Вибір моторного масла - серйозне завдання для кожного автолюбителя. І головний параметр, за яким має здійснюватися підбір – це в'язкість олії. В'язкість олії характеризує ступінь густоти моторної рідини та її здатність зберігати свої властивості при температурних перепадах.

Спробуємо розібратися, у яких одиницях має вимірюватися в'язкість, які функції вона виконує і чому грає величезну роль роботі всієї рухової системи.

Робота двигуна внутрішнього згоряння передбачає безперервну взаємодію його конструктивних елементів. Уявимо на секунду, що двигун працює "на суху". Що з ним станеться? По-перше, сила тертя підвищить температуру всередині пристрою. По-друге, відбудеться деформація та знос деталей. І, нарешті, все це призведе до повної зупинки ДВЗ та неможливості його подальшого використання. Правильно підібране моторне масло виконує такі функції:

• захищає мотор від перегріву,
• запобігає швидкому зносу механізмів,
• перешкоджає утворенню корозії,
• виводить нагар, сажу та продукти згоряння палива за межі рухової системи,
• сприяє збільшенню ресурсу силового агрегату.

Таким чином, нормальне функціонування моторного відділу без змащувальної рідини неможливе.

Важливо! Заливати в двигун транспортного засобу потрібно тільки те масло, в'язкість якого відповідає вимогам автовиробників. У цьому випадку коефіцієнт корисної дії буде максимальним, а зношування робочих вузлів – мінімальним. Довіряти думкам продавців-консультантів, друзів та спеціалістів автосервісів, якщо вони розходяться з інструкцією до автомобіля, не варто. Адже тільки виробник може знати напевно, чим варто заправляти двигун.

Індекс в'язкості олії

Поняття в'язкості масел має на увазі здатність рідини до тягучості. Визначається вона за допомогою індексу в'язкості. Індекс в'язкості масла - це величина, що показує ступінь тягучості олійної рідини при температурних змінах. Мастила, що мають високий ступінь в'язкості, мають такі властивості:

• при холодному запуску двигуна захисна плівка має сильну плинність, що забезпечує швидкий та рівномірний розподіл мастила по всій робочій поверхні;
• нагрівання двигуна викликає збільшення в'язкості плівки. Така властивість дозволяє утримувати захисну плівку на поверхнях деталей, що рухаються.

Тобто. олії з високим значенням індексу в'язкості легко адаптуються під температурні навантаження, тоді як низький індекс в'язкості моторної олії свідчить про менші здібності. Такі речовини мають рідкіший стан і утворюють на деталях тонку захисну плівку. В умовах негативних температур моторна рідина з низьким індексом в'язкості ускладнить пуск силового агрегату, а при високотемпературних режимах не зможе запобігти більшій силі тертя.

Розрахунок індексу в'язкості здійснюється за ГОСТом 25371-82. Розрахувати його можна за допомогою онлайн-сервісів Інтернету.

Кінематична та динамічна в'язкості

Ступінь тягучості моторного матеріалу визначається двома показниками – кінематичною та динамічною в'язкістю.

Моторне масло

Кінематична в'язкість олії – показник, що відображає його плинність при нормальних (+40 градусів Цельсія) та високих (+100 градусів Цельсія) температурах. Методика виміру даної величини ґрунтується на використанні капілярного віскозиметра. За допомогою приладу вимірюється час, потрібний для закінчення масляної рідини при заданих температурах. Вимірюється кінематична в'язкість мм 2 /с.

Динамічна в'язкість олії також обчислюється дослідним шляхом. Вона показує силу опору олійної рідини, що виникає під час руху двох шарів олії, віддалених один від одного на відстані 1 сантиметра та рухомих зі швидкістю 1 см/с. Одиниці виміру цієї величини – Паскаль-секунди.

Визначення в'язкості олії має відбуватися у різних температурних умовах, т.к. рідина не стабільна і змінює свої властивості за низьких і високих температур.

Таблиця в'язкості моторних масел за температурою представлена ​​нижче.

Розшифровка позначення моторної олії

Як зазначалося раніше, в'язкість – це основний параметр захисної рідини, що характеризує її здатність забезпечувати працездатність автомобіля у різних кліматичних умовах.

Згідно з міжнародною системою класифікації SAE, моторні мастила можуть бути трьох видів: зимові, літні та всесезонні.

Олія, призначена для зимового використання, маркується цифрою та буквою W, наприклад, 5W, 10W, 15W. Перший знак маркування вказує на діапазон негативних робочих температур. Літера W – від англійського слова “Winter” – зима – інформує покупця про можливість використання мастила у суворих низькотемпературних умовах. Вона має більшу плинність, ніж літній аналог, щоб забезпечити легкий запуск при низьких температурах. Рідка плівка миттєво обволікає холодні елементи та полегшує їх прокручування.

Межа негативних температур, за яких масло зберігає працездатність наступний: для 0W – (-40) градусів Цельсія, для 5W – (-35) градусів, для 10W – (-25) градусів, для 15W – (-35) градусів.

Літня рідина має високу в'язкість, що дозволяє плівці міцніше "триматися" на робочих елементах. В умовах дуже високих температур така олія рівномірно розтікається по робочій поверхні деталей і захищає їх від сильного зносу. Позначається така олія цифрами, наприклад, 20,30,40 і т.д. Дана цифра характеризує високотемпературну межу, в якій рідина зберігає свої властивості.

