого масла. Как мы видели из графиков, при высоких температурах маловязкие масла могут переступить минимальный порог вязкости в 9 мм2/с. Для масла 5W30 это возможно уже при 115 градусах. Тем временем, нормальная рабочая температура в современных моторах может достигать 110 градусов, а масло им часто рекомендуют и вовсе 0W20. И тут последствия могут быть более губительными, вплоть до проворота вкладышей и износа шеек коленвала. Поэтому уж лучше более густое масло, чем более жидкое.

Кинематическая вязкость масла – а какие еще бывают вязкости?

Начнем с азов. Любая жидкость в данном случае масло, применяемая в сложных механизмах, имеет свою вязкость. Оставим в покое химию, хотя она, безусловно, делает смазку именно тем продуктом, за который мы платим деньги.

Рассмотрим одно из важнейших физических свойств — вязкость масла. Несмотря на то, что параметр непосредственно зависит от химического состава, это чистая физика. Вязкость напрямую зависит от температуры масла и от давления.

Оба этих фактора регулируются системами двигателя:

• охлаждения;
• вентиляции картера.

Абсолютное значение – динамическая вязкость. Более гибкая величина (зависит от нескольких факторов) – кинематическая. По традиционной системе СГС (сантиметр-грамм-секунда), измеряется вязкость в пуазах (динамика) и стоксах (кинематика). Существуют и другие единицы измерения.

Что такое вязкость масла?

Это достаточно сложное понятие. С теоретической точки зрения – это сопротивление течению жидкости (антипод текучести). С точки зрения практической физики – сопротивление формируется силой трения между частицами, из которых состоит масло.

В первую очередь, от вязкости зависят смазывающие свойства моторного масла. Благодаря правильному балансу, смазка равномерно распределяется и удерживается на поверхности деталей. Снижается трение, механизмы меньше изнашиваются, на их движение тратится меньше энергии. Побочный эффект – экономия топлива.

Поскольку вязкость масла зависит от температуры и давления, необходимо придать химическому составу такие характеристики, которые позволят моторному маслу сохранять параметры при любых условиях эксплуатации.

Нельзя допускать, чтобы в пределах рабочей температуры двигателя, свойства технических жидкостей менялись. Для уточнения этого параметра, рядом с числовым значением вязкости так или иначе указывается условие, при котором производится измерение. Это информация для лаборантов. а не покупателей смазки.

При использовании моторного масла с нарушениями заводских рекомендаций, вязкость либо не будет соответствовать температурным условиям, либо ее значение будет непредсказуемо меняться.

Это может привести к следующим неприятностям:

1. Смазка загустеет и затруднится её перемещение по масляным каналам;
2. Толщина рабочей пленки не будет соответствовать требованиям мотористов-изготовителей;
3. Масло не удержится в рабочей зоне, металл останется «голым».

В результате возникнет масляное голодание, и эффект сухого трения. Детали будут перегреваться и ускоренно изнашиваться, что неминуемо приведет к поломке двигателя.

Кинематическая, динамическая и относительная вязкость моторного масла

Базовый (абсолютный) параметр – это динамическая вязкость масла. Если нанести на поверхность с тарированной гладкостью, масляное пятно площадью 1 см², то для движения его со скоростью 1 см/с потребуется определенное усилие. По отношению этой силы к площади пятня – определяется динамическая вязкость. Эту величину обычно рассчитывают под различные значения температуры. Измеряется в миллипаскалях, разделенных на время в секундах: мПа/с.

Кинематическая вязкость масла связана с его плотностью, и непосредственно зависит от температуры механизма, в котором применяется смазка. Поскольку сертификационные измерения производятся в диапазоне рабочих температур двигателя (от +40°С до + 100°С), это и есть главный эксплуатационный показатель моторного масла. Максимальное допустимое значение температуры: + 150°С.

Параметр непосредственно связан со значением динамической вязкости, и представляет собой её соотношение к плотности жидкости. Разумеется, измерение проводится в одинаковых температурных условиях для абсолютной вязкости и плотности. Единица измерения – квадратный метр за секунду: м²/с.

Относительная вязкость моторного масла – это число, определяющее разность превышения над вязкостью дистиллированной воды. Оба измерения также производятся при одинаковой температуре: +20°С. Единица измерения вязкости масла – градус Энглера (E°). Этот способ измерения вспомогательный, на его основе не определяется маркировка моторного масла. Но без этой процедуры (результаты обязательно отражаются в протоколах) невозможно получить заводской допуск для конкретной марки автомобилей.

