Плотность при 15 градусах Цельсия

Плотность — это масса, имеющая определенный объем. Плотность смазочного материала напрямую не зависит от вязкости, однако по классу вязкости можно легко определить эти две величины. Так, например, класс вязкости SAE 10W соответствует плотности в 0,857 кг/л и вязкости в 32 сантистокса.

По плотности масла делят на легкие, средние и тяжелые:

• легкие — до 0,88 кг/л
• средние — 0,89-0,93 кг/л
• тяжелые — 0,95-1,03 кг/л

Таблица «Требования стандарта SAE J300 к моторным маслам»
Метод определения — ASTM D4052

Исследование роста температуры масла при прогреве двигателя Sportage 3 G4KD.

Что залить в двигатель? проверка моторных масел

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.

Подогрев двигателя воздушным автономным отопителем.

Вязкость моторного масла

Вязкость — это свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении ее слоев под действием внешней силы. Это свойство является следствием трения, возникающего между молекулами жидкости. От вязкости масла зависит его способность обеспечивать гидродинамическое трение в подшипниках. Вязкость масла влияет на изнашивание шеек коленчатого вала и вкладышей подшипников. От вязкости масла зависит количество отводимой от узла трения теплоты. Чем меньше вязкость, тем лучше охлаждается подшипник, так как через него прокачивается больше масла, а следовательно, и больше теплоты отводится вместе с ним из зоны трения.

Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость показывает текучесть моторного масла при нормальной (40°C) и высокой (100°C) температуре. Для замера используют стеклянный вискозиметр: засекают время, за которое масло стекает по капиляру при заданной температуре. Единица измерения — мм2 / с.

Индекс вязкости

Индекс вязкости (ИВ, Viscosity Index, VI) — это показатель, характеризующий изменение вязкости моторного масла в зависимости от температуры. Индекс вычисляется с помощью значений кинематической вязкости при 40 и 100 градусах Цельсия. Чем выше этот показатель, тем меньше масло теряет вязкость при изменении температуры и тем большим диапазоном рабочих температур оно обладает.

Динамическая вязкость

Динамическая вязкость – это уровень сопротивления на разном расстоянии при движении жидкости на определенной скорости. Измерения данного уровня вязкости происходит на специальных машинах, которые имитируют процесс работы масла в реальных условиях.

CCS (Cold Cranking Simulator)

Динамическая вязкость, показывающая возможность проворачивания коленвала двигателя при отрицательных температурах. Определяется на имитаторе холодного пуска. Метод измерения — ASTM D 2602, DIN 51 377.

MRV (Mini Rotary Viscometer)

Испытание проводится на миниротационном вискозиметре при температуре на 5 °С ниже, чем CCS, чтобы была уверенность в том, что масляный насос не будет качать воздух. Показатель говорит о том, сможет ли маслонасос прокачать загустевшее масло. Метод измерения — ASTM D 3829.

HTHS (High Temperature High Shear)

Вязкость масла зависит от большого количества внешних факторов, таких как давление, температура и скорость сдвига. HTHS определяет вязкость моторного масла при высокой температуре и высокой скорости сдвига (метод измерения — ASTM D4683).

Скорость сдвига — это интенсивность изменения скорости одного слоя потока относительно второго. Величина выражается во взаимно обратных секундах [1/s]. В двигателе моторное заполняет зазоры между двумя поверхностями, которые двигаются с большой скоростью относительно друг друга (например, поршень и цилиндр). При этом процессе происходит скольжение слоев жидкости (моторного масла).

Синтетические базовые масла достаточно жидкие. Они обеспечивают отличные показатели при низких температурах, но сильно разжижаются при высоких. Поэтому, от сильного разжижения при рабочей температуре в современные всесезонные моторные масла добавляют полимерные модификаторы вязкости, которые при изменении температуры сжимаются/расширяются, доводя характеристики базовых масел до требуемых значений. Само по себе масло является ньютоновской жидкостью, т.е его характеристики линейно зависимы. Однако, при добавлении модификаторов вязкости моторное масло перестает вести себя как ньютоновская жидкость. При высокой скорости сдвига полимеры выстраиваются в направлении потока и сжимаются, что приводит к разжижению масла. Кроме того, некоторые полимеры при высокой скорости сдвига просто разрушаются (звездообразные — меньше, линейные — больше), а характеристики текучести таких жидкостей несколько теряют «линейность» в зависимости от температуры.

