Класифікація та характеристики моторних масел за в'язкістю. Специфікація моторних масел по SAE (за показником в'язкості) Що означає плинність масла при 100 градусах

12.10.2019

Двигун

Вибір моторного масла, як і будь-якого іншого виду масел, залежить від двох основних параметрів – класу в'язкості та експлуатаційного класу.

Клас в'язкостідля моторних масел визначається вимогами стандарту SAE J300. Для двигуна, так само як і для будь-якого іншого механізму, необхідно застосовувати масла з оптимальною в'язкістю, величина якої залежить від конструкції, режиму роботи, віку та температури навколишнього середовища.

Експлуатаційний класвизначає якість моторної олії. Розвиток двигунобудування вимагає від мастильних матеріалів виконання нових, більш жорстких вимог. Для полегшення вибору олії необхідного рівня якості для бензинового або дизельного двигуна та умов їх експлуатації були створені різні системи класифікації. У кожній системі моторні масла поділяються на ряди та категорії, засновані на призначенні та рівні якості.

Найбільшого поширення знайшли такі класифікації:

API- Американський Інститут Нафти (American Petroleum Institute)

ILSAC– Міжнародний комітет стандартизації та апробації моторних масел (International Lubricant Standardization and Approval Committee).

ACEA– Асоціація Виробників Автомобілів Європи (Association des Cunstructeurs Europeens d’Automobiles)

SAE - класи в'язкості моторних масел

В даний час єдиною визнаною у світі системою класифікації моторних масел є специфікація SAEJ300 . SAE - Society of AutomotiveEngineers (Товариство Автомобільних інженерів). У цій класифікації вказані класи (грейди) в'язкості.

У таблиці вказано два ряди класів в'язкості:

Зимові- З літерою W (Winter). Олії, що задовольняють цим категоріям – малов'язкі та застосовуються взимку – SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W

Літні- Без буквеного позначення. Олії, що задовольняють цим категоріям – високов'язкі та застосовуються влітку – SAE 20, 30, 40, 50, 60.

За специфікацією SAE J300, в'язкості олій визначаються за умов, близьких до реальних. Літня олія відрізняється високою в'язкістю, а відповідно, і високою несучою здатністю, що забезпечує надійне змащування при робочих температурах, але воно занадто в'язке при негативних температурах, внаслідок чого у споживача виникають проблеми із запуском двигуна. Малов'язка зимова олія полегшує холодний пуск двигуна при негативних температурах, але не забезпечує надійне змащування влітку. Саме тому зараз найбільшого поширення набули всесезонні олії, які застосовуються і взимку, і влітку.

Позначаються такі олії комбінацією зимового та літнього ряду:

Всесезонніолії повинні задовольняти одночасно двом критеріям:

Не перевищувати значення низькотемпературних характеристик динамічної в'язкості (CCS та MRV)

Задовольняти вимогам щодо робочої кінематичної в'язкості при 100 о С

Клас в'язкості	Динамічна в'язкість, мПа-с, не вище, за температури, °С		Кінематична в'язкість при 100 °С, мм 2		В'язкість HTHS при 150°З швидкості зсуву 106 с-1, мПа-с, не нижче
Клас в'язкості	прокручування (CСS)	прокачування	не нижче	Не вище
	6200 при - 35°С	60000 при -40°С
	6600 при - 30°С	60000 при -35°С
	7000 при - 25°С	60000 при - 30°С
	7000 при - 20°С	60000 при -25°С
	9500 при - 15°С	60000 при -20°С
	13000 при -10°С	60000 при -15°С

* - для класів в'язкості 0W-40, 5W-40, 10W-40

** - для класів в'язкості 15W-40, 20W-40, 25W-40, 40

Показники низькотемпературних властивостей

Провертаність(Визначається на імітаторі холодного пуску CCS) – критерій низькотемпературної плинності. Являє собою максимальну допустиму динамічну в'язкість моторного масла при запуску холодного двигуна, яка забезпечує прокручування колінчастого валу зі швидкістю, необхідною для успішного запуску двигуна.