Международный стандарт вязкости масел и виды смазок

Разумеется, маркировка на емкостях со смазочными материалами, не подразумевает наличие формул и единиц измерения из учебника физики. Обозначение упрощенное и формализованное.

Типовые значения степеней вязкости по SAE приняты давно, между всеми производителями смазочных материалов и автомобильными концернами достигнуты соглашения. Стандарт действует на всех континентах, его можно найти на упаковке любого бренда.

Способ определения вязкости нефтепродуктов — видео

Методика определения вязкости постоянно совершенствуется. Сегодня применяется редакция SAE J300, по которой все смазочные материалы (для моторов) подразделяются на 11 групп (классов). При этом, предыдущие редакции имеют обратную совместимость с новыми.

Классификация по сезонам применения:

1. Для зимней эксплуатации применяется маркировка определения низкотемпературной вязкости W: (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W).
2. Летние моторные масла обозначаются так: (SАЕ 20, 30, 40, 50, 60).

Поскольку нахождение автомобилей в строго определенных условиях встречается не часто, в основном применяются так называемые всесезонные моторные масла (могут быть минеральными, синтетическими, или полусинтетическими). В зависимости от условий эксплуатации, применяется комбинированная маркировка: SАЕ 0W-30, SAE 15W-40, SAE 20W-50 и пр.
Примерный перечень зависимости классификации от температуры показан в таблице:

Для нормальной работы двигателя, кинематическая вязкость моторного масла определяется двумя значениями. Первая цифра означает принадлежность к условиям зимней эксплуатации двигателя.

Правильно подобранная смазка должна обеспечить холодный запуск движка при заданной температуре. То есть, те самые показатели скорости течения масла, которые определяются в лабораториях при различных температурах, применяются на практике. Если залить жидкость с неправильным значением по SAE, коленчатый вал может просто не провернуться при вполне нормальной температуре -25°С.

Методики измерения кинетической вязкости масла

1. Низкотемпературная вязкость – способность прокачиваться через систему маслопроводов после запуска двигателя. Определяется по универсальным (для всех участников SAE классификации) методике ASTM D 4684 и ASTM D 5293. В стендовых условиях имитируется холодный пуск мотора и прогон технической жидкости по тарированным трубкам. Можно использовать ротационный вискозиметр, но в нем не учитываются силы поверхностного натяжения. При этом определяется минимально возможная температура, при которой сохраняются заявленные показатели вязкости. Кроме того, проверяется способность жидкости уверенно проходить через масляный фильтр. Силы давления насоса вполне достаточно, чтобы порвать загустевшим маслом мембрану. Методика проверки принята стандартом GM 9099 P.
2. Высокотемпературная вязкость оценивается на образцах из той-же партии. Кинематические характеристики проверяются с помощью капиллярного вискозиметра при типичной температуре прогретого двигателя: 100°С. Методика имеет название ASTM D 445. Затем жидкость прогревается до температуры 150°С. Это пиковые значения, когда масло касается раскаленной нижней части поршня. В этом диапазоне скорость сдвига (один из показателей кинематической вязкости) не должен выходить за установленный стандарт. Верхний предел оценивается по методике ASTM D 4683 или ASTM D 4741.

Существует еще оценка стабильности к сдвигу при одновременном воздействии температуры и механики. Проверка производится на специальной тарированной форсунке, в течение 10 симулированных рабочих часа.

Кроме того, для полного соответствия допуску, любой автопроизводитель может предложить собственный тест, который моделирует температурные и нагрузочные ситуации, характерные для конкретного двигателя.

И если производитель смазки хочет получить дополнительный сертификат, он вынужден проходить все испытания. Это влечет за собой определенные затраты, зато открывает дорогу к новым рынкам и потребителям.

Наиболее успешные тесты учитываются при выборе ОЕМ поставщика расходных материалов.

Заключение

При выборе смазки не обязательно помнить (или иметь под рукой) все перечисленные в материале формулы или методики. Достаточно прочитать на этикетке заводские данные вязкости по стандарту SAE, и найти в перечне допусков ваш автомобиль. Под этими комбинациями символов и цифр, скрываются многостраничные отчеты о проведенных испытаниях.

Как выбрать масло ориентируясь на его вязкость — видео

Идеальный вариант подбора масла – выяснить, с какой торговой маркой заключено ОЕМ соглашение на поставку расходных материалов у вашего автопроизводителя. В этом случае вы точно будете уверены, что кинематическая вязкость моторного масла соответствует вашему мотору.