Работа полимерных загустителей — модификаторов вязкости.

Озаботившись этой проблемой, инженеры решили ввести параметр, который бы показывал вязкость масла в динамических условиях. Так было введено понятие HTHS (high temperature high shear).

Параметр HTHS определяет вязкость масла при высокой температуре (150°C) и высокой скорости сдвига 106 с-1, т.е в условиях, приближенных к работе двигателя. Измеряется в мПа*с. Определяется на коническом имитаторе подшипника.

Таблица «HTHS моторных масел»
Таким образом, чем выше параметр HTHS, тем гуще масло и толще масляная пленка.

Стоит заметить, что в отчете Американского общества испытаний и материалов (ASTM) 1989 года говорится, что его 12-летние усилия по разработке нового стандарта для высоких температур и высокого сдвига (HTHS) не увенчались успехом. Ссылаясь на SAE J300, основу действующих стандартов классификации, в отчете говорится:

Быстрый рост неньютоновских универсальных масел сделал кинематическую вязкость практически бесполезным параметром для характеристики «реальной» вязкости в критических зонах двигателя. Есть те, кто разочарован тем, что двенадцатилетние усилия не привели к переопределению документации по классификации вязкости моторных масел SAE J300, чтобы выразить высокотемпературную вязкость различных классов. По мнению автора, это переопределение не произошло, потому что рынок автомобильных смазочных материалов не знает ни одного полевого отказа, однозначно связанного с недостаточной вязкостью масла HTHS.

Что же лучше, резонно задаст вопрос рядовой потребитель. Ответа на этот вопрос не существует, так как он задан неверно. Вязкость масла прописывается инженерами в зависимости от зазоров между деталями ДВС. Если залить масло гуще, чем необходимо, маслонасос может просто не протолкнуть смазку в нужные полости, что приведет к клину (многим автомобилистам знакомо выражение «провернуло вкладыши»). И наоборот, слишком жидкое масло не создаст требуемой толщины пленку, что приведет к тем же последствиям.

Бытует мнение, что новейшие жидкие масла с низким HTHS и вязкостью 0w-16, 0w-20 приводят к ускоренному износу двигателя. Это заблуждение. Такие масла содержат большое количество противоизносных и противозадирных присадок (на основе молибдена, цинка и др.), которые исключают трение «металл-металл». Результаты лабораторных тестов отработок доказывают это. Однако, стоит заметить, что использовать эти масла можно только в тех двигателях и в тех режимах эксплутации, для которых они предназначены.

Интересный факт. В 1997 году научно-исследовательским центром Toyota было проведено исследование влияния вязкости HTHS на износ деталей ЦПГ при работе в разных температурных режимах. Масла проверялись на двигателе Toyota 1.6 DOHC. Исследование показало, что при использовании масел с HTHS ниже 2.4 мПа-С и при температуре масла 90 °С износ поршневых колес увеличивается только в том случае, если обороты двигателя превышают 5000 об/мин. А вот при температуре масла 130 °С резкое усиление износа поршневых колец происходит при использовании масла с HTHS от 2.6 мПа-С, начиная с 2000 об/мин, в то время как масла с вязкостью HTHS от 3 мПа-С и выше продолжают защищать кольца даже при такой высокой температуре.

* — для классов вязкости 0W-40. 5W-40, 10W-40. ** — для классов вязкости 15W-40, 20W-40, 25W-40, 40

Циферно-буквенные символы ↑

Каждая покупка для неопытного собственника транспорта перерастает в квест по расшифровке таинственных символов. Дабы упростить, читайте пример. Старт начинается с аббревиатуры SAE, после которой идёт ряд букв и чисел. Всего существует три вариации:

• с буквой: считается чисто зимний вариант смазывающего вещества. SAE 5W;
• без буквы: аналогично, только летний. SAE 40;
• смешанный тип: универсальный, всесезонный. SAE 5W40. С целью упрощения процедуры выбора, повышения продаж, производители постепенно переходят на смешанный тип. Мотивируя очередным улучшением и заботой об автомобиле.

