Вязкость моторного масла

Вязкость жидкости является одним из самых важных параметров автомобильного моторного масла. Большинство автовладельцев знакомы с этим показателем, потому что видели его обозначение на этикетках канистр масла. Однако немногие знают, что означают эти буквы и цифры и как они влияют на производительность. Наша статья посвящена вязкости масла, системам ее обозначения и выбору подходящей вязкости для двигателя вашего автомобиля.

Зачем нужно масло?

Автомобильное масло играет важную роль в работе различных систем автомобиля. Оно выполняет функции уменьшения трения, охлаждения, смазки и передачи давления на различные детали и узлы автомобиля. Оно также удаляет продукты сгорания. Особо тяжелые условия работы выпадают на долю моторного масла. В этих условиях оно должно сохранять свои свойства, несмотря на резкие изменения температуры и нагрузки, а также на кислород воздуха и агрессивные вещества, образующиеся при неполном сгорании топлива.
Масло образует защитную пленку на поверхности трением деталей и предотвращает их износ. Оно также защищает от коррозии и снижает воздействие химически активных компонентов, образующихся в процессе работы двигателя. Кружа в картере двигателя, масло выполняет функцию сброса тепла, удаляет продукты износа (металлические стружки) из зоны контакта трением деталей, а также заполняет зазоры между стенками цилиндров и деталями поршневой группы.

Что такое вязкость масла

Вязкость представляет собой важную характеристику моторного масла, которая меняется в зависимости от температуры. Важно, чтобы масло не было слишком вязким в холодное время года, чтобы стартер мог вращать коленчатый вал и чтобы масляный насос мог надлежащим образом прокачивать масло по системе смазки. В то же время, при высоких температурах масло не должно быть слишком низкой вязкости, чтобы обеспечивать масляную пленку между трением деталей и поддерживать правильное давление в системе.

Обозначения моторных масел по классификации SAE

Существует классификация масел по вязкости, которая разработана Американским Обществом Автомобильных Инженеров (SAE). Она указывает, в каком сезоне можно использовать масло. Производители автомобилей определяют соответствующую марку масла в паспорте для каждого конкретного автомобиля.

Моторные масла SAE классифицируются следующим образом: зимние – в маркировке присутствует буква "W" (winter) 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;

Масла бывают летние и всесезонные. Летние масла характеризуются различными вязкостными классами - 20, 30, 40, 50 и 60. Всесезонные масла имеют обозначения типа 0W-30, 5W-40 и т.д.

Вязкость масла - это его способность сохранять текучесть при различных температурах. Число перед буквой W в обозначении масла указывает на его низкотемпературную вязкость. Оно отражает порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, сможет завестись "на холодную". Также это обозначение указывает на работоспособность масляного насоса, который прокачивает масло по системе смазки двигателя, чтобы предотвратить сухое трение деталей.

Например, масло с обозначением 10W40 имеет минимальную рабочую температуру -10 градусов (это получается путем вычитания числа перед буквой W, в данном случае 40, из нулевой температуры). А критический порог температуры, при котором стартер сможет провернуть мотор, равен -25 градусам (это получается путем вычитания числа перед буквой W, в данном случае 35, из нулевой температуры). Таким образом, чем меньше число перед буквой W в обозначении масла, тем больше его работоспособность при низких температурах.

Цифра, которая следует после буквы W в обозначении моторного масла, указывает на его высокотемпературную вязкость. Это означает минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Чем выше цифра после буквы W, тем выше вязкость моторного масла при работе в высоких температурах.
Точные требования по высокотемпературной вязкости моторного масла для вашего автомобиля устанавливают его производители. Поэтому рекомендуется строго соблюдать указания автопроизводителя о моторных маслах, которые указаны в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.