Прокачування(визначається на мініротаційному візкозиметрі MRV) – визначається на 5 про З нижче для гарантії того, що масляний насос не засмоктуватиме повітря. Виражається значенням динамічної в'язкості за нормальної температури конкретного класу. Не повинна перевищувати величину в розмірі 60 000 мПа * с, що забезпечує прокачування масляною системою

Показники високотемпературної в'язкості

Кінематична в'язкістьпри температурі 100 про С. Для всесезонних олій дана величина повинна перебувати у певних діапазонах. Зменшення в'язкості веде до передчасного зносу поверхонь, що труться - підшипників коленвала і розподільного валу, кривошипно-шатунного механізму. Збільшення в'язкості призводить до масляного голодування і як наслідок передчасного зносу і виходу двигуна з ладу.

Динамічна в'язкістьHTHS(High Temperature High Shear) - за допомогою даного випробування вимірюється стабільність в'язкісної характеристики олії в екстремальних умовах, за дуже високої температури. Є одним із критеріїв визначення енергозберігаючих властивостей моторної олії.

Перед вибором моторної олії уважно ознайомтеся з інструкцією з експлуатації та рекомендаціями виробника. Ці рекомендації ґрунтуються на конструктивних особливостях двигуна – ступінь навантажень на масло, гідродинамічний опір масляної системи, продуктивність масляного насоса.

Виробник може допускати застосування різних класів в'язкості моторного масла залежно від температури, характерної для Вашого регіону. Вибір оптимальної в'язкості моторної олії забезпечить стабільно надійну роботу Вашого двигуна.

Нині російському ринку автомобільної хімії спостерігається достаток продукції. Моторні масла, їх марки та характеристики представлені в такому багатому асортименті, що викликають утруднення у виборі навіть у досвідчених водіїв. Один з головних показників, за яким необхідно вибрати підходящий продукт для свого авто - в'язкість моторного масла.

Що означає «в'язкість»

Про в'язкість моторних масел існує багато різних думок - як серед професіоналів, так і серед любителів. Деякі стверджують, що ступінь в'язкості, або плинності - це показник густоти мастила, тобто чим вище в'язкість, тим вона густіша. Насправді в'язкість розшифровується не так просто. Щоб це зрозуміти, потрібно познайомитися зі специфікацією SAE. Даний стандарт визначає температурний діапазон, в якому в'язкі якості масла для автомобілів відповідають потрібному рівню. Ці характеристики вимірюються лабораторним шляхом за певних температур.

Класифікація SAE

Понад 100 років тому у США утворилося співтовариство інженерів, які працювали в автомобільному виробництві. Вже тоді проблема хороших мастильних матеріалів для авто стояла гостро. Результатом співпраці та обміну ідеями став класифікатор SAE, яким користуються сьогодні в усьому світі.

ЗгідноSAE, кожен мастильний матеріал для автомобілів має такі характеристики, як низькотемпературна та високотемпературна в'язкість.

Сьогодні багато автомобілістів-аматорів стверджують, що існують моторні масла, що мають параметри тільки низькотемпературної або високотемпературної в'язкості. Вони називають їх, відповідно, «зимовими» та «літніми». А якщо в позначенні присутні обидві властивості моторних масел, розділені буквою W (що, за їх твердженням, означає слово «зима») – це всесезонні мастила. Насправді, подібне трактування неправильне.

Навряд чи хтось зустрічав у продажу лише «літню» або лише «зимову» моторну олію. На прилавках магазинів присутні всесезонні моторні рідини, що мають обидва в'язкі показники. Далі докладно розглянемо ці значення.

Низькотемпературні показники

В'язкість моторного масла при низьких температурах визначають такі показники, як «прокручування» і «прокачування» масляного складу. Шляхом лабораторних досліджень визначається, до якої мінімальної температури можна безболісно запускати двигун, тобто провертати його колінвал. Нормальний старт двигуна авто можливий лише тоді, коли мастило ще не загусне.