Важливо! Що означає цифри? Цифри літнього параметра в жодному разі не означають максимальну температуру, за якої можлива робота автомобіля. Вони умовні, і до градусної шкали відношення не мають.

Олія з в'язкістю 30 нормально функціонує за температури навколишнього середовища до +30 градусів за Цельсієм, 40 – до +45 градусів, 50 – до +50 градусів.

Розпізнати універсальне масло просто: його маркування включає дві цифри та букву W між ними, наприклад, 5w30. Його використання має на увазі будь-які кліматичні умови, будь то сувора зима або спекотне літо. В обох випадках масло підлаштовуватиметься під зміни і зберігатиме працездатність всієї рухової системи.

До речі, кліматичний діапазон універсальної олії визначається просто. Наприклад, для 5W30 він варіюється в межах від мінус 35 до +30 градусів за Цельсієм.

Всесезонні олії зручні у використанні, тому на прилавках автомагазинів вони зустрічаються частіше за літні та зимові варіанти.

Для того щоб мати більш повне уявлення про те, яка в'язкість моторного масла доречна у вашому регіоні, нижче представлена ​​таблиця, що показує діапазон робочих температур для кожного типу рідини, що змащує.

Усереднені діапазони працездатності олій

Розібравшись, що означають цифри у в'язкості олії, перейдемо до наступного стандарту. Класифікація моторного масла по в'язкості стосується також стандарту API. Залежно від типу двигуна, позначення API починається з літери S або C. S має на увазі бензинові двигуни, С - дизельні. Друга літера класифікації свідчить про клас якості моторного масла. І чим далі ця літера знаходиться від початку алфавіту, тим краща якість захисної рідини.

Для бензинових рухових систем є такі позначення:

• SC-рік випуску до 1964 р.
• SD-рік випуску з 1964 по 1968 р.р.
• SE-рік випуску з 1969 по 1972 р.р.
• SF-рік випуску з 1973 по 1988 р.р.
• SG-рік випуску з 1989 по 1994 р.р.
• SH-рік випуску з 1995 по 1996 р.р.
• SJ - рік випуску з 1997 по 2000 рр.
• SL - Рік випуску з 2001 по 2003 р.
• SM - Рік випуску після 2004 р.
• SN-авто, обладнані сучасною системою нейтралізації вихлопних газів.

Для дизельних:

• CB-рік випуску до 1961 р.
• CC - рік випуску до 1983 р.
• CD-рік випуску до 1990 р.
• CE - рік випуску до 1990 р., (турбований мотор).
• CF-рік випуску з 1990 р., (турбований мотор).
• CG-4 - рік випуску з 1994 р., (турбований мотор).
• CH-4 - рік випуску з 1998 р.
• CI-4 - сучасні авто (турбований двигун).
• CI-4 plus – значно вищий клас.

Що одному двигуну добре, то іншому загрожує ремонтом

Моторне масло

Багато автовласників впевнені, що вибирати варто в'язкіші масла, адже вони - запорука довговічної роботи двигуна. Це серйозна помилка. Так, фахівці заливають під капоти гоночних болідів олію з великим ступенем тягучості задля досягнення максимального ресурсу силового агрегату. Але звичайні легкові машини обладнані іншою системою, яка просто захлинеться при надмірній густоті захисної плівки.

Про те, яку в'язкість масла можна використовувати в двигуні тієї чи іншої машини, описано в будь-якому посібнику з експлуатації.

Адже до запуску масового продажу моделей, автовиробники проводили велику кількість тестів, враховуючи можливі режими їзди та експлуатацію технічного засобу в різних кліматичних умовах. Завдяки аналізу поведінки мотора та його здатності підтримувати стабільну роботу у тих чи інших умовах, інженери встановлювали допустимі параметри моторного мастила. Відхилення від них може спровокувати зниження потужності рухової системи, її перегрів, збільшення витрати палива та багато іншого.

Моторне масло у двигуні

Чому клас в'язкості такий важливий у роботі механізмів? Уявіть на хвилину двигун зсередини: між циліндрами і поршнем є зазор, величина якого повинна допускати можливе розширення деталей від високотемпературних перепадів. Але для максимального коефіцієнта корисної дії цей проміжок повинен мати мінімальне значення, запобігаючи попаданню в рухову систему вихлопних газів, що утворюються під час горіння паливної суміші. Для того щоб корпус поршня не нагрівався від зіткнення з циліндрами, і використовується моторне мастило.

Рівень в'язкості олії має забезпечувати працездатність кожного елемента рухової системи. Виробники силових агрегатів повинні домогтися оптимального співвідношення мінімального зазору між деталями, що труться, і масляною полоною, запобігаючи передчасному зносу елементів і підвищуючи робочий ресурс двигуна. Погодьтеся, довіряти офіційним представникам автомобільної марки безпечніше, знаючи, яким шляхом ці знання були отримані, ніж вірити досвідченим автомобілістам, які покладаються на інтуїцію.

Що відбувається у момент запуску двигуна?

Якщо ваш “залізний друг” простояв усю ніч на морозі, то ранком показник в'язкості залитого в нього масла буде в кілька разів вищим за розрахункову робочу величину. Відповідно, товщина захисної плівки перевищуватиме зазори між елементами. У момент запуску холодного двигуна відбувається падіння його потужності та підвищення температури всередині нього. Таким чином, виникає прогрівання двигуна.