В данном примере, 5W означает низкую тягучесть. Жидкость рекомендовано использовать при температуре не ниже -35°С. Алгоритм такой, от стандартного числа «40» отнимаем то, что написано, получаем исходный градус. Вуаля. Если показатель градуса будет ниже, значит двигателю, стартеру будет сложнее проворачивать коленчатый вал со всеми механизмами.

Загадочное второе число показывает вязкость при стандартной рабочей температуре в 110-140°С. Чем оно выше, тем выше показатель, и наоборот. Дабы не уложить «на лопатки» свой мотор, внимательно смотрите показатели в инструкции по эксплуатации транспортным средством.

Интересный факт: профессиональные автомеханики из популярного журнала «За рулём» провели реальный опыт с заменой жидкости. Сначала зафиксировали показатели мощности, расхода топлива, выбросов в экологию при смазке с вязкостью в 40 единиц. После, в Жигули было залито вещество с показателем вязкости 50 единиц. Спустя некоторое время, показатели стали стремительно снижаться. Это говорит о том, что не следует заливать, что попало в двигатель. Учтите это при очередном ТО. Речь не идёт об отечественном автомобиле, иномарка показала бы идентичные показатели.

Температура застывания (Solidification point)

Температура застывания — это температура, при которой масло теряет свою подвижность и тягучесть. Застывшим считается масло, которое удерживается в неподвижном состоянии 5 секунд под углом 90 градусов.

Производители снижают температуру застывания с помощью специальных присадок — депрессоров, которые не дают парафину укрупняться, увеличивать плотность, создавая псевдокристаллические структуры. Снижение динамической вязкости CCS добивается путем подбора нужного базового масла и полимера-загустителя. Поэтому температура застывания и низкотемпературная вязкость могут быть никак не связаны между собой. Кроме того, чрезмерное содержание депрессора может приводить к увеличению вязкости CCS.

Обозначения и скрытый смысл

Работоспособность простейшего шарикового вискозиметра проще всего оценивать на маслах одного бренда, различающихся первой цифрой обозначения. В нашем случае это масла 0W‑40, 5W‑40 и 10W‑40.

Работоспособность простейшего шарикового вискозиметра проще всего оценивать на маслах одного бренда, различающихся первой цифрой обозначения. В нашем случае это масла 0W‑40, 5W‑40 и 10W‑40.

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.

Щелочное число (Total Base Number, TBN)

Общее щелочное число — это показатель, характеризующий способность масла сопротивляться окислению. Выражается количеством гидроокиси калия (KOH) в мг на 1 г масла. Показатель косвенно влияет на срок службы масла.

Важно понимать, что о моющих способностях масла свидетельствует содержание нейтральных солей, а не общее щелочное число TBN. Нейтральные соли не повышают TBN, поэтому низкое содержание щелочи не является показателем низкого качества моторного масла.

В процессе работы ДВС образуются кислотные продукты горения, которые и нейтрализуют щелочные компоненты. Постепенно они вырабатываются, а кислотное число (TAN), наоборот, растет.

Для определения общего щелочного числа стандартизирован метод ASTM D 2896.

Рекомендации по хранению

Как вернуть деньги за ОСАГО при продаже автомобиля: действенный способ

Заметив, что после недавней замены давление масла в моторе повышается, появляются различные признаки неполадок в работе системы смазки двигателя, стоит взглянуть на канистру и проверить дату производства.

