Определяем вязкость моторных масел по температуре

Вязкостно-температурные свойства масел

Классификация масел по SAE основана на прямой зависимости между температурой и вязкостью смазочного материала. Что такое вязкость? Это характеристика масла, которая показывает его способность к образованию пленки на поверхностях трущихся элементов. Чем выше вязкость, тем толще слой масла и тем ниже износ деталей. В то же время слишком вязкие материалы увеличивают потери энергии на трение. Это приводит к повышению расхода топлива и затрудняет пуск мотора.

Вязкость

– не постоянная величина. В зависимости от температуры материала ее значение может изменяться в тысячи раз. При охлаждении масла вязкость увеличивается, при нагревании – снижается. Например, смазки низкого качества в летнюю жару разжижаются, теряют способность к образованию стойкой пленки. В итоге ускоряется износ внутренних деталей двигателя в результате трения. Зимой, при низкой температуре, вязкость смазочного материала возрастает. Жидкость становится густой и не прокачивается по шлангам вплоть до их закупорки.

Поэтому при выборе масла важно учитывать его вязкостно-температурные
характеристики по SAE, а именно:

• требования производителя транспортного средства к свойствам технических жидкостей;
• температурный диапазон эксплуатации автомобиля;
• техническое состояние машины, которое определяет требования к свойствам масла и параметрам смазочной пленки.

Что представляет собой вязкость?

Учитывайте, что основная задача автомобильного масла – это недопущение создания сухого трения внутренних элементов в моторе (имеются ввиду цилиндры и так далее), а также для гарантирования минимального показателя трения при высокой герметичности. Понятное дело, что создать субстанцию, которая могла бы обладать нужным для этого характеристиками, и имела бы постоянные показатели свойств температуры практически нереально, а разница температуры смазки в моторе сильно различается.

Необходимо также заметить, что показатель вязкость масла сильно зависит от температуры двигателя. Та температура, которую многие водители видят на приборной панели своего автомобиля, и которую обычно называют температурой мотора – в реальности является температурой используемой охлаждающей жидкости (она на самом деле стабильна в разогретом моторе и составляет примерно 90 градусов). Значение температуры смазки в моторе при этом сильно меняется и может достигать 100 градусов.

Наиболее ценным свойством автосмазки является ее вязкость. На обычном языке, который будет понятен автолюбителю, можно сказать таким образом: вязкость смазки – это ее возможность сохраняться на поверхности рабочих элементов мотора и сохранять стабильный показатель текучести. Совсем не трудно для понимания.

• 5W. Расшифруем код показателя вязкости смазки для автомобильного двигателя. Он обозначает низкотемпературный показатель вязкости, что холодный пуск мотора может производиться при температуре не менее -35 градусов (другими словами от значения перед литерой W стоит убрать 40). Это наименьшая температура автосмазки, при которой насос мотора способен перекачать смазку по патрубкам в цилиндры, при этом не спровоцировав их сухого трения и возникновения в связи с этим внештатных ситуаций.

Если вы попробуете убрать от данной цифры 35 (в нашем случае показатель будет -30°С), вы увидите значение наименьшей температуры «проворачиваемости» мотора.

Легко понять, что со снижением температуры в двигателе смазка меняет свои свойства и становится гуще, поэтому насосу труднее его перекачивать к цилиндрам, а стартеру труднее прокрутить мотор на морозе. Однако это усредненный показатель и настоящая картина будет значительно зависеть от мотора, вот почему при выборе масла с нужным показателем вязкости важно не пренебрегать советами производителя своего автомобиля.

Гораздо полезнее знать второе число – это показатель высокотемпературной вязкости (в нашем случае показатель является 30). Этот показатель не получится так легко, как первое значение перевести на ясный для автовладельца язык, поскольку это общий-собирательный показатель, который указывает на значение наименьшей и наибольшей вязкости смазки при значении рабочей температуры между 100 и 140°С.

Учитывайте также, что чем более высокое значение данного числа, тем будет выше уровень вязкости автомобильной смазки на максимальных рабочих температурах. Насколько это вредно/полезно для вашего двигателя – об этом может сказать лишь сам производитель авто.