Крім того, мастил за найкоротший час має досягти пар тертя. Це означає, що при мінімальній температурі провертання масло повинне бути ще досить текучим, щоб вільно переміщатися вузькими каналами системи. Наприклад, для олій категорії 0W30 рівень низькотемпературної в'язкості – це перша цифра (0). Для цього показника нижня межа прокачування – 40 градусів морозу. У той же час моторність, що провертається, можлива до -35°С. Відповідно, така моторна олія може добре працювати при температурах до -35°С.

Якщо взяти інший показник – 5W20, то температури будуть, відповідно, -35 і -30°С.Тобто чим більша перша цифра – тим менший робочий діапазон у сфері низьких температур. У класифікаторі SAE на сьогоднішній день є 6 «зимових» в'язкісних категорій – 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Ці показники прив'язані до температури навколишнього середовища, оскільки від неї залежить температура холодного двигуна.

Високотемпературні показники

В'язкість моторного масла в діапазоні температур працюючого двигуна не має відношення до температури навколишнього повітря. Вона майже однакова як за 10 градусів морозу, і за 30 градусів спеки. В автомобіль її тримає стабільною система охолодження двигуна. У той же час в інтернеті майже кожна таблиця малює різні верхні межі навколишньої температури для тієї чи іншої літньої в'язкості. Наочний приклад – порівняння мастильних рідин із показниками 5w30 та 5w20. Вважається, що перша з них (5W30) добре працюватиме до температури повітря +35°С. Другий показник (5W20) у таблицях взагалі не відображається.

Таке уявлення неправильне. Крім того, термін "літня" в'язкість, або "літня" олія з професійної точки зору некоректний. Це пояснюється на представленому відео. Вся справа в тому, що даний параметр є режимом кінематичної та динамічної в'язкості, що заміряються при температурах +40, +100 і +150°С. Хоча робочий діапазон температур у різних зонах двигунів автомобілів коливається від +40 до +300°С, беруть його усереднене значення.

Кінематична в'язкість – це плинність (щільність) масляної рідини в діапазоні температур від +40 до +100°С. Чим рідше мастило – тим нижче цей показник, і навпаки. Динамічна в'язкість - це сила опору, що виникає при переміщенні двох шарів олії, розташованих на відстані 10 мм один від одного зі швидкістю 1 см/сек. Площа кожного шару – 1 см2. Іншими словами, випробування, які проводяться за допомогою спеціальних приладів (ротаційних віскозиметрів), дозволяють імітувати реальні умови роботи олій. Цей показник залежить від щільності моторного масла.

Нижче представлена таблиця в'язкісних параметрів, якими визначають ті чи інші їх значення.

Таблиця відображає кінематичні та динамічні в'язкі технічні параметри при певних температурах (+100 і +150°С), а також градієнт швидкості зсуву. Цей градієнт є відношенням швидкості переміщення поверхонь пари, що труться, відносно один одного до товщини зазору між ними. Чим вище цей градієнт, тим в'язкішим виявляється масло для авто. Якщо говорити простими словами, рівень в'язкості при високих температурах дає інформацію про те, якою є товщина масляної плівки між зазорами і наскільки вона міцна. На сьогоднішній день специфікація SAE передбачає 5 рівнів високотемпературних в'язкісних показників масел для автомобілів – 20, 30, 40, 50 та 60.

Індекс в'язкості

Крім вищезгаданих параметрів проводяться також вимірювання індексу в'язкості. На нього часто не звертають уваги. Проте це найважливіший параметр.

Індекс в'язкості визначає температурний діапазон, в якому в'язкі властивості залишаються на рівні, що забезпечує нормальну роботу двигуна. Чим цей індекс вищий, тим якіснішим є мастильний склад.

Незалежно від того, яке значення по SAE, будь то 0W30, 5W20 або 5W30, індекс в'язкості масла не прив'язується до нього. Він залежить від складу базової основи. Наприклад, у мінеральних масел він має величину від 85 до 100, у напівсинтетичних 120-140, а справжніх синтетичних складів цей показник доходить до 160-180 одиниць. Це означає, що такі малов'язкі олії, як 5W20 або 5W30, можна застосовувати в моторах з турбонаддувом, що мають температурний режим роботи з широким діапазоном.