В теории масло может прожить 2-3 года даже после вскрытия. Это вариант для тех, кто стремится сэкономить, и покупает большую канистру, которой по факту хватит на 2 замены. Правильно подобрав масло по марке авто и вскрыв емкость, придерживайтесь нескольких строгих правил, чтобы в дальнейшем лубрикант был пригоден к использованию:

• максимально плотно закройте крышку;
• можно воспользоваться дополнительной прокладкой для крышки;
• исключите контакт емкость с солнечным светом;
• температура должна находиться в диапазоне от 18 до 30 градусов Цельсия;
• ни в коем случае не допускать перегрев и переохлаждение;
• даже капля попавшей в масло воды делает его непригодным к применению через некоторое время;
• исключите попадание загрязнений, мусора и пыли в жидкость.

Когда выполняется проверка уровня масла, можно обнаружить, что лубрикант уже износился и требует замены. Чтобы не создавать себе лишнюю головную боль с хранением, всегда покупайте такое количество смазки, которой хватит для одноразового использования.

Есть варианты, когда заказывается масло из другой страны. Тут покупать более 2-3 канистр не стоит. И только при условии, что срок годности составляет минимум 3 года с даты его получения, и вы планируете каждый год менять моторную смазку. Но поскольку в России представлено множество марок и смазочных составов, которые всегда доступны в продаже, закупать масло с запасом бессмысленно.

Зольность сульфатная (Sulphated Ash, SA)

Зольность — это показатель содержания в масле несгораемых неорганических примесей. Эти примеси являются следствием наличия в масле комплекса присадок.

В любом ДВС некоторое количество моторного масла уходит «на угар», т.е. испаряется при высокой температуре, в результате чего образуются твердые продукты сгорания, которые, смешиваясь со смолистыми отложениями, становятся абразивом. Кроме того, сульфатная зольность влияет на срок службы катализаторов и сажевых фильтров.

Для определения зольности используются такие международные стандарты, как DIN 51 575, ASTM D482, ISO 6245.

Полнозольные (Full SAPS) масла

По классификации ACEA — A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/ B5. Такие масла хорошо защищают двигатель от износа и коррозийного воздействия кислот, однако могут негативно сказываться на многоступенчатых катализаторах и сажевых фильтрах. Типичное значение зольности — 0,9 — 1,1%.

Среднезольные (Mid SAPS) масла

Согласно классификации ACEA имеют обозначения C2 и C3. Зольность таких масел колеблется в диапазоне 0,6-0,9%.

Малозольные (Low SAPS) масла

По классификации ACEA — C1 и C4. По стандарту содержание сульфатной золы не должно превышать 0,5%.

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.

Хранение в зимних условиях

Зимнее хранение масла добавляет несколько важных правил в уже перечисленные:

• Не допускайте резких перепадов температур. Старайтесь поддерживать постоянную температуру воздуха вокруг канистры: уже описанные 22-24 градуса. Замораживать масло категорически запрещено: структура масла при сильных заморозках изменится на молекулярном уровне, комплекс присадок может расслоиться, и последствия от использования такого масла непредсказуемы;
• Если собираетесь использовать масло, долго стоявшее на холоде, — взболтайте канистру перед использованием, чтобы жидкость перемешалась и не было осадка.

Холодно

А зачем вообще коммерческому дизелю высокотекучее моторное масло? Обходились же как-то раньше без него. Ответ на этот вопрос не прост и многогранен. Начнем с того, что полностью синтетические масла с параметрами вязкости 5W- 40 и 5W- 30 значительно облегчают холодный пуск мотора. То есть если машина не имеет предпускового подогревателя, то шансы пустить промерзший за ночь дизель значительно увеличиваются. Для примера будем оперировать конкретными цифрами. Температура застывания масла Mobil Delvac 1 5W-40 и Mobil Delvac 1 SHC 5W-40 составляет минус 45 и минус 54 градусов Цельсия соответственно. Впечатляет. Однако не стоит путать этот показатель с прокачиваемостью масла. Застывшее масло полностью теряет свою текучесть, а значит, коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, поршень и цилиндр будут работать на сухую. Итог — интенсивный износ, задиры, сваривание поверхностей трения. Да и если масло, что называется, застыло, то провернуть коленчатый вал даже исправному стартеру, питаемому от полностью заряженных аккумуляторов, практически нереально.