Вязкость смазочных масел: значение параметра и причины его изменений

• Поделиться в  
• Поделиться в LinkedIn
• Поделиться в Twitter
• Share on VKontakte
• Отправить по email
• Печать страницы

Влияние масла на долговечность и эксплуатационные характеристики оборудования чрезвычайно важно. Если в механизме будет применяться продукт с примесями, или неподходящей консистенции, то это может привести к серьезным неисправностям, капитальному ремонту и простою производственного процесса. Таких ситуаций необходимо не допускать и вовремя проводить измерение вязкости, одного из наиболее важных параметров масла.

Два параметра вязкости

Вязкость масла — это физический показатель, обозначающий сопротивление движению. Является основной физико-химической характеристикой для смазочных масел.

Для каждого типа оборудования производителем прописывается специальная маркировка масел, которая создает защиту механизма и облегчает подбор необходимого продукта. Большинство индустриальных масел принято делить на классы вязкости.

Динамическая вязкость (она же абсолютная) – это сила сопротивления, которую необходимо преодолеть для перемещения двух слоев жидкости относительно друг друга, площадью 1 см 2 каждый на 1 см со скоростью 1см/с. Этот параметр важно учитывать, зная минимальную температуру запуска двигателя. Например, когда подбирается масло с учетом температуры, в которой будет происходить запуск двигателя. Например, зимнее моторное масло менее вязкое, с ним двигатель легко запускается при отрицательных температурах, но в теплое время не обеспечивает хорошего смазывания в узлах трения. Летнее — более плотное масло, оно не препятствует запуску двигателя при высоких температурах и в то же время обеспечивает необходимое смазывание в рабочем режиме. Всесезонное масло должно обеспечивать легкий запуск двигателя и качественное смазывание при любых режимах, поэтому при выборе нужно учитывать как динамическую, так и кинематическую вязкость.

Кинематическая вязкость. Для распределения масел по классам вязкости используют кинематическую вязкость при 40°С. Именно кинематическая вязкость является наиболее распространенным показателем при проведении упреждающего ТО по фактическому состоянию масла.Кинематическая вязкость (или высокотемпературная) – это степень внутреннего сопротивления жидкости течению под действием силы тяжести. Эта величина показывает время, за которое некоторое количество жидкости выливается через отверстие определенного диаметра. В лаборатории SGS мы проводим тестирования при трех температурах — +40°С, +100°С и +150°С.

Эти три параметра температуры выбраны не случайно. В рамках диагностики важно отслеживать кинематическую вязкость, чтобы понимать, насколько хорошо масло выполняет свои функции в процессе работы оборудования, как с течением времени меняются его свойства и как эти изменения влияют на состояние механизма. Тестирования позволяют увидеть динамику изменения вязкости при различных условиях работы двигателя — нормальных (+40°С при запуске и +100°С в процессе работы) и критических (+150°С).

О чем свидетельствуют изменения вязкости масла?

Вязкость влияет на работу оборудования, поэтому при мониторинге изменений важно отслеживать характер изменений и их степень. Скорость этих изменений зависит от того, подвергается ли масло термическому и окислительному воздействию: воды, частиц металла и воздуха.

Вязкость может возрастать по следующим причинам:

• Выработка ресурса присадок. Например, когда вырабатывается ресурс антиоксиданта, ускоряется окисление масла, что ведет к повышению вязкости.
• Загрязнение твердыми частицами
• Испарение легких фракций базового масла
• Шламообразование из-за неполного сгорания топлива
• Попадание воды
• Усиленная аэрация (попадание воздуха)
• Загрязнение антифризом

Вследствие снижения вязкости истончается масляная пленка между трущимися частями, из-за чего ускоряется износ деталей. Причины снижения вязкости:

• Термическое расщепление
• Разрушения молекул масла и присадок
• Загрязнение (в большинстве случаев топливом, растворителями)
• Интенсивный механический сдвиг (возросшая сила трения)

При добавлении масла другого класса вязкость может меняться как сторону увеличения, так и в сторону понижения.

Как избежать повышенного износа оборудования и, что наиболее критично, простоя производства из-за отказа оборудования? Ответ: контролировать качество масла и вовремя проводить исследование смазочного материала в специализированной лаборатории.

Заглянуть в лабораторию SGS и увидеть процесс испытания масла на вязкость вы можете в этом коротком видео:

О КОМПАНИИ SGS

Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2 600 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 94 000 сотрудников.

Всё о вязкости моторного масла: таблица температур и стандарты

Большинство автолюбителей знает, что при выборе смазочных материалов наиболее важным параметром является вязкость масла.

