Вязкость моторного масла: в чем измеряется и на что влияет

Что такое стандарт SAE

Для облегчения коммуникации между производителями двигателей и ГСМ, Общество автомобильных инженеров внедрило отраслевой стандарт SAE. Классификация SAE – это таблица вязкости масла. В ней содержится расшифровка буквенно-цифрового кода – отражены диапазоны рабочих температур, в которые возможно использование продукта того или иного класса.

Класс вязкости обозначается буквенно-цифровым набором, причем буква встречается только одна – W (winter), что означает «зима», и говорит она о возможности использования продукта при отрицательных значениях температуры.

Цифра до дефиса описывает работу автомасла при минусовых температурах, связана с динамической вязкостью. Если свериться с таблицей, то получится, что, например, маркировка 0W – гарантия того, что коленвал сможет провернуться при -35 градусах Цельсия, а 15W будет застывать при t ниже -20 градусов.

Многие считают, что цифра после дефиса (SAE 30, 40, 50) – это температура воздуха, при которой можно использовать масло. На самом деле, это показатель высокотемпературной вязкости при нагреве до рабочей температуры. Чтобы понять, при какой температуре окружающей среды можно применять автомасло, всегда нужно сверяться с таблицей. Чем число после дефиса больше, тем более густым будет продукт при нагреве, тем более толстый слой смазки образуется на подвижных элементах двигателя. Например, в спорткары заливают составы с показателем SAE 60, чтобы защитить моторы от повышенных нагрузок.

Маркировка вязкостно-температурных свойств SAE может быть сдвоенной, с дефисом, или одинарной:

• масло с одинарной маркировкой SAE, где указаны только цифры – летнее (SAE 50);
• если в обозначении присутствует цифра и литера W – зимнее (5W);
• со сдвоенной маркировкой – всесезонное (5W-40), наиболее часто встречающееся на полках автомагазинов в России.

Для определения класса продукт должен пройти 2 высокотемпературных и 2 низкотемпературных теста. Последние два – на проворачивание коленвала и прокачиваемость, они выявляют динамическую вязкость. Высокотемпературные тесты нужны для определения кинематической вязкости (KV). Для их проведения используют прибор – капиллярный вискозиметр. Масло, доведенное до t 40℃, а затем t 100℃, прогоняется сквозь трубки, измеряется скорость его прохождения, так определяется параметр SAT J300.

Индекс вязкости моторного масла

У идеального автомасла вязкость была бы одинакова при любой температуре, но в реальности эта характеристика напрямую связана с цифрами на термометре: на холоде оно густеет, в тепле становится более жидким. Однако один состав будет густеть на морозе и разжижаться на жаре больше, чем другой. Чтобы обозначить это различие, введен индекс вязкости моторных масел, который измеряет зависимость продукта от его температуры.

Индексом вязкости называют относительную величину – разницу при низких и высоких температурных значениях. Он показывает, как меняются вязкостные показатели в зависимости от изменения температуры. Если масло №1 сгущается при более низкой температуре, чем образец №2, и разжижается при более высокой температуре, значит, у образца №1 более высокий индекс вязкости. Первый образец лучше, потому что имеет более широкий температурный спектр применения. Говоря научно, индекс вязкости характеризует пологость кривой зависимости кинематической вязкости масла от температуры: чем индекс выше, тем более пологой будет кривая.

Обозначается индекс латинскими буквами VI, указывается в документации к моторному маслу. Индекс ниже 35 считается очень низким, выше 110 – очень высоким. Чем выше показатель, тем меньше вязкость масла зависит от температуры, тем лучше у него текучесть на холоде, т.е. проще старт холодного двигателя. Значительное влияние на значения индекса оказывает молекулярная структура базового масла. Его очистку выполняют, в том числе, и с целью повышения индекса, потому что в её ходе удаляются ароматические соединения. Минеральное автомасло всегда имеет более низкий индекс, чем синтетическое.

Можно ли смешивать масла разной вязкости

Нет, нельзя. Смешивание может привести к потере эксплуатационных свойств горюче-смазочного материала: он будет густеть на холоде, затрудняя пуск, и разжижаться при нагреве двигателя, не выполняя функцию смазки. Если требуется доливка, стоит использовать то же самое масло, что залито в систему. Мы рекомендуем всегда иметь в багажнике его литровую канистру.

Если доливка требуется экстренно, замигала масленка на приборной панели, можно долить масло того же класса SAE, с той же основой (синтетика, полусинтетика, минеральное), предварительно убедившись, что оно имеет необходимые допуски. Но долго ездить на смеси не стоит. При первой же возможности рекомендуется выполнить полный слив масляной системы автомобиля и перезаливку. Всегда есть риск, что присадки одного производителя «не подружатся» с присадками другого.