Принцип классификации SAE J300

Система SAE делит смазочные материалы на две группы: летние и зимние. Первые не имеют специального обозначения, а вторые маркируются буквой W (winter). Для жидкостей обеих групп определяют следующие показатели:

• минимальное значение кинематической вязкости при температуре 100 °С. Система SAE устанавливает допустимый диапазон значений. Испытания проводят по методике ASTM D 445;
• показатель HTHS – High Temperature High Shear Rate. Характеристика определяет устойчивость пленки к сдвиговым деформациям при высокой температуре. Показатель позволяет понять, насколько конкретная марка масла пригодна к работе в зоне экстремального повышения температур, насколько стабильными являются его вязкостные характеристики. Методика испытаний – ASTM D 468з.

масло

Масла, изготовленные на минеральной и полусинтетической основах, при перегреве ведут себя не так стойко, как синтетика. Так, в масле на минеральной основе при температуре 100 градусов происходят лавинообразные, необратимые процессы окисления. Его ресурс всего за полчаса сокращается на 10%, а в системе смазки образуются всевозможные высокотемпературные отложения. Поэтому при долговременной работе двигателя, заправленного минеральным маслом с перегревом, лучше заменить его при первой же возможности. При этом учтите, что в зависимости от состояния двигателя и, в частности, от чистоты его системы смазки ресурс свежего масла может упасть более чем на 25–30%. Если система охлаждения автомобиля не обеспечивает стабильную температуру двигателя, минеральное масло лучше не использовать.

Как поведет себя масло, изготовленное на полусинтетической основе, сказать сложно. Причина — неизвестно, что производитель масла подразумевает под полусинтетикой! Это может быть как смесь минерального и синтетического масел (пропорция — секрет фирмы), так и минеральное базовое масло, прошедшее глубокую очистку, например гидрокрекинг. В зависимости от этого стойкость масла к перегреву будет либо приближаться к полностью синтетическим, либо к минеральным продуктам. Посему делать какие-либо выводы крайне сложно, но можно предположить, что за 30 минут работы при температуре 100 градусов полусинтетическое масло потеряет 5% своего ресурса.

Итак, подведем итоги: работа моторного масла при температуре 100 градусов Цельсия в течение 30 минут отразится на его ресурсе следующим образом.

1. Полностью синтетическое масло — не отразится.

2. Полусинтетическое масло — ресурс необходимо сократить на 5%.

3. Минеральное масло — ресурс необходимо сократить на 10%

Принципы классификации зимних масел по SAE

Зимние масла подвергают дополнительному тестированию в холодных условиях:

• тест CCS (Cold Cranking Simulator)
  . Испытания проводят по методике ASTM D 2602, имитируя холодный пуск двигателя. По результатам тестирования определяют максимальную динамическую вязкость масла, которая обеспечит проворачиваемость коленчатого вала. Испытания проходят при низких температурах, допустимых для материалов конкретного класса SAE;
• тест MRV (Mini Rotary Viscometer)
  . Определяют значение динамической вязкости, при котором масло будет прокачиваться по системам автомобиля. Испытания проводят при допустимых температурах для конкретного класса по SAE. Методики тестирования – ASTM D 4684 и D 3829.

Масла 5W40 MB 229.5.

Требования Mercedes предъявляемые к моторным маслам для двигателей, работающих на бензине или дизельном топливе. Базовые требования допуска MB 229.5 превосходят требования ACEA A3/B4. Масла 229.5, в сравнении с MB 229.3, имеют более современный пакет присадок, улучшающий топливную экономичность и защиту от износа. НЕ подходят для использования на автомобилях оборудованными системами дополнительной фильтрации отработавших газов: фильтра DPF, FAP, RPF;

Преимущества классификации моторных масел по SAE

Разделение моторных масел по SAE J300 на летние и зимние сорта позволяет максимально приблизить свойства каждого смазочного материала к реальным условиям эксплуатации. Летние масла имеют достаточную вязкость при высоких температурах. Они надежно смазывают трущиеся поверхности в зоне нагрева, но при охлаждении становятся слишком густыми. Зимние моторные масла маловязкие. При отрицательных температурах они облегчают пуск, но летом в жару не могут дать стабильную и прочную пленку.

Классификация материалов по SAE помогает выбрать масло, подходящее для конкретных условий эксплуатации. Система учитывает основные характеристики материалов в различных температурных диапазонах.