Однако, не все понимают значение цифр, которые имеются на канистрах.

Моторная смазка подвергается воздействию довольно высокой температуре как внутри самого двигателя, так и извне.

Вязкость как один из важнейших параметров моторного масла

Всю необходимую информацию производители указывают на этикетке, поэтому необходимо уметь ее читать и анализировать.

Кроме всего прочего, следует различать саму вязкость, которая бывает как кинематической, так и динамической. Типы вязкости имеют определенные различия. Они заключаются в плотности, отличающихся методах измерения и предназначены для определения показателей различных классов смазки.

Кинематическая вязкость моторного масла определяет его текучесть при нормальной (стандартной) рабочей температуре, а также максимальной. За основу проведения испытаний берут 40 и 100 градусов по Цельсию, а измерения проводятся в сантистоксах.

По полученным результатам осуществляются расчеты индекса вязкости, поэтому, если вы хотите приобрести действительно хорошее масло — выбирайте, чтобы индекс превышал значение 200. Чаще всего наиболее подходящий индекс имеют всесезонные масла.

Что касается динамической вязкости — то она отображает силу сопротивления в ходе перемещения жидкостей, которая от плотности никак не зависит. Единицей измерения динамической вязкости является сантипуаз.

Ниже приведена таблица вязкости моторного масла для работы двигателя в холодных условиях.

Основные параметры вязкости

Одним из основных параметров являются низкотемпературные показатели.

К данным показателям относятся следующие:

• проворачиваемость;
• прокачиваемость.

Первый определяет диапазон текучести при низких температурах и указывает на то, какой должна быть максимально допустимая динамическая вязкость. Последняя позволяет коленчатому валу вращаться с такой скоростью, которая обеспечивает хороший запуск двигателя.

Прокачиваемость всегда имеет значение, которое на 5˚С ниже необходимой. Это нужно для того, чтобы масляный насос не начал закачивать воздух вследствие чрезмерного загустевания смазочной жидкости. Параметры прокачиваемости не должны превышать значения в 60000 мПа*с.

Если вы хотите разобраться в том, как определить вязкость моторного масла — следует познакомиться с таким понятием, как спецификация SAE. Это принятый в большинстве стран стандарт, определяющий необходимый уровень вязкости смазки при том или ином температурном режиме.

Вот таблица, где показано, какая классификация соответствует определенной температуре воздуха.

Международный стандарт вязкости масел

О важности такого свойства, как вязкость масла, стало известно еще с тех времен, как был выпущен первый автомобиль. С тех самых времен инженеры пытались произвести классификацию смазочных материалов. Основываясь на определенных качествах, все имевшиеся масла были разделены на следующие типы:

• маловязкие смазки
• средневязкие
• тяжелые

После того, как были изобретены подходящие для определения вязкости приборы — американским обществом автомобильных инженеров (SAE) была разработана наиболее точная классификация — SAE J300.

Данная классификация моторных масел в процессе своего развития претерпевала определенные изменения и сегодня представляет 11 классов вязкости.

Их полный список выглядит следующим образом:

1. SAE 0W;
2. SAE 5W;
3. SAE 10W;
4. SAE 15W;
5. SAE 20W;
6. SAE 25W;
7. SAE 20;
8. SAE 30;
9. SAE 40;
10. SAE 50;
11. SAE 60.

В связи с этим, классы вязкости моторных масел стали в спецификации SAE по степени вязкости, которая определяется условиями, близкими к реально существующим. Вследствие этого и произошло разделение масел на летние и зимние виды.

Летние смазки не имеют буквенного обозначения и обладают более высокой вязкостью, вследствие чего обеспечивают качественную смазку всех деталей двигателя при высокой температуре окружающей среды.

Однако, при низких температурах такие масла становятся чересчур плотными и создают серьезную проблему при запуске холодного двигателя.

Зимнее масло является менее вязким, благодаря чему проблем при холодном пуске двигателя не возникает. Зато в жаркое время года оно становится слишком текучим, поэтому не в состоянии обеспечить детали силового агрегата должной защитой.

Благодаря изобретению всевозможных присадок, появилась новая категория масел, объединивших в себе хорошее соотношение зимних и летних характеристик. Такие смазывающие материалы получили название всесезонных.

Виды масел в зависимости от температурного режима

Вязкость определяется по международному стандарту SAE J300 и подразделяет все смазочные материалы на три основных вида — летние, зимние и всесезонные.

К летним относятся масла, имеющие следующий показатель SAE:

• 20;
• 30;
• 40;
• 50;
• 60.

