Все о вязкости масла: что это такое, как измеряется, как выбрать
Вязкость масла. Любой автовладелец сразу ответит, как было при предыдущем ТО. Однако определение этого термина и правильный подбор свойств гораздо глубже, чем запоминание обычных цифр на контейнере
Фото: Шаттерсток
Что такое вязкость масла
Вязкость масла – величина, определяющая сопротивление, возникающее при движении слоев относительно друг друга. Ближайший бытовой синоним этого технического термина — толщина. То есть, чем выше индекс вязкости масла, тем оно гуще. Вязкость является одним из важнейших свойств моторной смазки и напрямую зависит от температуры – как внешней, так и эксплуатационной. Помимо прочего, он определяет пригодность масла для использования в конкретной климатической зоне.
Расшифровка вязкости масла
Существует несколько мировых стандартов классификации моторных масел по вязкости. Давайте рассмотрим два наиболее актуальных для нас: SAE и API.
Классификация вязкости масла по SAE
SAE означает Общество инженеров автомобильной промышленности. Это американская организация, основанная в начале прошлого века (1905 г.) с целью технического сотрудничества, обмена опытом и идеями. Сегодня SAE является одним из крупнейших в мире регуляторов стандартов наземного, водного, авиационного и даже космического транспорта. Именно SAE ввела известную классификацию вязкости моторных масел SAE J300, которая указывается в документации и на канистрах по всему миру. Таблица ниже дает общее представление о классификации моторных масел по SAE.
Представленная таблица носит ориентировочный характер. Современная химическая промышленность производит большое количество всевозможных смазок для двигателей внутреннего сгорания, и обобщить их свойства в одной наглядной инфографике практически невозможно. В этой статье мы рассмотрим основные виды моторных масел, актуальные для рядового потребителя в нашей стране.
Фото: maslospec.ru
По стандарту SAE автомобильные масла достаточно четко можно разделить на три основные группы: зимние, летние и всесезонные. К зимним маслам с индексом «W» (зимние) относятся масла вязкостью от 0W до 20W. Хотя последним можно считать весь сезон с узкими температурными допусками. Летние масла не имеют буквы «W», а обозначаются просто как SAE 30 и SAE 40. Наконец, всесезонные масла с широким температурным диапазоном составляют подавляющее большинство марок и маркируются буквенным обозначением с значком дефис: от 0W-30 до 15W-40. По аналогии с летом и зимой первая цифра с приставкой «W» обозначает нижний температурный предел эксплуатации, а вторая цифра — верхний.
Несмотря на частичное совпадение второй группы цифр (после дефиса) с реальным допуском температуры, необходимо знать, что цифры не обозначают конкретные градусы. Все обозначения относятся к вязкости и должны интерпретироваться только в соответствии с технической документацией SAE.
Классификация масел по API
API также является организацией, регулирующей допуски по различным параметрам горюче-смазочных материалов. API — это аббревиатура Американского нефтяного института. В отличие от общих вопросов транспорта SAE, исследования API конкретно сосредоточены на топливе и смазочных материалах. Ниже представлена таблица допусков моторных масел API, включая последние версии SM, SN и SP.
Статус одобрения Описание SP Current Представлено в мае 2020 года и предназначено для обеспечения защиты от преждевременного зажигания на низких скоростях (LSPI), защиты от износа цепи привода ГРМ, улучшенной защиты поршней и турбокомпрессора от высокотемпературных отложений, а также более строгого контроля образования отложений и краски. API SP с ресурсосбережением соответствует стандарту ILSAC GF-6A и сочетает в себе характеристики API SP с улучшенной экономией топлива, защитой системы контроля выбросов и защитой двигателей, работающих на этаноле и содержащих топливо с октановым числом до E85 (105–108). SN Актуально Для двигателей автомобилей 2020 года выпуска и старше. SM Актуально Для двигателей автомобилей 2010 года выпуска и старше. SL Актуально Для двигателей автомобилей, выпущенных в 2004 году и старше. SJ Актуально Для двигателей автомобилей 2001 года выпуска и старше. SH Устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых двигателей автомобилей, выпущенных после 1996 года. Не может обеспечить достаточную защиту двигателя от отложений, окисления или износа. SG устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых двигателей автомобилей, выпущенных после 1993 года. Не может обеспечить достаточную защиту двигателя от отложений, окисления или износа. SF устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых двигателей автомобилей, выпущенных после 1988 года. Не может обеспечить достаточную защиту от отложений в двигателе. SE Устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых автомобильных двигателей, выпущенных после 1979 года. SD Устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых автомобильных двигателей, выпущенных после 1971 года. Использование в более современных двигателях может привести к снижению производительности или повреждению. SC Устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых автомобильных двигателей, выпущенных после 1967 года. Использование в более современных двигателях может привести к снижению производительности или повреждению. SB Устарело ВНИМАНИЕ: Не подходит для использования в большинстве бензиновых двигателей автомобилей, выпущенных после 1951 года. Использование в более современных двигателях может привести к снижению производительности или повреждению. SA устарело ВНИМАНИЕ: Не содержит добавок. Не подходит для использования в большинстве бензиновых автомобильных двигателей, выпущенных после 1930 года. Использование в современных двигателях может привести к снижению производительности или повреждению.