Рекомендуется использовать различные масла с разной вязкостью в зависимости от температурных условий:
- Масло SAE 0W-30 рекомендуется использовать при температуре от -30°C до +20°C.
- Масло SAE 0W-40 рекомендуется использовать при температуре от -30°C до +35°C.
- Масло SAE 5W-30 рекомендуется использовать при температуре от -25°C до +20°C.
- Масло SAE 5W-40 рекомендуется использовать при температуре от -25°C до +35°C.
- Масло SAE 10W-30 рекомендуется использовать при температуре от -20°C до +30°C.
- Масло SAE 10W-40 рекомендуется использовать при температуре от -20°C до +35°C.
- Масло SAE 15W-40 рекомендуется использовать при температуре от -15°C до +45°C.
- Масло SAE 20W-40 рекомендуется использовать при температуре от -10°C до +45°C.

Доверьте замену масла профессионалам

Обозначение моторных масел по стандарту API

Также стандарт API (American Petroleum Institute) определяет обозначение моторных масел и их использование. Он состоит из двух латинских букв. Первая буква S указывает на бензиновый двигатель, а буква C - на дизельный. Вторая буква указывает на дату разработки автомобиля.
Для бензиновых двигателей применяются следующие обозначения:
SC - автомобили, выпускаемые до 1964 года;
SD - автомобили, выпускаемые с 1964 по 1968 год;
SE - автомобили, выпускаемые с 1969 по 1972 год;
SF - автомобили, выпускаемые с 1973 по 1988 годы.
SG — автомобили, разработанные в период с 1989 по 1994 годы, для использования в условиях сурового эксплуатации;
SH — автомобили, разработанные в период 1995-1996 годов, для эксплуатации в жестких условиях;
SJ — экземпляры, производимые в период с 1997 по 2000 годы, которые отличаются лучшей энергоэффективностью;
SL — автомобили, начиная с 2001 по 2003 годы, у которых увеличен срок службы;
SM — автомобили, выпускаемые с 2004 года;
SL+ с повышенной устойчивостью к окислению.
Для дизельных двигателей:
CB — автомобили, выпущенные до 1961 года, с высоким содержанием серы в топливе;
CC — автомобили, выпущенные до 1983 года, предназначенные для работы в тяжелых условиях;
CD — автомобили, выпускавшиеся до 1990 года, которым приходилось работать в трудных условиях и с большим количеством серы в топливе;
CE — автомобили, выпущенные до 1990 года, с турбинным двигателем;
CF — автомобили, выпускавшиеся с 1990 года, с турбинным двигателем;
CG-4 — экземпляры, выпускаемые с 1994 года, с наличием турбины;
CH-4 — это категория автомобильного масла, которая была представлена впервые в 1998 году и соответствует нормам токсичности, принятым в США.
CI-4 также относится к турбированным автомобилям с системой рециркуляции отработанных газов (EGR), а CI-4 Plus отвечает более жестким требованиям по токсичности, установленным в США.

*Кинематическая и динамическая вязкости масла - это параметры, которые определяют качество масла.

Кинематическая и динамическая вязкости масла

Кинематическая вязкость - это показатель текучести масла при нормальных температурах (+40 °C) и высоких температурах (+100 °C). Он определяется с использованием капиллярного вискозиметра, и измеряется в мм²/сек. Для определения кинематической вязкости измеряется время, необходимое для истечения масла при заданных температурах.
Динамическая вязкость - это характеристика, которая определяет ответную реакцию смазочного материала в ротационном вискозиметре, который является имитатором реальных нагрузок. Устройство имитирует реальные нагрузки, с которыми сталкивается двигатель, учитывая давление в магистралях и температуру, достигающую +150 оC. Оно также контролирует, как смазочная жидкость ведет себя во время нагрузок и как изменяется ее вязкость в эти моменты.

Характеристики автомобильных масел

К характеристикам автомобильных масел относятся:

  1. Температура вспышки;
  2. Температура застывания;
  3. Индекс вязкости;
  4. Щелочное число;
  5. Кислотное число.
Температура вспышки - это значение, которое указывает на наличие легких фракций в масле, которые быстро испаряются и сгорают, ухудшая качество масла. Минимальная температура вспышки не должна быть ниже 220оC.
Температура застывания - это значение, при котором масло теряет свою текучесть. Она указывает на момент кристаллизации парафина и полного затвердения масла.
Индекс вязкости представляет собой показатель, который указывает на изменение вязкости масла в зависимости от температуры. Чем выше значение этого показателя, тем больше температурный диапазон, в котором масло может применяться. Масла с низким индексом вязкости ограничены в использовании только в узком диапазоне температур. При нагреве они становятся слишком тонкими и теряют свою смазывающую способность, а при остывании быстро загустевают.
Щелочное число (TBN) - это показатель содержания гидроксида калия в моторном масле на грамм. Меряется в мгКОН/г. Оно присутствует в масле в виде диспергирующих присадок, которые помогают нейтрализовать кислоты и бороться с образованием отложений во время работы двигателя. С течением времени щелочное число падает. Если это падение слишком большое, то это может привести к коррозии и образованию грязи в картере двигателя. Главной причиной снижения щелочного числа является присутствие серы в топливе. Поэтому масла для дизельных двигателей, в которых содержится больше серы, должны иметь более высокое щелочное число.
Кислотное число (TAN) характеризует наличие окислительных продуктов в моторном масле, образованных в результате продолжительной работы и перегрева. Увеличение кислотного числа говорит о снижении ресурса работы масла.

Масляная основа и присадки

Автомобильные масла состоят не только из масляной основы, но и из специальных добавок, которые улучшают их свойства. В зависимости от типа масляной основы, они могут быть минеральными, гидрокрекинговыми, полусинтетическими или синтетическими.
Современные автомобильные масла содержат примерно 15-20% присадок. Они выполняют различные функции в зависимости от своего назначения.

  • Моющие и диспергирующие присадки предотвращают склеивание мелких остатков, таких как смолы и битум, и помогают удалять шламовые отложения. Они также содержат щелочные вещества, которые нейтрализуют кислоты.
  • Противоизносные присадки создают защитный слой на металлических поверхностях и снижают износ при трении.
  • Индексные присадки увеличивают вязкость масла при высоких температурах и повышают текучесть при низких температурах.
  • Пеногасители помогают устранять пену, которая может негативно влиять на отвод тепла и качество смазки.
Модификаторы трения призваны снижать трение между металлическими деталями.

Минеральные, синтетические и полусинтетические моторные масла

Представляют собой смесь углеводородов с определенной структурой расположения атомов углерода, которые могут образовывать длинные цепочки или быть разветвленными. Чем более длинные и прямые цепи атомов углерода, тем лучше качество масла.
Вязкость масла является важным параметром, от которого зависит его способность обеспечивать надежную смазку.
Минеральные масла получают из нефти с использованием различных методов, включая перегонку нефти с экстракцией рафинатов растворителем, гидрокрекинг и каталитический гидрокрекинг.

Синтетическое масло производится из природного газа, увеличивая длину углеводородных цепочек. Этот метод упрощает получение более длинных цепей. "Синтетика" качественнее минеральных масел примерно в трое-пять раз. Единственным недостатком является высокая цена. "Полусинтетика" - это смесь минерального и синтетического масла.

Какая вязкость масла лучше подходит для двигателя вашего автомобиля

Для вашего автомобиля подходит только та вязкость, которая указана в сервисной книжке. Все параметры двигателя были протестированы производителем, и моторное масло было подобрано с учетом всех этих параметров и режимов работы.

Прогрев двигателя и вязкость моторного масла

Вначале работы автомобиля масло в двигателе холодное и вязкое. Холодное масло оказывает большее гидродинамическое сопротивление, что может привести к недостатку масла в парах трения и повышенному износу двигателя. При прогреве двигателя масло быстро прогревается и входит в рабочий режим. Именно поэтому, производители не рекомендуют сразу сильно нагружать двигатель (начинать движение без качественного прогрева) в сильные морозы.

Вязкость моторного масла в рабочих температурах

вязкость масла в рабочем режиме становится более оптимальной для нормального функционирования двигателя.
При высокой нагрузке коэффициент трения возрастает, что приводит к повышению температуры. Под воздействием высокой температуры масло становится более разжиженным, а толщина пленки, которую оно образует, уменьшается. Следствием этого является снижение коэффициента трения и охлаждение масла. Таким образом, температура и толщина пленки оказываются в строго определенных диапазонах, указанных производителем. Именно в таком режиме масло может наилучшим образом выполнять свою функцию.

Что происходит, когда вязкость масла ниже нормы

Если вязкость превышает норму, то даже после прогрева двигателя она не снижается до требуемого инженерами значения. При нормальных нагрузках температура двигателя будет повышаться до тех пор, пока вязкость не вернется к норме. Из всего этого можно сделать вывод, что при использовании неподходящего моторного масла рабочая температура будет постоянно повышена, что увеличивает износ деталей и узлов двигателя.

При больших нагрузках - при экстренном разгоне или на длинном крутом подъеме, температура двигателя возрастет еще больше и может превысить температуру, при которой масло сохраняет свои работоспособные свойства. В результате происходит окисление масла, образование лака, нагара и кислоты.

Еще одним недостатком слишком вязкого масла является то, что часть мощности двигателя будет расходоваться на преодоление больших сил для его прокачки в системе.
  • Снижение вязкости масла ниже нормы не приводит к ничему хорошему для двигателя. Масляная пленка в зазорах становится недостаточной и не успевает отводить тепло от зоны трения. Поэтому в этих местах под нагрузкой масло начинает гореть. Выбросы продуктов сгорания и металлической стружки в зазорах между поршнем и цилиндром могут привести к заклиниванию двигателя.

  • Слишком разжиженное масло на новом двигателе, когда зазоры еще небольшие, будет функционировать, однако когда двигатель уже не новый, и зазоры автоматически увеличатся, то процесс обгорания масла будет ускоряться.

  • Тонкая масляная пленка в зазорах не сумеет обеспечить нормальную компрессию и часть продуктов сгорания бензина будет проникать в масло. Мощность снижается, рабочая температура повышается, процесс износа и обгорания масла ускоряется.

  • Такие масла применяются на специализированных автомобилях, режимы работы которых рассчитаны на использование именно этих масел.

Подведем итог
Масла одного класса вязкости, которые соответствуют одинаковым спецификациям и выпущены компанией из "большой пятерки", и которые имеют одну и ту же масляную основу, обычно не взаимодействуют агрессивно между собой. Однако, чтобы избежать проблем, рекомендуется доливать не более 10-15% от общего объема. Также рекомендуется заменить масло полностью в ближайшее время после долива.

Перед выбором масла необходимо учесть следующие факторы:
  • Дату выпуска автомобиля.
  • Наличие или отсутствие форсирования.- Наличие турбины.
  • Условия эксплуатации двигателя (городская езда, бездорожье, участие в спортивных соревнованиях, перевозка грузов).
  • Минимальную окружающую температуру воздуха.
  • Степень износа двигателя.
  • Совместимость двигателя и выбранного масла для вашего автомобиля.

Для определения необходимости замены масла следует обратиться к документации автомобиля. Некоторые машины имеют удлиненные интервалы (30 000-50 000 км). В условиях России с учетом качества топлива, эксплуатационных условий и сурового климата рекомендуется менять масло через 7 500 - 10 000 км.

Необходимо периодически контролировать качество и уровень масла. Обратите внимание на его внешний вид. Пробег автомобиля и количество часов работы двигателя могут не совпадать. Во время пробок двигатель работает в тяжелых тепловых условиях, но одометр не изменяется (автомобиль не движется). В результате, автомобиль проезжает мало, но двигатель работает много. В таких случаях рекомендуется менять масло пораньше, не ожидая необходимого пробега по одометру.
Мы находимся: г. Санкт-Петербург, ул. Ванеева, д. 10