Важливо! Під час прогрівання не можна надавати йому підвищене навантаження. Занадто густий мастильний склад ускладнить рух основних механізмів і призведе до скорочення терміну експлуатації автомобіля.

В'язкість моторного масла в робочих температурах

Після того як двигун прогрівся, активується система охолодження. Один цикл роботи двигуна виглядає так:

1. Натиск на педаль газу підвищує обороти мотора і збільшує навантаження на нього, в результаті чого збільшується сила тертя деталей (бо занадто в'яжуча рідина ще не встигла потрапити в міждетальні зазори),
2. температура олії підвищується,
3. ступінь його в'язкості знижується (збільшується плинність),
4. товщина масляного шару зменшується (просочується в міждетальні зазори),
5. сила тертя знижується,
6. температура масляної плівки знижується (частково за допомогою системи охолодження).

За таким принципом працює будь-яка рухова система.

В'язкість моторних масел при температурі – 20 градусів

Залежність в'язкості олії від робочої температури очевидна. Так само, як очевидно те, що високий рівень захисту двигуна не повинен знижуватися протягом усього періоду експлуатації. Найменше відхилення від норми може призвести до зникнення моторної плівки, що негативно позначиться на “беззахисній” деталі.

Кожен двигун внутрішнього згоряння, хоч і має схожу конструкцію, але має унікальний набір споживчих властивостей: потужність, економічність, екологічність і величину крутного моменту. Пояснюються ці відмінності різницею моторних зазорів та робочих температур.

Для того, щоб максимально точно підібрати олію для транспортного засобу, було розроблено міжнародні класифікації моторних рідин.

Передбачена стандартом SAE класифікація інформує автовласників про усереднений діапазон робочих температур. Більш чіткі уявлення про можливість використання мастил в певних автомобілях дають класифікації API, ACEA і т.д.

Наслідки заливання олії підвищеної в'язкості

Бувають випадки, коли автовласники не знають, як визначити необхідну в'язкість моторного масла для свого автомобіля, і заливають те, яке радять продавці. Що станеться, якщо тягучість виявиться вищою за потрібну?

Якщо в добре прогрітому двигуні "плескається" масло з підвищеною тягучістю, то для двигуна небезпеки не виникає (при нормальних оборотах). У цьому випадку просто підвищиться температура всередині агрегату, що призведе до зниження в'язкості мастила. Тобто. ситуація прийде до норми. Але! Регулярне повторення цієї схеми помітно знизить моторесурс.

Якщо різко "дати газу", викликавши збільшення оборотів, ступінь в'язкості рідини не буде відповідати температурі. Це призведе до перевищення максимально допустимої температури у моторному відсіку. Перегрів викликає підвищення сили тертя та зниження зносостійкості деталей. До речі, сама олія також втратить свої властивості за досить короткий проміжок часу.

Про те, що в'язкість олії не підійшла транспортному засобу, миттєво дізнатися ви не зможете.

Перші "симптоми" з'являться лише через 100-150 тисяч кілометрів пробігу. І головним показником стане збільшення проміжків між деталями. Однак, безумовно зв'язати підвищену в'язкість і швидке зниження ресурсу двигуна не зможуть навіть досвідчені фахівці. Саме з цієї причини офіційні автомайстерні найчастіше нехтують вимогами виробників транспортних засобів. До того ж, їм вигідно проводити ремонт силових агрегатів автомобілів, у яких вже закінчився термін гарантійного обслуговування. Ось чому вибір ступеня в'язкості олії – складне завдання для кожного автолюбителя.

Занадто низька в'язкість: чи небезпечна вона?

Моторне масло

Занапастити бензинові та дизельні двигуни може низький ступінь в'язкості. Цей факт пояснюється тим, що при підвищених робочих температурах і навантаженнях на мотор плинність плівки, що обволікає, підвищується, в результаті чого не без того рідкий захист просто "оголює" деталі. Результат: підвищення сили тертя, збільшення витрати ПММ, деформація механізмів. Довга експлуатація автомобіля із залитою низьков'язкістю неможлива – його заклинить практично відразу.

Деякі сучасні моделі моторів припускають використання так званих "енергозберігаючих" масел, що мають знижену в'язкість. Але використовувати їх можна тільки якщо є спеціальні допуски автовиробників: ACEA A1, B1 та ACEA A5, B5.

Стабілізатори густини олії

Через постійні температурні навантаження в'язкість олії поступово починає зменшується. І допомогти поновити її можуть спеціальні стабілізатори. Їх можна використовувати в двигунах будь-якого типу, знос яких досяг середнього або високого рівня.

Стабілізатори дозволяють:

Стабілізатори

• збільшувати в'язкість захисної плівки,
• знижувати кількість нагару та відкладень на циліндрах мотора,
• скорочувати викид шкідливих речовин в атмосферу,
• відновлювати захисний масляний шар,
• досягати «безшумності» у роботі двигуна,
• запобігати процесам окислення всередині корпусу мотора.

Використання стабілізаторів дозволяє не тільки збільшити термін між «масляними» замінами, а й відновити втрачені корисні властивості захисного шару.