Зимние смазки имеют свои преимущества:

• невысокая стоимость;
• невысокая вязкость, благодаря которой запуск холодного двигателя при минусовой температуре происходит лучше, чем с применением всесезонных жидкостей;
• высокая стойкость к деструкции.
• К ним относятся следующие виды:
• SAE 0W;
• SAE 5W;
• SAE 10W;
• SAE 15W;
• SAE 20W.

Самыми распространенными являются всесезонные жидкости. Они также имеет свои достоинства, а наиболее главным следует считать его использование в любое время года. Благодаря имеющимся в составе полимерным присадкам, оно способно изменять степень вязкости относительно окружающей температуры. Кроме того, оно имеет хорошие энергосберегающие свойства, благодаря которым силовой агрегат работает в жаркую погоду более экономичней, чем при использовании летнего типа масел.

Всесезонные:

• SAE 0W-30;
• SAE 0W-40;
• SAE 5W-30;
• SAE 5W-40;
• SAE 10W-30;
• SAE 10W-40;
• SAE 15W-40;
• SAE 20W-40.

Благодаря прекрасно сбалансированным показателям, всесезонки показывают хорошие результаты в работе с критическими температурами.

Для того, чтобы подобрать для двигателя своего автомобиля наиболее подходящее по вязкости масло — следует опираться на два основных показателя:

• в каких климатических условиях эксплуатируется автомобиль;
• сколько лет эксплуатируется двигатель.

Опираясь на первый показатель, для регионов с высокой температурой воздуха следует выбирать жидкости с более высоким показателем вязкости. Данный параметр представлен цифрой, находящейся перед буквой «W».

Так, к примеру, при эксплуатации транспортного средства при температуре воздуха от -10 и до +45 следует выбирать SAE 20W-40.

Второй параметр: в этом случае следует выбирать смазку согласно выработанному ресурсу двигателя. Так для нового двигателя следует подбирать меньшую вязкость, а для мотора постарше — более вязкое масло. Это необходимо для того, чтобы более выработанные детали, имеющие между собой значительно увеличенные зазоры, могли более или менее нормально функционировать.

Помните, что любая смазка содержит показатели вязкости как при низких, так и при высоких температурах, поэтому при выборе это следует обязательно учитывать. Чем выше первая цифра (стоящая перед буквой W), тем рабочий диапазон на низких температурах будет меньше. Чтобы произвести расчеты — необходимо от цифры 40 отнять первый показатель смазки.

К примеру, жидкость со значением 5W20 имеет температурный диапазон -35˚ С и -30˚ С.

Второе число, расположенное после буквы «W», дает понятие высокотемпературной вязкости. Если не вдаваться в технические тонкости, то можно сказать так — чем больше второе значение — тем выше будет вязкость масла при высоких температурах.

Диапазоны рабочих температур для разных масел по SAE

Основываясь на спецификацию SAE, все смазывающие жидкости можно расшифровать по температурному режиму и определить для себя диапазон их использования.

По классу вязкости и температурному режиму жидкости имеют следующий диапазон:

• 5 W-30 — предназначена для работы при температуре от -25˚ С и до +20˚ С;
• 5 W-40 — предназначена для работы от -25˚ С и до +35˚ С;
• 10 W-30 — предназначена для работы от -20˚ С и до +30˚ С;
• 10 W-40 — предназначена для работы от -20˚ С и до +35˚ С;
• 15 W-30 — подходит для работы при температуре воздуха от -15˚ С и до +35˚ С;
• 15 W-40 — подходит для работы при температуре воздуха от -15˚ С и до +45˚ С;
• 20 W-40 — подходит для работы при температуре воздуха от -10˚ С и до +45˚ С;
• 20 W-50 — подходит для работы при температуре воздуха от -10˚ С до +45˚ С и более.

Однако, в подборе наиболее подходящего масла для своего транспортного средства, в первую очередь необходимо руководствоваться информацией, которую предоставляет завод изготовитель.

Выбор моторного масла по его вязкости

Подбор необходимого масла строго индивидуален и направлен на определенный двигатель. Поэтому в первую очередь следует ориентироваться на те указания и рекомендации, которые сделал производитель в технической документации к тому или иному автомобилю.

Помните, что только оригинальное масло либо его качественный аналог способны обеспечить двигатель хорошей работой и максимальным износом деталей.

В том случае, если данного рода документация отсутствует — ориентироваться следует на указанные допуски масла в отношении определенных двигателей, которые, чаще всего, имеются на этикетке производителя.

Видео по теме: