Как влияет вязкость масла на работу двигателя?

Моторное масло влияет на запуск, вязкость и влияние на работу двигателя

Вязкость моторного масла – понятие, требования, влияние на пуск двигателя

Прежде всего, при создании двигателя, все производители заранее рассчитывают необходимую вязкость моторного масла. Моторное масло должно эффективно прокачиваться по масляным каналам и обеспечивать разделение поверхностей трения, т.е. создавать масляную пленку нужной толщины между этими поверхностями.

При недостаточной толщине масляной пленки или ее отсутствии возможно возникновение контактов металл-металл, и, как следствие, повышенный износ и задиры/сваривание поверхностей. В реальной жизни, например, это приводит к так называемым «проворотам вкладышей и прихватам цилиндров».

Вязкость масла влияет на толщину масляной пленки, которая образуется между трущимися поверхностями. Чем выше вязкость масла, тем больше толщина масляной пленки, чем ниже вязкость, тем меньше толщина масляной пленки. В узлах, где конструктивно невозможно создание масляной пленки необходимой толщины (например, кулачок распредвала-толкатель), предотвращение износа осуществляется благодаря противоизносным/противозадирным присадкам масла.

Важно понимать основные требования к вязкости масел:

  1. Вязкость масла не должна быть слишком низкой, потому что это может привести к повреждению двигателя из-за возникновения трения «металл-металл»
  2. Вязкость масла не должна быть очень большой потому, что деталям будет «трудно двигаться» относительно друг друга (представьте, что в двигатель «залили» битум) и его будет тяжело прокачать по масляным каналам, что приведет к отсутствию смазки в узлах трения и возникновению «сухого трения», а также повышенному расходу топлива
  3. Вязкость масла должна быть оптимальной! Она изначально рассчитывается при создании каждого конкретного типа двигателя и указывается в руководстве по эксплуатации и обслуживанию двигателя/автомобиля.

Зависимость вязкости моторного масла от температуры

С ростом температуры вязкость моторного масла падает, т.е. масло становится более жидким. Вязкость масла может уменьшаться в интервале температур от 0 °С до +100 °С в сотни и тысячи раз. На практике этот эффект используется при замене масла – масло всегда меняют после прогрева двигателя, т.е. когда масло разжижается, иначе слить его максимально полно с двигателя нельзя.

«Обычное минеральное» моторное масло при 0 °С гуще воды более чем в сотни и тысячи раз, а при +100 °С всего лишь в десятки. Кинематическая вязкость моторного масла показывает именно «степень густоты» моторного масла. Она измеряется в сСт (сантиСтоксы или мм /с, 1 сСт = 1 мм /с).

Скорость падения кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ масла. Проще говоря, индекс вязкости показывает «степень разжижения» масла. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах (метрах, километрах, килограммах и т.д.) – это просто цифра!

Чем ниже индекс вязкости моторного масла, тем сильнее масло разжижается, т.е. толщина масляной пленки становится очень маленькой (а за этим следует повышенный износ). Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем меньше масло разжижается, т.е. обеспечивается необходимая для защиты трущихся поверхностей толщина масляной пленки.

На практике, в случае реальных моторных масел, низкий индекс вязкости означает плохой запуск двигателя при низких температурах или плохая его защита от износа при высоких температурах.

Пример: отечественное масло M10ДМ (или М10Г2к) – минеральное масло (индекс вязкости ИВ

100…110), запуск двигателя (при исправном состоянии) при -15 °С затруднен; Shell Rimula D 10W-30 (ИВ

130) – запуск двигателя при его исправном состоянии гарантирован при -25 °С – почувствуйте разницу!

Вывод: чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне (окружающей среды) масло обеспечивает работоспособность двигателя – обеспечивается более легкий пуск двигателя при низких температурах и достаточная толщина масляной пленки (и, соответственно, защита двигателя от износа) при высоких температурах.

Теоретически, все производители моторных масел хотели бы получить продукт с максимально высоким индексом вязкости (> 300), но к сожалению, это невозможно по причине ряда физических законов. Высококачественные минеральные моторные масла обычно имеют индекс вязкости (ИВ) 120-140, полусинтетические 130-150, синтетические 140-170. На канистрах, этикетках, этот параметр, как правило, не указывается, из-за «излишней сложности восприятия» для потребителя. Вы всегда можете потребовать от представителя производителя масла. Она не является секретной или конфиденциальной!

  1. Вязкость – (внутреннее трение) – свойство жидких и газообразных тел оказывать сопротивление их течению – перемещению одного слоя тела относительно другого – под действием внутренних сил. Может быть выражена в единицах вязкости кинематической, динамической, условной и удельной. Физическая модель вязкости жидкого или газообразного тела – это сила, которую необходимо приложить для равномерного перемещения одной пластины относительно покоящейся, при условии, что их разделяет жидкость или газ, отнесенная к площади пластины. В этом случае приложенная сила оказывается равной абсолютной (динамической) вязкости.
  2. Кинематическая вязкость – основной эксплуатационный параметр для всех видов моторных и трансмиссионных масел (а также и масел индустриальной номенклатуры). По определению – отношение динамической вязкости ( h ) к плотности ( d ) жидкости или газа при той же температуре: n = h / d

В системе СИ за единицу кинематической вязкости принят квадратный метр за секунду (м 2 /с), равный кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды с плотностью 1 кг/м 3 равна 1 Па Ч с. В системе СГС принят стокс.

Соотношение:

  1. 1 стокс = 1 ст = 1 Ст = 1 см 2 /с = 0,0001 м 2 /с
  2. 1 сантистокс = 1сст = 1 сСт = 0,000001 м 2 /с

Влияние на работу двигателя: от вязкости масла зависят следующие факторы

  1. Толщина образуемой масляной пленки в парах трения (надежность разделения трущихся поверхностей при высоких температурах, стойкость к разрушению до добавления противоизносных присадок)
  2. Легкость пуска двигателя в холодную погоду
  3. Мощность двигателя (потери на трение, компрессия в ЦПГ)
  4. Коэффициент полезного действия двигателя
  5. Количество осадков образующихся в картерном масле
  6. Расход топлива
  7. Расход масла

Влияние на пуск двигателя

С уменьшением вязкости масла облегчается пуск двигателя и ускоряется подача масла на стенки цилиндра в момент пуска. Однако, необходимо учитывать, что удельная нагрузка, которую может выдержать смазываемый подшипник, возрастает с увеличением числа оборотов вала и повышением вязкости масла.

С повышением вязкости масла возрастает толщина масляной пленки, разделяющей трущиеся поверхности, что косвенно приводит к некоторому повышению степени сжатия топливо-воздушной смеси в цилиндре (компрессии) из-за снижения потерь на прорыв газов в полость картера через изношенные кольца поршня, что в конечном счёте приводит к улучшению условий сгорания топлива в процессе рабочего цикла.

Однако вязкие масла низкого качества (имеющие низкий индекс вязкости) при низких температурах создают проблемы при запуске двигателя, а также создают предпосылки для трения без масла при старте. Кроме того вязкость – это жидкостное трение, а трение – это потери, которые можно достаточно легко рассчитать и выразить их не только в сантиПуазах (вязкость) или в Джоулях, но и в литрах, затраченного на преодоление трения, топлива, а в конечном счёте и в деньгах, вхолостую выброшенных через выхлопную трубу машины.

В связи с этим выбор вязкости масла – это комплексная задача, решение которой должно одновременно удовлетворить всем вышеназванным требованиям.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вязкость моторного масла: влияние на эксплуатационные особенности авто

Вязкость моторного масла – один из основных показателей этой технологической жидкости. От нее зависит прочность пленки при прохождении рабочего тела через зоны низкого и высокого давления и, соответственно, сохранение требуемого эффекта смазывания компонентов двигателя при рабочих температурах, предотвращение их чрезмерного трения и преждевременного выхода из строя.

Также в обязанности рабочей жидкости входит охлаждение компонентов ДВС, отведение продуктов износа и антикоррозионная защита внутренних поверхностей.

вязкость моторного масла таблица

Специалисты компании Mannkando, крупного международного поставщика и производителя запчастей, рассказывают, какой должна быть вязкость при высоких и низких температурных показателях, а также дают советы по выбору масла для автомобиля.

Что такое кинематическая и динамическая вязкость масла?

При изменении температуры степень вязкости масла тоже меняется, при этом оно должно стабильно выполнять свою функцию и в холодное, и в теплое время года. Зимой масло в двигателе после запуска машины должно мгновенно пройти по всем компонентам, смазывая их. А летом, при высоких температурах, оно должно обеспечить стабильную работу системы без испарения и коксования.

Современные автовладельцы выбирают вязкость моторного масла согласно таблицам, которые составляются по американской классификации SAE. Она учитывает:

  • кинематическую вязкость – определяет текучесть масла при рабочих температурах двигателя: нормальных (40 0 С) и повышенных (100 0 С);
  • динамическую вязкость – абсолютный показатель силы сопротивления параллельных потоков масла, расположенных в 1 см друг от друга: это высокотемпературная вязкость, учитывающая как кинематическую составляющую, так и плотность масла при температуре 150 0 С.

По стандарту SAE выделяют 11 классов такой технологической жидкости, как моторное масло, но есть и усредненные варианты:

  • марки для холодного времени года: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
  • летние марки: SАЕ 20, 30, 40, 50, 60;
  • всесезонные (универсальные) марки: SАЕ 0W-30, SAE 10W-40, SAE 20W-50 и пр.
Читайте также  Нужны ли присадки для дизельного двигателя?

Наиболее популярными являются масла из последней категории. Цифра, стоящая перед буквой W, относится к холодному классу. Чем меньше цифра, тем при более низких температурах можно его использовать. Так, 0W обеспечивает запуск авто в 30-градусный мороз, а 15W – в 15-градусный. Цифра, стоящая справа от W, – это горячий класс. Чем она выше, тем более вязким будет масло при высоких температурах.

Как выбрать и как часто нужно менять моторное масло

Для определения рабочих характеристик масла используется такой показатель, как индекс вязкости. Он отображает скорость падения кинематической вязкости при повышении температуры рабочего тела.

Чем выше индекс вязкости масла, тем в более широком температурном диапазоне окружающей среды оно обеспечивает работоспособность двигателя – более легкий пуск при низких температурах и достаточную толщину масляной пленки (и, соответственно, защиту от износа) при высоких температурах.

Индекс вязкости масла напрямую зависит от его химического состава. Так, масла бывают:

  • минеральными – 120-140;
  • полусинтетическими – 130-150;
  • синтетическими – 140-180.

Сроки замены моторного масла производители автомобилей указывают в сервисных книжках. Но нужно понимать, что по мере эксплуатации масло «стареет» – окисляется, насыщается продуктами сгорания, разрушаются стабилизаторы вязкости, из-за чего этот параметр меняется. Такой процесс ускоряется при частом простое авто в пробках, агрессивном вождении, перегрузках, езде по бездорожью. Если своевременно не заменить масло, начнется износ двигателя. Так что следует учитывать этот момент, определяя интервал между заменами.

В каталоге Mannkando представлен широкий выбор качественных моторных масел разных производителей и видов. Опытные сотрудники компании помогут выбрать подходящую вязкость моторного масла, его марку и тип, организуют бесплатную доставку заказов в пределах 10 км от магазина. Также покупатели могут воспользоваться услугами курьерской службы или забрать товар в магазине самовывозом.

Какой должна быть вязкость масла для нормальной работы мотора?

Вязкость масла (текучесть) — параметр, влияющий на способность моторной смеси сохранять заданные свойства при разном температурном режиме. Для работы мотора этот показатель играет очень важную роль, от него зависит смазывание деталей привода, защита его от износа.

Немного теории

Выбирая автомобильное масло, учитывайте, что жидкости характеризуются двумя параметрами:

1. Кинематическая вязкость, обозначает текучесть смеси под действием силы тяжести, указывает насколько легко жидкость будет течь в различных узлах двигателя и смазочной системы, измеряется в мм 2 / с.

2. Динамическая вязкость — параметр, показывающий изменения прочности масляной пленки при нагрузке: при увеличении скорости движения смазанных элементов относительно друг друга, вязкость уменьшается, измеряется в Па*с.

Инженерами разработана классификация моторных смесей SAE. По указанной системе все автомасла разделены на три класса в зависимости от индекса вязкости (изменения свойств масла при различных температурах). Характеристики автомасел по SAE посмотрите в таблице 1.

Таблица 1. Спецификация по SAE.

Что означает вязкость масел, можно узнать, просмотрев видео:

Масла для разных сезонов

Первый класс — зимние жидкости, их маркировка состоит из цифры и буквы w, стоящей возле нее, например, 5w, 20w. Цифра указывает на показатель минусовой температуры, при которой жидкость не кристаллизуется, выполняет свои функции, буква w, значит зима (от англ.winter).

Эти автомасла характеризуются индексом кинематической вязкости при температуре 100 0 С и двумя низкотемпературными значениями динамической вязкости:

  • проворачивания, означает температуру, при которой жидкость не загустеет, обеспечит пуск привода без прогрева;
  • прокачивания — индекс, указывающий на температурный режим, при котором смесь будет нормально течь по смазочной системе и обеспечит образование защитной пленки на элементах силового агрегата.

Второй класс — летние смеси. Их маркировка состоит из аббревиатуры SAE и цифры возле нее, например, SAE 20, 40, 50. Цифра в маркировке значит показатель плюсовой температуры, при котором смесь будет иметь достаточную плотность, чтоб образовать пленку на элементах мотора для защиты его от износа. Чем больше цифра в обозначении, тем большим индексом вязкости обладает масло. Визуально разницу в этом параметре показано на рисунке 1, на нем изображены колбы с разными автомаслами, применяемыми летом и шарики с одинаковым весом, одновременно брошенные в колбы. Из картинки видно, что чем гуще жидкость, тем медленнее шарик окажется у дна тары.

Рисунок 1. Масла с различной текучестью.

Третий класс — всесезонные смеси. Их маркировка состоит из обозначения предыдущих двух классов, например, 10w — 30. 10w означает отрицательный показатель температуры, при котором смесь обеспечит пуск силового агрегата без прогрева и прокачку жидкости по смазочной системе. Цифра 30 значит плюсовый показатель температуры, при котором автомасло будет достаточно плотным, чтоб защитить мотор от перегрева. Определить максимальную минусовую температуру можно, если отнять от цифры в маркировке число 35,например для 10w — 30 это математическое действие будет выглядеть таким образом: 35-10=20 (значит, 20 – это отрицательная температура равная -20 0 С).

Температурный диапазон, при котором смеси не будут терять защитные и противоизносные свойства, показаны в таблице 2.

Таблица 2.Предел рабочих температур для моторных жидкостей.

Всесезонные жидкости отличаются большим диапазоном температур, чем зимние или летние классы. Объясняется такое отличие базой автомобильного масла, жидкости с синтетической основой имеют в своей структуре одинаковые по величине молекулы, поэтому при воздействии температуры их вязкость практически не изменяется. У минеральных смесей нет однородности в строении молекул, при высоких температурах они быстрее разжижаются. Чтоб выбрать подходящую жидкость необходимо учитывать множество факторов.

Выбор автомасла

Подбирать машинную смесь необходимо с учетом ее структуры. Если выбрать масло слишком вязкое, то оно не сможет образовать защитную пленку на элементах привода, не заполнит зазоры в узлах трения. Плюс очень плотная жидкость создаст дополнительную нагрузку на мотор — это уменьшит его ресурс. Слишком жидкая смесь не заполнит зазоры в узлах трения должным образом, а образованная ею защитная пленка при нагрузке разорвется.

Определить нужную вязкость автомобильного масла для вашего авто, можно исходя из рекомендаций дилера машины (этот параметр указан в сервисной книге автомобиля). Если мотор прошел половину своего ресурса, то рекомендуется заливать более густую смесь, это объясняется увеличением зазоров в узлах трения мотора. Также необходимо обратить внимание на температуру за бортом машины, чем она выше, тем гуще нужно масло. Зависимость текучести моторной жидкости от температуры указана в таблице 2 и изображена на рисунке 2.

Рисунок 2. Диапазон рабочих температур для моторных смесей.

Определить наиболее подходящее масло можно с учетом пробега авто, технических характеристик мотора, диапазона рабочих температур, рекомендаций производителя машины.

Если вы подбираете автомасло для современного мотора, рассмотрите вариант энергосберегающих жидкостей. Они имеют очень низкую вязкость, уменьшают расход топлива, но лить их можно не во все типы моторов.

Выбирайте оптимальный параметр вязкости, при котором смесь выдержит нагрузку в экстремальных условиях работы мотора, защитит силовой агрегат от перегрева и не кристаллизуется при минусовых температурах за бортом машины в вашем регионе.

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.

Читайте также  Почему при торможении падают обороты двигателя?

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.

avtoexperts.ru

Основным параметром при выборе моторного масла является степень его вязкости. Многие автолюбители слышали этот термин, встречали его на этикетках канистр с маслом, но вот что означают изображенные там цифры и буквы, а также зачем нужно применять эту технологическую жидкость с определенной степенью вязкости на определенном моторе, знают не все. Сегодня мы раскроем секреты вязкости моторных масел.

Прежде всего, определим значимость степени вязкости масла для двигателя. В двигателе множество деталей, которые во время работы соприкасаются друг с другом. В «сухом» двигателе работа таких деталей продлится недолго, так как из-за взаимного трения они истачиваются и относительно быстро выходят из строя. Поэтому в двигатель заливают моторное масло – техническую жидкость, которая покрывает все трущиеся детали масляной пленкой и предохраняет их от трения и износа. У каждого масла есть своя степень вязкости – то есть, состояние, в котором масло остается достаточно жидким для выполнения своего главной функции (смазки рабочих частей двигателя). Как известно, в отличие от охлаждающей жидкости, температура которой во время езды всегда стабильна и находится на уровне 85-90 градусов, моторное масло более подвержено воздействию внешних и внутренних температур, колебания которых весьма существенны (при некоторых условиях эксплуатации масло в двигателе разогревается до 150 градусов).

Чтобы избежать закипания масла, вследствие которого может быть нанесен ущерб двигателю машины, специалисты по изготовлению этой технической жидкости определяют его вязкость – то есть способность оставаться в рабочем состоянии при воздействии критических температур. Впервые степени вязкости масла были определены специалистами Американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE). Именно эта аббревиатура встречается на упаковках масла. Следом за ней идут цифры, разделенные латинской буквой W (она означает приспособленност ь моторного масла к работе при низкой температуре) – например, 10W-40.

В этом ряду цифр 10W обозначает низкотемпературн ую вязкость – порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, может завестись «на холодную», а масляный насос прокачает техническую жидкость без угрозы сухого трения деталей мотора. В указанном примере минимальной температурой является «-30» (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 40), в то время как, отняв от цифры 10 цифру 35, получаем «-25» — это так называемая критическая температура, при которой стартер сможет провернуть мотор и завестись. При этой температуре масло становится густым, но его вязкости все еще хватает, чтобы смазать трущиеся части двигателя. Таким образом, чем больше цифра перед буквой W, тем при меньшей минусовой температуре масло сможет пройти через насос и оказать «поддержку» стартеру. Если же перед буквой W стоит 0, то это означает, что масло прокачается насосом при температуре «-40», а стартер прокрутит двигатель при минимально возможной температуре «-35» — естественно, учитывая жизнеспособность аккумуляторной батареи и исправность стартера.

Цифра «40», стоящая после буквы W в приведенном нами примере, обозначает высокотемператур ную вязкость – параметр, определяющий минимальную и максимальную вязкость масла при его рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Считается, что чем число после буквы W больше, тем вязкость моторного масла выше при указанных рабочих температурах. Точной информацией о том, с какой высокотемператур ной вязкостью масло необходимо для определенного двигателя, располагает исключительно производитель автомобиля. Так что рекомендуем соблюдать требования автопроизводител я к моторным маслам, которые обычно указываются в руководстве по эксплуатации.

Определяется степень вязкости масла по принятой международной номенклатуре SAE J300, в которой масла по степени вязкости делятся на три типа: зимние, летние и всесезонные. К зимним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W. К летним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60. Наконец, к самым распространенным в настоящее время маслам по степени вязкости относятся 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. Они – наиболее практичные из всех, так как их температурные параметры оптимально сбалансированы для применения при различных критических температурах.

Читайте также  Что показывает компьютерная диагностика двигателя?

Чтобы подобрать масло с оптимальной для вашего двигателя степенью вязкости, нужно руководствоватьс я двумя правилами.

1. Выбор степени вязкости масла по климатическим условиям. Не секрет, что масло с одной и той же степенью вязкости (например, SAE 0W-40) будет вести себя по-разному, когда автомобиль эксплуатируется в регионе страны с жарким или, напротив, холодным климатом. Поэтому при подборе масла нужно помнить, что чем выше температура воздуха в регионе, в котором эксплуатируется автомобиль, тем больше должен быть класс вязкости моторного масла, который можно определить по цифре, стоящей перед буквой W. Вот как выглядят температурные режимы, при которых рекомендуется использовать масло с той или иной степенью вязкости:

SAE 0W-30 — от -30° до +20°C;

SAE 0W-40 — от -30° до +35°C;

SAE 5W-30 — от -25° до +20°C;

SAE 5W-40 — от -25° до +35°C;

SAE 10W-30 — от -20° до +30°C;

SAE 10W-40 — от -20° до +35°C;

SAE 15W-40 — от -15° до +45°C;

SAE 20W-40 — от -10° до +45°C.

2. Выбор степени вязкости масла по сроку эксплуатации двигателя. Чем старше автомобиль, тем более изнашиваются в нем трущиеся пары – детали, которые в процессе работы силового агрегата соприкасаются друг с другом, и зазоры между ними увеличиваются. Соответственно, чтобы эти детали и в дальнейшем могли выполнять свои функции, необходимо, чтобы масляная пленка на их поверхностях была более вязкой. То есть, для двигателей, выработавших половину своего ресурса, необходимо покупать масла с большей степенью вязкости, а для новых – с меньшей.

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.