Как определить вязкость масла

На канистре с моторным маслом вы найдете обозначение вязкости масла, указанное крупным шрифтом, например, 5W-30. Однако этого недостаточно для подбора. Имея одну кодировку, продукты могут существенно отличаться друг от друга: в пределах одного класса кинематическая вязкость имеет коридор значений, кроме того, характеристики отличаются из-за разных присадок.

В линейке производителя может быть несколько продуктов с одним классом SAE, одинаковой основой, но предназначенных для разных двигателей. Чтобы сделать правильный выбор, нужно учесть не только класс вязкости. Необходимо свериться с допусками, которые указаны в технической документации к автомобилю.

Какой вязкости масло лучше заливать в двигатель?

Той, что рекомендована производителем двигателя. Вязкость машинного масла должна соответствовать требованиям завода-изготовителя, который принимает в расчет зазоры. Заливать в систему автомасло с превышающими или заниженными параметрами – значит, подвергать двигатель опасности.

Вязкость и базовое масло

Базовым называют масло, которое становится основой моторного. Поскольку в базу добавляют присадки, характеристики готового продукта могут сильно отличаться от характеристик базы. Вязкость базовых масел для моторных смазок составляет 4, 6 или 8 сантистокс (сСт).

Варианты основ:

• Минеральная. Получена из сырой нефти в присутствии растворителей (группа I), с применением гидроочистки (группа II). Индекс вязкости невысокий, поскольку молекула крупная. Это самый дешевый вид базы.

• Минеральная, полученная из нефти методом каталитического гидрокрекинга (группа III). При производстве длинная молекулярная цепочка разрывается на короткие, а затем полученные молекулы насыщают водородом. Имеет более высокий индекс вязкости.

• Синтетические, которые производятся из эстеров, ПАО, ПАГ, их смеси. Они также обладают высоким индексом вязкости, поскольку у них короткая молекула. Застывание «синтетики» происходит при t -50/60℃, а при высокой температуре разжижения практически не наблюдается. Стоит в несколько раз дороже минеральной.

Чтобы получить продукт с доступной ценой и высокими эксплуатационными характеристиками, минеральная основа смешивается с синтетикой, результатом чего становится полусинтетическое масло.

Присадки

Перед любым производителем смазочных материалов стоит задача изменить природу базового масла: уменьшить его вязкость на холоде, увеличить её при высокой температуре. Эта задача решается путем введения добавок и присадок. Применяются полимерные загустители – модификаторы вязкости. Их частицы становятся меньше на холоде, расширяются при повышении температуры, чем регулируют густоту. Депрессоры не позволяют парафинам основы кристаллизоваться, тем самым препятствуя загущению.

Какую вязкость масла выбрать?

Редкий консультант в магазине автотоваров будет интересоваться особенностями вашего стиля езды или подробностями режима эксплуатации автомобиля. Обычно он ограничится тем, что уточнит, какое масло было залито ранее. Только вы знаете, как вы ездите, а потому можете выбрать оптимальный состав для вашего авто. Например, если автомобиль эксплуатируется в интенсивном режиме, есть смысл выбрать масло с высоким вязкостным индексом.

Интенсивный режим – это не только дрифт и гонки. Если вы – мама, которая использует автомобиль, чтобы зимним утром подкинуть ребенка до школы (там всего минут 5 ехать), а днем отвезти его на футбол (ещё минут 15), то вы не «бережете машину», а эксплуатируете автомобиль в интенсивном режиме. То же касается отцов семейства, ежедневно пробирающихся на работу по пробкам. Нормальный режим – это езда на расстояние не менее 25 км по хорошей дороге без большого числа светофоров в регионе с мягким климатом.

Вязкость масла выше нормы

Иногда владельцам автомобилей, которые эксплуатируют их в агрессивном режиме, приходит идея защитить двигатель, используя масло с высокой вязкостью, т.е. с вязкостными показателями выше нормы, обозначенной производителем. Логика такая: такой состав будет обеспечивать лучшую смазку. Это не так. Завышенные параметры будут затруднять работу двигателя, ведь заводские зазоры останутся прежними, увеличится расход топлива.

Ещё один миф: густое автомасло может повысить обороты. Это не соответствует действительности. Вязкостные параметры напрямую на обороты никак не влияют. Если использовать более вязкий продукт, чем рекомендовано в инструкции к транспортному средству, давление в системе будет превышаться, а само масло быстро деградирует из-за работы на высоких температурах и разжижения топливом.

Заниженная вязкость масла

Негативно на состоянии двигателя отразится и использование маловязкого масла, если только его применение не рекомендовано производителем ДВС. Смазка не будет обеспечивать достаточную защиту двигателя от трения, а значит, не убережет от износа и перегрева, сократит срок службы мотора.