Різновиди спеціальних мастил, що застосовуються на виробництвах

Мастило веретенного машинного вигляду має низьков'язкі властивості. Використання такого захисту раціонально на моторах, що мають слабке навантаження та працюють на великих швидкостях. Найчастіше, застосовується таке мастило в текстильному виробництві.

Турбінне мастило. Її головна особливість полягає у захисті всіх працюючих механізмів від окислення та передчасного зносу. Оптимальна в'язкість турбінного масла дозволяє використовувати його в турбокомпресорних приводах, газових, парових та гідравлічних турбінах.

ВМГЗ або всесезонне гідравлічне загущене масло. Така рідина ідеально підходить для техніки, яка використовується в районах Сибіру, ​​Крайньої Півночі та Далекого Сходу. Призначено таку олію двигунам внутрішнього згоряння, обладнаним гідравлічними приводами. ВМГЗ не поділяється на літні та зимові олії, тому що його застосування передбачає лише низькотемпературний клімат.

Як сировина для гідромастила виступають малов'язкі компоненти, що містять мінеральну основу. Для того, щоб масло досягло потрібної консистенції, до нього додають спеціальні присадки.

В'язкість гідравлічної олії представлена ​​в таблиці нижче.

ОйлРайт - ще одне мастило, що використовується для консервації та обробки механізмів. Вона має водостійку графітову основу та зберігає свої властивості в діапазоні температур від мінус 20 градусів до плюс 70 градусів Цельсія.

Висновки

Однозначної відповіді питання: “яка в'язкість моторного масла найкраща?” немає і може бути. Вся справа в тому, що потрібний ступінь тягучості для кожного механізму - чи то ткацький верстат, чи мотор гоночного боліда - своя, і визначити її навмання не можна. Необхідні параметри змащувальних рідин обчислюються виробниками дослідним шляхом, тому при виборі рідини для свого транспортного засобу насамперед керуєтеся вказівками розробника. А вже після цього ви можете звернутися до таблиці в'язкості моторних олій за температурою.

Класи моторної олії

• зимове «W»
• літнє
• всесезонне

Провертаність

Прокачування

Кінематична в'язкість

Динамічна в'язкість HTHS

Вас зацікавлять

Ваше питання успішно надіслано. Дякую!

Закрити

Специфікація моторних масел по SAE (за показником в'язкості)

SAE (Society of Automotive Engineers – Товариство Автомобільних Інженерів). Специфікація SAE J300 є міжнародним стандартом класифікації моторних масел.

В'язкість масла - найважливіша характеристика моторного масла, що визначає здатність масла забезпечувати стабільну роботу двигуна, як у морози (холодний пуск), так і в спекотну погоду (при максимальному навантаженні).

Температурні показники моторного масла в своїй основі містять два головні значення: кінематична в'язкість (легкість плинності масла при заданій температурі під впливом сили тяжіння) і динамічна в'язкість (показує залежність зміни в'язкості масла від швидкості переміщення деталей, що змащуються відносно один одного). Чим вища швидкість, тим нижча в'язкість, чим нижча швидкість, тим вища в'язкість.

Класи моторної олії

• зимове «W»- Winter-Зима (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W). Дані моторні масла характеризуються малою в'язкістю, забезпечують безпечний холодний пуск при температурах нижче нуля, проте, не забезпечують досить гарне змащування деталей влітку.
• літнє(SAE 20, 30, 40, 50, 60). Олії даного класу відрізняються високою в'язкістю.
• всесезонне(SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60). Поєднує в собі одночасно характеристики літнього та зимового моторного масла.

Властивості в'язкості при заданих низьких температурах

Провертаністьвизначають за допомогою імітатора холодного пуску двигуна (холодна прокручування від стартера) CCS (Cold Cranking Simulator). Показник динамічної в'язкості масла та температури, при яких олія має достатню плинність, здатну забезпечити безпечний пуск двигуна.

Прокачуваннявизначають, посилаючись на показання міні-ротаційного віскозиметра MRV (Mini-Rotary Viscometer) - на 5С нижче. Здатність прокачування олії насосом у двигуні по системі мастила, що виключає можливість сухого тертя деталей.

Властивості в'язкості при заданих високих температурах

Кінематична в'язкістьза температури 100 градусів Цельсія. Показує мінімальні та максимальні значення в'язкості моторного масла за умови прогрітого двигуна.

Динамічна в'язкість HTHS(High Temperature High Shear) при 150 градусах Цельсія, та швидкості зсуву 106 с-1. Визначає властивості моторної олії з енергозбереження. Показник стабільності характеристик в'язкості за екстремальних температур.

Важливим показником мастильних властивостей є в'язкість олії. Вона визначається хімічним складом та структурою сполук у мастилі. По суті, від цієї характеристики залежить, якою мірою рідина змащує поверхні тертьових деталей силового агрегату. На її властивості впливають зовнішні фактори, такі як температура, навантаження і швидкість зсуву. Саме тому, поруч із конкретним значенням зазначені умови випробування.

Що таке кінематична та динамічна в'язкість олії?

Щоб розуміти різницю, давайте розглянемо їх характеристики.
Кінематична в'язкість моторного масла, одиниці виміру якої мм2/с (сСТ), показує його плинність при нормальній та високій температурі. Для виміру цього показника використовують скляний віскозиметр. Засікають час, за який мастило стікає капіляром при заданій температурі. В даному випадку використовується низька швидкість зсуву, і кінематична в'язкість олії вимірюється при 100 0С.