Для того щоб збільшити індекс в'язкості, масляну суміш часто додають так звані в'яжучі присадки. Вони розширюють діапазон температур, в якому масло зберігатиме свої основні в'язкі якості. Тобто двигун добре запускатиметься в морозну погоду. А при високих температурах мастильний склад створюватиме стійку і в'язку плівку в зоні зіткнення поверхонь деталей.

Яку в'язкість краще вибрати?

З цього приводу є багато думок, і більшість з них – помилкові. Наприклад:

До спортивних моделей зовсім інші вимоги. Там головне - щоб двигун витримав режим граничних навантажень і температур протягом гонки і не заклинив від перегріву. Про довгострокове його використання ніхто не думає. При критичних температурах тільки в'язка олія здатна зберегти в'яжучі властивості. Інше просто перетвориться на рідину. Тому після кожного змагання двигуни розбираються та ретельно діагностуються. Критичні деталі відразу змінюються. Про маленькі зазори в парах тертя не може бути й мови.

Як визначити, яку в'язкість найкраще використовувати для свого авто? У технічній документації для всіх автомобілів є рекомендації виробників про те, якими повинні бути в'язкі значення моторного масла. При першому ознайомленні може виникнути здивування – чому, наприклад, виробник допускає застосування олій із параметрами 5w20, 5W30 та 5W40? Яке ж краще заливати?

Якщо авто ще нове і не пройшло 25% від заявленого ресурсу до першого капремонту - слід застосовувати малов'язкі склади, що змащують. Такі як 5W20 чи 5W30. До речі, саме мала в'язкість (5W20) рекомендується для сервісної заливки у багато марок японських гарантійних авто.
Якщо пробіг становить від 25 до 75%, повинні використовуватися склади з в'язкістю 5W. У зимовий період рекомендується також застосовувати 5W30.
Якщо двигун вже зношений і проїхав більше 75% від свого ресурсу - для таких автомобілів рекомендують влітку використовувати 15W50, а взимку підійде 5W

Чим старший двигун авто, тим більше його зношуються деталі. Відповідно, зазори між парами тертя збільшуються. Малов'язкі склади вже не можуть забезпечити нормальне мастило, масляна плівка рветься. Ось чому рекомендують переводити свої авто на більш в'язкі моторні олії.

Виходячи з усього вищевикладеного, підбір найкращого моторного масла для тих чи інших марок автомобілів – не таке просте завдання, як здається на перший погляд. Крім в'язкісних показників слід врахувати ще багато інших якісних параметрів.

Автомобільна олія – незамінний помічник будь-якого автомобіліста. Воно забезпечує змащування тертьових між собою механізмів, згладжування поверхонь, а також видалення зайвого сміття, що виникає при взаємодії деталей один з одним.

Від правильного вибору мастильних матеріалів залежить багато. По-перше, якість вибраних масел надалі визначає зносостійкість автомобільних частин. Крім цього, характеристики масла, що купується, визначають здатність функціонувати в умовах різних температурних режимів. По-третє, використання слабоякісної продукції тягне за собою збільшення зазорів між механізмами, що взаємодіють, які супроводжується збільшенням витрати палива, зносом дорогих деталей і механізмів і рядом інших серйозних проблем.

В'язкість як один із ключових параметрів моторного масла

Вибір моторних масел визначається різними параметрами. Але для багатьох покупців ключовим параметром є в'язкість мастильного матеріалу. Завдяки такому параметру автомобільне масло довше затримується на поверхні двигуна, правильно розподіляється між деталями, що труться.

Основні параметри в'язкості

Аналізуючи інформацію, яку виробники заявляють на етикетках продукції, кожному покупцю слід відрізняти такі поняття, як кінематична і динамічна в'язкість. Вони відрізняються за щільністю, одиницями та методами вимірювання та використовуються для показників різних класів мастильних матеріалів.

Кінематична в'язкість вказує на таку властивість олії, як її плинність. Вона визначається за нормальної та максимальної робочих температур. Зазвичай для випробування вибирають такі режими, як сорок і сто градусів за Цельсієм. Вимірюється ця величина в сантистоксах.