Аналогичная таблица имеется и для масел, предназначенных для дизельных двигателей. Текущие сертификаты API для дизельных масел: CH-4, CI-4, CJ-4 и CK-4 (последний — самый последний, для двигателей 2017 года). Как видите, классификация API принципиально отличается от SAE. Вместо деления на вязкость с привязкой к климатическим условиям указываются годы выпуска и условный уровень технологии двигателя. Учитывая большое разнообразие двигателей и условий их эксплуатации, такая маркировка сама по себе гораздо менее точна. Поэтому выбор масла всегда должен осуществляться с учетом как допуска по API, так и вязкости по SAE.
Помимо SAE и API, в мире существует еще несколько стандартов классификации моторных масел. Например ACEA, JASO, ILSAC. Однако SAE/API считаются наиболее популярными на российском рынке. Знаки одобрения ACEA могут быть указаны не везде, а JASO и ILSAC практически неизвестны среднестатистическому российскому покупателю.
Фото: Шаттерсток
Индекс вязкости масла
Индекс вязкости – еще одно свойство, определяющее различия в текучести масла в зависимости от температуры. Однако важно не путать индекс вязкости масла с его известным индексом SAE. Индекс SAE предполагает определение вязкости в конкретных единицах – сантистоксах (сСт). Сантистокс — физическая единица общепризнанной международной системы СГС («сантиметр-грамм-секунда»). В то время как индекс вязкости представляет собой сравнительную величину, выраженную в условных единицах VI (Viscous index, буквально «индекс вязкости»).
Для определения индекса вязкости масла используется сравнение испытуемого образца с эталоном при температуре от 40 до 100 градусов Цельсия. По результатам маслу присваивается тот или иной индекс вязкости. Чем выше индекс вязкости, тем стабильнее масло во всем допустимом диапазоне использования. Например, масло с низким индексом вязкости загустеет при нижнем пороге температуры применения и станет слишком жидким при максимальной температуре. Масло с высоким индексом вязкости не сильно загустеет зимой и не сильно разжижится в теплую погоду.
Чтобы не запутаться, можно запомнить следующее: вязкость по SAE определяет допустимые пределы температуры воздуха для эксплуатации масла в принципе. А индекс вязкости отражает, насколько стабильным будет масло во всем этом диапазоне. Проще говоря, индекс вязкости – это условный показатель качества масла. Средний индекс ИВ современных синтетических всесезонных масел находится в пределах 150-180 единиц. Редкие дорогие масла могут иметь 200 и даже 240 единиц.
Кинематическая вязкость масла и динамическая
Кинематическая и динамическая вязкость масла – величины, определяющие цифровые показатели качества масла по SAE. Например, в классическом всесезонном 5W30 цифра «5» будет обозначать динамическую вязкость, а «30» — кинематическую вязкость. Согласно таблице совместимости, приведенной выше, это масло подходит для климата с перепадом температур от -35 до +35. Рассмотрим оба параметра более подробно.