Динамічна в'язкість вимірюється ротаційним віскозиметром, який імітує умови, що максимально близькі до реальних.

Методи, що визначають в'язкість моторного масла, встановлені в специфікації SAE J300 APR97. Дотримуючись саме цієї сертифікації, всі мастильні рідини поділяють на 3 типи:
- Літні;
- зимові;
- всесезонні.

Якщо в назві використовується тільки цифри, наприклад, SAE 30, SAE 50 і т.д., дані рідини відносяться до літніх моторних мастил. Якщо використовується цифра та буква W, наприклад, SAE 5W SAE 10W – зимові мастила. Коли в позначенні класу використовується 2 ці види, така рідина називається всесезонна.

Давайте розберемо нижче, що означає в'язкості масла по SAE.
Класифікація SAE (Асоціація автомобільних інженерів) поділяє всі масла за своєю здатністю залишатися в рідкому стані (текти), і добре змащувати всі деталі силового агрегату за різних температурних показників.

Вище наведено показники температур, залежно від значення, яке визначає в'язкість моторної олії. Таблиця показує, за яких температурних показників плинність конкретної рідини не втрачатиме своїх мастильних властивостей.

Чому при заміні мастил потрібно враховувати в'язкість масла і що означають цифри?

Простий приклад для наочності. Як відомо, низька в'язкість масла для двигунів сприяє їхній нормальній роботі взимку (SAE 0W, 5W). Якщо плинність низька, відповідно масляна плівка, що покриває деталі силового агрегату, буде тонкою. Виробник у технічному посібнику вказує допустимі значення, а також допуски для кожного типу двигуна. Якщо залити мастило з високою плинністю, двигун буде працювати з навантаженням при підвищеній температурі. Це різко знижує його моторесурс.

А тепер навпаки. Ви заливаєте рідину з плинністю нижче зазначеного рівня. В цьому випадку при експлуатації трапляються розриви мастильної плівки, і двигун може заклинити. В'язкість олії в залежності від температури. Не треба думати, що затока в двигуні «супер мастило», яке використовується на спортивних автомобілях, ваше авто почне «літати». Потрібно заливати рідину, яку рекомендує виробник.
Ще однією помилкою є те, що деякі автолюбителі не відрізняють тип мастильних матеріалів від їхньої плинності. Так, наприклад, в'язкість синтетичних масел може бути така сама, як мінеральних, або напівсинтетичних. У разі вони відрізняються складом, а чи не фізичними властивостями.

Яку в'язкість олії вибрати для двигуна свого автомобіля?

Насамперед необхідно подивитися в технічне керівництво. Виробник вказує у мануалі, яка в'язкість олії краще підійде для двигуна, щоб забезпечити його довговічну роботу. Якщо немає можливості подивитися в'язкість масла, що рекомендується, то тоді важливо визначити кілька моментів:

• за якої мінімальної та максимальної температури буде експлуатуватися ваш автомобіль;
• чи використовуватиметься навантаження (причіп, додатковий вантаж чи позашляхова їзда);
• який стан двигуна (новий чи колишній в експлуатації).

Дотримуючись цих показників, ви повинні підібрати ту в'язкість автомобільної олії, яка ідеально змащуватиме деталі силового агрегату.

Декілька слів про інші види мастильних матеріалів

Трансмісійні рідини

Трансмісійні рідини відповідають класифікації SAE J306. В'язкість трансмісійної олії залежить від температурних умов експлуатації. Також, як моторні, трансмісійні рідини умовно поділяють на:

• зимові (SAE 70W, 75W, 80W, 85W);
• літні (SAE 80, 85, 90, 140, 250);
• комбіновані (наприклад, SAE 75W-85).

Щоб зрозуміти, яке мастило використовувати в коробці вашого авто, необхідно дивитися рекомендації та допуски виробника КПП.

Гідравлічні мастила

Крім своєї основної функції – передача тиску, гідравлічні рідини виконують мастило деталей гідравлічних насосів. Виходячи з цього їх ділять на класи. В'язкість гідравлічного масла буває низькою, середньою та високою. Нижче наведено таблицю, в якій показані можливі класи гідравлічних мастильних рідин.

Переважна більшість автовласників, які займаються самостійним підбором мастильних матеріалів для свого авто, як мінімум, мають загальне уявлення про таке поняття, як класифікація по SAE.

Таблиця в'язкості моторного масла, передбачена стандартом SAE J300, поділяє всі мастильні матеріали для двигунів та трансмісій автомобілів залежно від ступеня плинності за певної температури. Причому цей поділ так само визначає температурні рамки використання тієї чи іншої олії.

Сьогодні ми докладно розглянемо, що є класифікація мастильних матеріалів по таблиці зі стандарту SAE J300, а також розберемо, яке смислове навантаження несуть в собі вказані в ній значення.

Що являє собою таблиця в'язкості

Для рядових автомобілістів, які не займаються детальним вивченням параметрів моторних масел, таблиця в'язкості масла SAE означає діапазон температур, при яких дозволена його заливка в силовий агрегат.

Загалом це правильне твердження. Однак при більш уважному розгляді стає зрозуміло, що дані в таблиці не зовсім відповідають загальноприйнятій думці.