выпускает летние, зимние и универсальные масла по SAE J300. Наша продукция соответствует требованиям международного стандарта. Универсальные масла обеспечивают стабильную работу двигателя при низких температурах и эффективно защищают его от износа летом при работе в режиме повышенных нагрузок. Всесезонные смазочные материалы в меньшей степени зависят от времени года.

Всесезонные загущенные масла

Загущенные автомасла обладают свойствами, которые при отрицательных температурах делают их характеристики подобными зимним. А если область температур высокая – характеристики «превращаются» в летние. При низкой температуре вязкостные присадки способны относительно немного повысить вязкость базового масла. По при высокой температуре они их значительно увеличивают температурные характеристики моторных масел. Обусловлено это тем, что объем макрополимерных молекул увеличивается с повышением температуры.

Всесезонные загущенные масла могут изменять вязкость не только под давлением температур. Здесь играет роль и скорость сдвига и изменение это временное. Когда скорость относительного перемещения деталей, которые смазываются, уменьшается – возрастает вязкость, а если скорость увеличивается – вязкость снижается. Эффект этот имеет место, в большей степени, при низких температурах, однако при высоких также сохраняется.

Здесь имеют место два позитивных последствия:

• в начале, когда холодный двигатель поворачивается стартером, вязкость снижается и это облегчает пуск;
• когда вязкость масла в зазорах прогретого двигателя между поверхностями трения деталей снижается, то уменьшаются затраты энергии на трение и это экономит топливо.

Вязкостно-температурные характеристики это:

• кинематическая вязкость, которая определяется в капиллярных вискозиметрах;
• динамическая вязкость, которая измеряется при разных градациях скорости сдвига в ротационных вискозиметрах;
• индекс вязкости, который является безразмерным показателем пологости вязкостно-температурных зависимостей.

Базовые компоненты на синтетической основе с индексом вязкости 120-150, предоставляют возможность на их основе получать такие характеристики моторных масел, у которых широкий диапазон работоспособных температур.

Характеристики моторных масел по SAE

Расшифровка названия

Моторное масло 5W40 расшифровка названия, которого, можно всегда найти в технической литературе. На самом деле, большая часть масел имеет следующую маркировку SAE 5W40. Где SAE – обозначение системы стандартов качества. Цифры в наименовании масла показывают его основную характеристику – вязкость. Эта характеристика определяет возможность масла равномерно распределяться по поверхности деталей и ее устойчивость в разных температурных режимах. Буква W, говорит о том, что это масло предназначено для заливки в двигатель в зимнее время года.

Если от первой цифре в маркировке вычесть 30 – 35, то в результате будет получена та температура воздуха, при которой 5W40 обеспечит запуск двигателя. То есть, при заливке этого масла, силовую установку можно запускать при температуре от -25 до – 30 градусов. Этому способствуют набор свойств и характеристики 5W40.

На самом деле под маркой 5W40 производители выпускают как синтетические, так и минеральные смазывающие жидкости. Причем вторые значительно уступают в цене. Синтетика отличается химической стабильностью и хорошо сохраняет свои эксплуатационные характеристики. Минеральную смазку этой марки целесообразно использовать в машинах, которые были собраны в 80 – 90 года прошлого века. Синтетика 5W40 может быть залита в двигатели машин премиум класса или в спортивные супер-кары.

Кстати, смешивать между собой смазки разного типа категорически нельзя, это моментально приведет к образованию осадка.

Защита от осадков

В отличие от минеральных масел 5W40 содержит меньшее количество примесей, которые в процессе его работы могут выпадать в осадок. Эти осадки снижают КПД работы двигателя и приводят к снижению срок его работы. Синтетика не образует высокотемпературных отложений и поэтому при ее использовании срок эксплуатации силовой установки продляется.

Моторные масла SAE от производителя

производит моторные масла под торговой маркой Sintec. Мы сами разрабатываем и совершенствуем рецептуры материалов, поэтому гарантируем их высокое качество. Характеристики линейки Sintec соответствуют допускам крупнейших мировых автоконцернов.

Преимущества моторных масел от производ​ителя:

• гарантия оригинальности продукции, соответствия фактических характеристик заявленным значениям;
• наличие сертификатов и других сопроводительных документов;
• выгодные цены без переплат.

По вопросам сотрудничества с АО «Обнинскоргсинтез» звоните по телефону, указанному на сайте. Ближайший отдел розничной продажи вы найдете на странице «Где купить».