Динамическая вязкость масла
Также называется абсолютной вязкостью. Показывает силу, возникающую при движении двух слоев масла относительно друг друга со скоростью 1 см/силу на расстоянии 1 см. Измеряется в паскаль-секундах (Па·с) с помощью специального прибора – ротационного вискозиметра. Результаты преобразуются в известные числа с приставкой «W» и обозначают «зимнюю» вязкость моторного масла. Чем выше показатель, тем гуще масло при отрицательных температурах. Связь между динамической вязкостью SAE и климатическими допусками следующая:
- SAE 0W: до -40 градусов
- SAE 5 Вт: до -35 градусов
- SAE 10 Вт: до -30 градусов
- SAE 15 Вт: до -25 градусов
- SAE 20 Вт: до -15 градусов
Фото: Шаттерсток
Кинематическая вязкость масла
Он также имеет высокотемпературную вязкость. Характеризует время прохождения определенного количества масла через калиброванное отверстие измерительного прибора (тоже вискозиметра, но другого типа). Он также измеряется в сантистоксах (сСт) или, альтернативно, в квадратных миллиметрах в секунду (1 мм²/с). Используется для определения типа масла той или иной «летней» категории. Проверка масла проходит в разных «горячих» режимах, до 150 градусов. Логика цифр та же, что и для динамической вязкости: чем выше значение, тем гуще масло. По классификации SAE кинематическая вязкость сводится к следующему соотношению внешним температурам:
- SAE 30: до +35 градусов
- SAE 40: до +40 градусов
Комментарий эксперта
Юрий Галкин, руководитель отдела разработки продуктов компании «Газпромнефть-Смазочные материалы», высказывает свое видение некоторых популярных вопросов о нефти».
Можно ли смешивать масла с одинаковым допуском, но разной вязкостью?
«Моторные и трансмиссионные масла производятся по международным системам классификации. К ним относятся, среди прочего, требования к вязкости продукта при различных температурах – отрицательной и положительной. Параметры необходимого масла выбираются разработчиками двигателя, коробки передач или другого узла, чтобы обеспечить оптимальную работу в различных условиях.
При смешивании разных масел, например 0W-30 и 5W-40 одного класса/разрешения, вы получите смесь с вязкостными свойствами, отклоняющимися от принятого стандарта. Параметры также будут зависеть от пропорций и изменения баланса добавок. Определить эффективность такого продукта вне лабораторных условий невозможно, а значит, невозможно предсказать, какое влияние он окажет на механизмы. Не рекомендуется смешивать масла разных производителей и составов, так как это может привести к ухудшению работы как смазки, так и агрегата.»
Фото: Шаттерсток
Что происходит, когда вязкость масла выше или ниже нормы для конкретного двигателя?
«На этот вопрос нет однозначного ответа. Некоторые двигатели рассчитаны на широкий диапазон классов вязкости от 0W-20 до 20W-50 – в этом случае небольшое увеличение или уменьшение вязкости масла не вызовет серьезных проблем.
Для других двигателей требуются только масла низкой вязкости. Например, гибридные автомобили или современные турбодвигатели китайских производителей с непосредственным впрыском топлива (GDI) требуют только масел качества 0W-20. Такие двигатели имеют специально разработанные подшипники, узкие масляные каналы, малые зазоры, различную производительность масляного насоса и рассчитаны на использование масел малой вязкости. Если заливать в них продукты с большей вязкостью, вероятны проблемы с циркуляцией и смазкой, что приведет к последующему ремонту. Также в этом случае масло более высокой вязкости несколько снижает КПД двигателя и увеличивает расход топлива.
Третьи двигатели рассчитаны только на высоковязкие масла: 5W-30/5W-40 и так далее – это в основном автомобили предыдущих лет выпуска. Если использовать масло меньшей вязкости, это может привести к исчезновению масляной пленки на деталях механизмов, что приведет к выходу из строя двигателя и внеплановому ремонту с заменой комплектующих.
При выборе масла важно следовать рекомендациям производителей автомобилей и использовать то масло, которое указано в документации автомобиля».
• Как и когда менять масло в машине
• Какое масло меньше всего горит в двигателе: ответы эксперта
• Какое масло следует сливать в двигатель: дизельное, бензиновое, с большим пробегом
• Промывка двигателя – что это такое, составы, когда необходимо
• Масляная горелка: что это такое, причины, как избавиться от большого расхода масла
- Хотите связаться со мной?