Спочатку розглянемо, що включає таблиця в'язкості масел по SAE. У ній є поділ у двох площинах: вертикальній та горизонтальній.

Класична версія таблиці розділена горизонталлю на зимові та літні мастила (у верхній частині таблиці знаходяться зимові, у нижній – літні та всесезонні). По вертикалі йде поділ на обмеження при використанні мастил при температурах вище і нижче за нуль (сама риса проходить через позначку 0 °C).

В інтернеті та деяких друкованих джерелах часто зустрічаються дві різні версії цієї таблиці. Наприклад, для мастила в'язкістю 5W-30 в одній з версій графічного виконання стандарту SAE J300, воно здатне працювати при температурах від -35 до +35 °C.

Інші джерела обмежують область застосування масла стандарту 5W-30 діапазоном від –30 до +40 °C.

Чому так відбувається?

Напрошується цілком закономірний висновок: в одному із джерел помилка. Але якщо заглибитися у вивчення теми можна дійти несподіваного висновку: обидві таблиці вірні, розбираємося.

Детальний розгляд параметрів, зазначених у таблиці

Справа в тому, що коли проектувалися таблиці та розглядався алгоритм створення залежності в'язкості олії від температури, враховувалися існуючі на той момент технології автомобілебудування.

Тобто наприкінці XX століття всі двигуни будувалися за приблизно однією і тією ж технологією. Температура, контактне навантаження, створюване масляним насосом тиск, схема та виконання магістралей знаходилися приблизно на тому самому технологічному рівні.

Саме під технології на той час створювалися перші таблиці, що пов'язують в'язкість олії і температуру, коли він може експлуатуватися. Хоча насправді стандарт SAE у чистому вигляді не прив'язується до температури навколишнього середовища, а лише обумовлює в'язкісні показники масла при певній температурі.

Значення букв і цифр на каністрі

Класифікація по SAE включає два значення: цифра і буква «W» – зимовий коефіцієнт в'язкості, наступна за буквою «W» цифра – літній. І кожен із цих показників комплексний, тобто включає не один параметр, а кілька.

У зимовий коефіцієнт (з літерою "W") входять такі параметри:

• в'язкість при прокачуванні мастильного матеріалу магістралями масляним насосом;
• в'язкість при провертанні колінчастого валу (для сучасних двигунів цей показник враховується в корінних та шатунних шийках, а також у шийках розподільчого валу).

Про що говорять цифри на каністрі

У літній коефіцієнт (що йде через дефіс після літери «W») включаються два основні параметри, один другорядний, і один похідний, що розраховується з попередніх параметрів:

• кінематична в'язкість при 100 °C (тобто за середньої робочої температури в нагрітому ДВЗ);
• динамічна в'язкість при 150 °C (визначається для уявлення про в'язкість олії в парі тертя кільце/циліндр – одному з ключових вузлів у роботі двигуна);
• кінематична в'язкість при температурі 40 ° C (показує, як поведеться масло в момент літнього пуску двигуна, а також використовується для вивчення швидкості мимовільного стікання масляної плівки в піддон під дією часу);
• індекс в'язкості - вказує на властивість мастильного матеріалу залишатися стабільним при зміні робочої температури.

Найчастіше для зимового обмеження за температурою передбачається кілька значень.Наприклад, для взятого в якості прикладу олії 5W-30, допустима температура навколишнього повітря при гарантованому прокачуванні мастила по системі повинна бути не нижче -35 °C. А для гарантованого прокручування колінчастого валу стартером – не нижче –30 °C.

Клас з SAE	В'язкість низькотемпературна		В'язкість високотемпературна
	Прокручування	Прокачування	В'язкість, мм2/с при t=100°С		Min в'язкість HTHS, мПа * с при t = 150 ° С та швидкості зсуву 10**6 с**-1
	Мах в'язкість, мПа * с, при температурі, ° С		Min	Мах
0W	6200 при -35 °С	60000 при -40 °С	3,8	-	-
5W	6600 при -30 °С	60000 при -35 °С	3,8	-	-
10W	7000 при -25 °С	60000 при -30 °С	4,1	-	-
15W	7000 при -20 °С	60000 при -25 °С	5,6	-	-
20 W	9500 при -15 °С	60000 при -20 °С	5,6	-	-
25 W	13000 при -10 °С	60000 при -15 °С	9,2	-	-
20	-	-	5,6		2,6
30	-	-	9,3		2,9
40	-	-	12,5		3,5 (0W-40; 5W-40; 10W-40)
40	-	-	12,5		3,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40)
50	-	-	16,3		3,7
60	-	-	21,9		3,7

Тут і виникають суперечливі показання в таблицях в'язкості олії, викладених різних ресурсах. Другою вагомою причиною різних значень у таблицях в'язкості виступає зміна технології виробництва двигунів і вимоги до в'язкісних параметрів. Але про це нижче.

Методики визначення та вкладений фізичний зміст

Сьогодні для автомобільних масел розроблено кілька методик визначення всіх передбачених стандартом показників в'язкості. Усі виміри проводяться на спеціальних приладах – віскозиметрах.

Залежно від досліджуваної величини можуть використовуватися віскозиметри різних конструкцій. Розглянемо кілька методик визначення в'язкості та практичний зміст, який закладається у ці величини.