Вязкость моторного масла

Характеристика определяет способность жидкого материала сопротивляться течению за счет внутреннего трения. Значение рассчитывают при разных условиях, поэтому различают два ее типа:

• кинематическая вязкость показывает способность материала сопротивляться течению под действием силы тяжести. Измеряется в стоксах (Ст) или в квадратных миллиметрах в секунду (мм2/с). Чаще всего характеристику определяют для температур 40 и 100 °С;
• динамическая вязкость определяет отношение силы к скорости сдвига. Характеристика показывает способность моторного масла к течению при разных температурах, измеряется в сантипуазах (Сп) или в (Н·с/см2).

Классификация масел по происхождению, времени применения и вязкости

В зависимости от происхождения выделяют следующие виды:

• минеральное;
• полусинтетическое;
• синтетическое.

Минеральные — получают в процессе перегонки нефтепродуктов. Самый недорогой вид моторного масла. У него есть ряд недостатков — не может работать при пониженных температурах, потому что сильно густеет, вступает в реакцию с воздухом и может дать осадок. Полусинтетические — это средний вариант по ценовой политике и по своим характеристикам.

Хотя можно отметить, что по свойствам полусинтетика все же ближе к синтетическим маслам. Синтетическое — вещество, от начала и до конца созданное в лаборатории, с заранее заложенными при помощи различных присадок качествами. По времени применения все автомасла можно разделить на три группы:

• зимние (используются при температуре ниже 2 °С);
• летние (используются в диапазоне от 0 °С и выше);
• всесезонные (более подробно рассмотрим ниже).

Классификация масел по SAE основана на параметрах вязкости
Спецификация моторных масел, основанная на отношении разных его видов к разным категориям вязкости, разработана Американской ассоциацией автомобильных инженеров. Заключительный вариант SAE J300 напечатан в 1999 году. Критерии этого деления масел:

• кинематическая вязкость;
• прокачиваемость;
• вязкость при повышенной температуре.

Кинематическая вязкость — показывает отношение масел, которое обусловлено сезоном использования, к определенному классу вязкости. Вычисляется при 100 градусах и небольших скоростях сдвига. Особенности запуска определяют способность оказывать сопротивление при запуске непрогретого двигателя и скорость, с которой достигаются пусковые обороты. Выявляются при низких значениях температуры от -10 до -35 °С в зависимости от класса вязкости и повышенной до 105 с-1 скорости сдвига, в повторяющих работу подшипниках коленчатого вала при холодном пуске, условиях.

Прокачиваемость — показывает, насколько быстро вещество поступает к парам трения при холодном запуске и возможность выхода двигателя из строя из-за проворота вкладышей при холодном запуске. Определение проводится при низких, от -15 до -40 °С, показателях температуры и зависит от класса вязкости и небольших, около 10 с-1, скоростях сдвига. Так, при общей оценке этого параметра создаются условия течения вещества в поддоне к маслоприемнику и в маслоприемнике насоса при запуске холодного двигателя.

Вязкость при повышенной температуре — показывает существующую реально вязкость продукта при работе современных двигателей в летнее время. Показывает износостойкие свойства масел, потери в процессе трения и влияние на способность двигателя экономно расходовать топливо. Определяется при 150 °С и больших, порядка 106 с-1, скоростях сдвига. Тем самым создаются условия схожие с нагружением подшипников коленчатого вала при работе с большими температурами.

Из этого следует, что спецификация SAE — это распределение масел по категориям вязкости. В настоящее время она состоит из 6 зимних и 5 летних классов продукта. В обозначении зимних категорий присутствует буква «W» от слова «Winter», что означает «Зима». Согласно этой спецификации, все моторные масла можно отнести к определенным классам вязкости, которые обозначаются следующим образом:

• зимняя категория вязкости — SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
• летняя категория вязкости — SAE 20, 30, 40, 50, 60;
• всесезонные масла есть в обеих категориях. К ним применяется двойная маркировка. Ниже приведена таблица, на которой можно отчетливо рассмотреть разницу температурных диапазонов различных видов масел.

Так, например, масло 5W30 имеет температурный режим от -25(-30) °С до +20(25) °С. Вещество, имеющее класс вязкости 5W40, попадает в диапазон от -25(-30) до +40 °С. А масло 5W20 имеет температурный диапазон от -25(-30) до +15(20) °С. Если возникают затруднения, поможет таблица.