За показниками кінематичної в'язкості розраховується індекс в'язкості моторної олії. Якщо ви хочете вибрати дійсно найкращий мастильний матеріал, індекс має бути більше 200, його мають зазвичай всесезонні олії.

Динамічна в'язкість характеризує силу опору при переміщенні рідин один щодо одного незалежно від густини. Одиниця виміру – сантипуаз.

Міжнародний стандарт, який регламентує в'язкість олій

На сьогоднішній день найпопулярнішою класифікацією мастильних матеріалів є SAE. Ця специфікація визнана єдиним міжнародним стандартом, виходячи з якого розраховується в'язкість олії з температурного режиму середовища.

Society of Automotive Engineers – абревіатура, що належить Товариству Автомобільних Інженерів Сполучених Штатів Америки.

В'язкість моторного масла по SAE повинна відповідати таким умовам:

прокачування - завдяки цій властивості в умовах мінімальних температур забезпечується швидкий доступ олії до маслоприймача;
провертання - сприяє підвищенню пускових властивостей, забезпечує необхідний опір і досягнення пускових оборотів в мороз;
найбільш ефективна в'язкість у жарких умовах;
кінематична в'язкість – визначає клас в'язкості моторних масел.

Специфікацію SAE використовують щодо рівня в'язкості мастильного матеріалу, враховуються вимоги до олій під час випуску нову продукцію, і навіть вивчення і детального вивчення старих і нових складів.

Види олій в залежності від температурного режиму

В'язкість мастильних матеріалів може змінюватись за різних умов. Вона знаходиться в прямій залежності від температури навколишнього середовища, швидкості прогріву механізмів, режиму роботи двигуна. При низьких температурах в'язкість для забезпечення запуску автомобіля в холодну погоду не повинна бути надто високою. В умовах високих температур - навпаки, матеріал, що змащує, допомагає забезпечувати належний тиск і створює захисний шар між поверхнями, які стикаються.

За показником в'язкості мастильні матеріали поділяються на зимові, літні та всесезонні. Всесезонна продукція зручніша. Вона є більш енергозберігаючою, а також такі олії можна не змінювати так часто, як матеріали для певного сезону.

Діапазони робочих температур для різних масел по SAE

Таблиця наочно демонструє, за умов яких температур можна використовувати різні види мастильних матеріалів.

Таблиця в'язкості моторних масел за температурою представлена нижче.

Таблиця в'язкості моторних масел має цифрові та цифробуквенні позначення, завдяки яким визначають сезонність олії та навколишня температура.

Зимові олії

Як приклад можна розглянути в'язкість моторної олії 5w30. Розшифровка в'язкості моторної олії для зимових олій наступна.

Для зимових олій створено міжнародне позначення літерою "w". При розрахунках від цифри перед нею необхідно відібрати 40, в результаті отримуємо температурний режим, при якому можна використовувати мастильний матеріал. Щоб дізнатися температуру прокручування двигуна, необхідно відібрати 35.

Вище наведено таблицю в'язкості моторних масел за температурою. Зимові олії знаходяться у її верхній частині.

Зимові мастильні матеріали придатні для використання за таких температурних режимів:

0W - рекомендовано до використання при морозах до -35-30 про;
5W - рекомендовано до використання при морозах до -30-25 про;
10W - рекомендовано для використання при морозах до -25-20 про З;
15W - олія рекомендована до використання при морозах до -20-15 про С;
20W - олія рекомендована до використання при морозах до -15-10 про С.

Як було вже сказано, в'язкість зимових масел також повинна відповідати вимогам прокручування, прокачування (не повинна бути вище шістдесяти тисяч сантипуаз) і мати необхідну кінетичну в'язкість.

Таблиця в'язкості моторних масел для холодних умов представлена нижче.

Літні види мастильних матеріалів

Літня продукція позначена, згідно зі стандартом, лише цифрами (наприклад, SAE 30) і означає усереднений параметр, що вказує на в'язкість матеріалу в умовах роботи за підвищених температур.