В'язкість при провертанні колінчастого валу

Мастило в шийках колінчастого і розподільчого валів, а також у шарнірному з'єднанні поршня та шатуна при зниженні температури сильно густіє. Густе масло має великий внутрішній опір на зміщення шарів відносно один одного.

При спробі запуску двигуна взимку стартер помітно напружується. Густе мастило пручається повороту колінчастого валу і не може сформувати так званий масляний клин у корінних шийках.

Для імітації умов провороту колінвалу використовується роторний віскозиметр типу CCS. Отримуване при вимірі в ньому значення в'язкості для кожного параметра з таблиці SAE обмежено і на практиці означає, наскільки масло здатне забезпечити холодний проворот колінчастого валу при тій чи іншій температурі навколишнього повітря.

В'язкість при прокачуванні

Вимірюється у ротаційному віскозиметрі типу MRV. Масляний насос здатний почати закачувати мастило в систему до певного порога загусання. Після цього порога ефективне прокачування мастильного матеріалу та його проштовхування каналами утруднюється або зовсім паралізується.

Тут загальноприйнятим максимальним значенням в'язкості вважається 60000 мПа. При цьому показнику гарантується вільне прокачування мастила по системі і доставка її по каналах до всіх вузлів, що труться.

Кінематична в'язкість

При температурі 100 °C визначає властивості олії у багатьох вузлах, так як ця температура актуальна для більшості пар тертя при стабільній роботі двигуна.

Наприклад, при 100 °C впливає формування масляного клина, на змащувальні і захисні властивості у парах тертя палець / підшипник шатуна, шийка коленвала / вкладиш, розподільний вал / ліжка і кришки тощо.

Автоматизований капілярний віскозиметр та віскозиметр для вимірювання кінематичної в'язкості AKV-202

Саме цьому параметру кінематичної в'язкості при 100 ° C приділяється найбільша увага. Сьогодні його вимірюють в основному автоматизованими віскозиметрами різної конструкції та із застосуванням різних методик.

Кінематична в'язкість за 40 °C. Визначає густоту олії при 40 ° C (тобто приблизно в момент літнього пуску) та її здатність надійно захищати деталі двигуна. Вимірюється аналогічним з попереднім пунктом.

Динамічна в'язкість за 150 °C

Основне призначення цього параметра – зрозуміти, як поводиться масло в парі тертя кільце/циліндр. У цьому вузлі в нормальних умовах за повністю справного двигуна тримається приблизно така температура. Вимірюється на капілярних віскозиметрах різної конструкції.

Тобто з усього вищесказаного стає очевидним, що параметри в таблиці в'язкості масел по SAE комплексні, і однозначної їхньої інтерпретації (у тому числі щодо температурних меж використання) не існує. Межі, зазначені в таблицях, мають умовний характері і залежить від безлічі чинників.

Індекс в'язкості

Важливим параметром, що вказує на робочі якості олії та визначає його експлуатаційні властивості, є індекс в'язкості. Для визначення цього параметра використовується таблиця індексу в'язкості олії та формула.

Прикладна формула для визначення індексу в'язкості

Показує, з якою динамікою густітиме або розріджуватиметься масло при зміні температури. Чим вище цей коефіцієнт, тим менш схильна до змащення теплових змін.

Тобто простими словами: олія більш стабільна у всіх інтервалах температур. Вважається, що чим вище цей індекс, тим краще і якісніше мастильний матеріал.

Всі значення, представлені в таблиці для розрахунку індексу в'язкості, одержані емпіричним шляхом. Не заглиблюючись у технічні подробиці, можна сказати так: було дві еталонні олії, в'язкість яких визначалася в особливих умовах за 40 і 100 °C.

З цих даних було отримано коефіцієнти, які власними силами не несуть смислової навантаження, а використовуються лише розрахунку індексу в'язкості досліджуваного масла.

Висновок

У висновку можна сказати, що таблиця в'язкості олії по SAE та її ув'язування на допустимі температури експлуатації в даний час відіграє дуже умовну роль.

Буде відносно правильним кроком застосовувати взяті з неї дані для підбору олії в автомобілі не молодше 10 років. Для нових авто цією таблицею краще не скористатися.

Сьогодні, наприклад, у нові японські авто ллється олія 0W-20 і навіть 0W-16. Якщо виходити з таблиці, використання цих мастил допустимо в літній період лише до +25 °C (за іншими джерелами, що зазнали локальної корекції – до +35 °C).

Тобто за логікою виходить, що автомобілі японського виробництва з великою натяжкою можуть їздити в Японії, де влітку температура може досягати +40 °C. Це, ясна річ, не так.

Зверніть увагу

Наразі актуальність застосування цієї таблиці знижується. Використовувати її можна лише щодо європейських авто з віком понад 10 років. Вибирати ж олію для автомобіля слід виходячи з рекомендацій виробника.

Адже тільки він точно знає, які зазори в поєднання деталей двигуна обрані, якої конструкції і потужності встановлений масляний насос і який пропускної здатності створені масляні магістралі.

В'язкість олії (плинність) - параметр, що впливає здатність моторної суміші зберігати задані властивості при різному температурному режимі. Для роботи двигуна цей показник відіграє дуже важливу роль, від нього залежить змащування деталей приводу, захист його від зношування.

Вибираючи автомобільне масло, враховуйте, що рідини характеризуються двома параметрами:

1. Кінематична в'язкість, що позначає плинність суміші під дією сили тяжіння, вказує наскільки легко рідина буде текти в різних вузлах двигуна та мастильної системи, вимірюється в мм 2 / с.

2. Динамічна в'язкість - параметр, що показує зміни міцності масляної плівки при навантаженні: зі збільшенням швидкості руху змащених елементів щодо один одного, в'язкість зменшується, вимірюється Па*с.

Інженерами розроблено класифікацію моторних сумішей SAE. За вказаною системою всі автомастила розділені на три класи в залежності від індексу в'язкості (зміни властивостей масла при різних температурах). Характеристики автомасел SAE подивіться в таблиці 1.

Таблиця 1. Специфікація з SAE.

Що означає в'язкість масел, можна дізнатися, переглянувши відео:

Олії для різних сезонів

Перший клас - зимові рідини, їх маркування складається з цифри та літери w, що стоїть біля неї, наприклад, 5w, 20w. Цифра вказує на показник мінусової температури, при якій рідина не кристалізується, виконує свої функції, літера w, отже, зима (від англ. winter).

Ці автомастила характеризуються індексом кінематичної в'язкості при температурі 100 0 С і двома низькотемпературними значеннями динамічної в'язкості:

• провертання означає температуру, при якій рідина не загусне, забезпечить пуск приводу без прогріву;
• прокачування - індекс, що вказує на температурний режим, при якому суміш буде нормально текти по мастильній системі та забезпечить утворення захисної плівки на елементах силового агрегату.

Другий клас – літні суміші. Їх маркування складається з абревіатури SAE і цифри біля неї, наприклад, SAE 20, 40, 50. Цифра в маркуванні означає показник плюсової температури, при якому суміш матиме достатню щільність, щоб утворити плівку на елементах двигуна для захисту від зносу. Чим більша цифра в позначенні, тим більшим індексом в'язкості має олію. Візуально різницю в цьому параметрі показано на малюнку 1, на ньому зображені колби з різними автомаслами, що застосовуються влітку і кульки з однаковою вагою, кинуті одночасно в колби. З картинки видно, що чим густіша рідина, тим повільніше кулька виявиться біля дна тари.

Малюнок 1. Олії з різною плинністю.

Третій клас – всесезонні суміші. Їх маркування складається з позначення попередніх двох класів, наприклад, 10w - 30. 10w означає негативний показник температури, при якому суміш забезпечить пуск силового агрегату без прогріву та прокачування рідини по мастильній системі. Цифра 30 означає плюсовий показник температури, у якому автомасло буде досить щільним, щоб захистити двигун від перегріву. Визначити максимальну мінусову температуру можна, якщо відібрати від цифри в маркуванні число 35, наприклад для 10w - 30 ця математична дія виглядатиме таким чином: 35-10 = 20 (означає, 20 - це негативна температура дорівнює -20 0 С).

Температурний діапазон, при якому суміші не втрачатимуть захисні та протизносні властивості, показані в таблиці 2.

Таблиця 2.Межа робочих температур для моторних рідин.

Всесезонні рідини відрізняються більшим діапазоном температур, ніж зимові чи літні класи. Пояснюється така відмінність базою автомобільного масла, рідини із синтетичною основою мають у своїй структурі однакові за величиною молекули, тому при дії температури їхня в'язкість практично не змінюється. Мінеральні суміші не мають однорідності в будові молекул, при високих температурах вони швидше розріджуються. Щоб вибрати відповідну рідину потрібно враховувати безліч чинників.

Вибір автомастила

Підбирати машинну суміш необхідно з урахуванням її структури. Якщо вибрати масло занадто в'язке, воно не зможе утворити захисну плівку на елементах приводу, не заповнить зазори у вузлах тертя. Плюс дуже щільна рідина створить додаткове навантаження на двигун - це зменшить його ресурс. Занадто рідка суміш не заповнить зазори у вузлах тертя належним чином, а утворена нею захисна плівка при навантаженні розірветься.

Визначити потрібну в'язкість автомобільного масла для вашого авто можна виходячи з рекомендацій дилера машини (цей параметр вказаний у сервісній книзі автомобіля). Якщо двигун пройшов половину свого ресурсу, то рекомендується заливати більш густу суміш, це пояснюється збільшенням зазорів у вузлах тертя двигуна. Також необхідно звернути увагу на температуру за бортом машини, чим вона вища, тим густіше потрібно масло. Залежність плинності моторної рідини від температури зазначена у таблиці 2 та зображена на малюнку 2.

2. Діапазон робочих температур для моторних сумішей.

Визначити найбільш підходящу олію можна з урахуванням пробігу авто, технічних характеристик двигуна, діапазону робочих температур, рекомендацій виробника машини.

Якщо ви підбираєте автомасло для сучасного двигуна, розгляньте варіант енергозберігаючих рідин. Вони мають дуже низьку в'язкість, зменшують витрату палива, але лити їх можна не всі типи моторів.

Вибирайте оптимальний параметр в'язкості, при якому суміш витримає навантаження в екстремальних умовах роботи двигуна, захистить силовий агрегат від перегріву та не кристалізується при мінусових температурах за бортом машини у вашому регіоні.