Таблиця в'язкості моторних масел для літнього сезону має такий вигляд.

Всесезонні олії

Всесезонні мастильні матеріали застосовні за різних теплових режимах. Залежно від сезону, в'язкість здатна змінюватися і забезпечувати належне мастило механізмів автомобіля. Таким чином, олії для всіх сезонів відповідають критеріям найвищої в'язкості, що провертається при холодах, і найменшій - при спеці.

Вони представлені в нижній частині таблиці в'язкості за температурою і складаються з комбінації літніх та зимових олій.

Розшифровка наступна: припустимо, в'язкість моторного масла 5W-30: клас в'язкості «5W» дозволяє використання олії в холодний сезон, показує, наскільки легко запускається двигун в умовах низьких температур; «30» - означає літній клас, за допомогою цього показника можна розрахувати можливість працездатності за високих температур.

Вибір моторного масла за його в'язкістю

Як визначити в'язкість моторної олії? Це можуть підказати рекомендації виробника. Враховуються особливості будови двигуна, його навантаження на мастильні матеріали, рівень опору, ступінь зносу масляного насоса, ступінь можливого нагрівання олії за різних режимів роботи у всіх місцях мотора.

При виборі в'язкості матеріалу для зимового сезону необхідно враховувати середні температури регіону проживання. Правильний вибір масла допоможе впоратися автомобілю з холодним пуском, при якому виникає додаткове тертя та знос деталей. Таблиця в'язкості моторних масел допоможе зорієнтуватися у виборі. Виробники рекомендують серед зимових олій використовувати SAE 0W.

При виборі літньої олії потрібно враховувати те, що деталі в жарку пору року особливо можуть перегріватися, обдування може бути недостатнім, тому масло повинно бути в'язким.

Висновок

Виробники пропонують досить великий вибір мастильних матеріалів. Основною характеристикою яких є їхня в'язкість. А вона, своєю чергою, безпосередньо залежить від температурного режиму.

Навіть у дуже помірних кліматичних умовах різниця в температурах між двигуном та його деталями може досягати двохсот градусів. Міжнародний стандарт SAE пропонує на вибір олії для різних сезонів. Універсальна олія - всесезонна. Але як показує досвід автолюбителів, при дуже великій різниці в температурних режимах, великих морозах і занадто спекотному літі всесезонні мастильні матеріали - далеко не найкращі.

Вибираючи клас в'язкості мастильного матеріалу для особистого автомобіля, необхідно керуватися такими критеріями:

особливості будови автомобіля та мотора;
ступінь корозії деталей; рівень зношеності двигуна;
основні режими роботи двигуна;
температуру у різні сезони по регіону.

Завдяки такому параметру, як в'язкість, автомобільне масло може довше затримуватися на поверхні двигуна, правильно розподілятися між деталями, що труться, не допускаючи пересихання.

В'язкість – найважливіша характеристика моторної олії. Нижче ми розповімо, як класифікуються моторні олії відповідно до ГОСТу та міжнародних стандартів.

Російський ГОСТ 17479.1 поділяє олії в залежності від величини кінематичної в'язкості при різних температурах на наступні класи в'язкі: літні олії

8*, 10, 12, 14, 16, 20, 24 зимові олії

ЗЗ, 4З, 5З, 6З, 6, 8 * всесезонні олії

позначаються дробовим індексом (наприклад, 5з/12, 6з/14 і т.д.)

Для всіх сортів нормуються межі кінематичної в'язкості при 100°С, а зимових і всесезонних сортів додатково нормується величина кінематичної в'язкості при –18°С** (табл. 1).

Клас в'язкості згідно з ГОСТ 17479.1		В'язкість кінематична, мм2/с при температурі + 100°С	В'язкість кінематична, мм2/с, за температури – 18°С
	не менше	не більше	не більше
Зз	3,8	–	1250
4з	4,1	–	2600
5з	5,6	–	6000
6з	5,6	–	10 400
6	5,6	7,0	–
8	7,0	9,3	–
10	9,3	11,5	–
12	11,5	12,5	–
14	12,5	14,5	–
16	14,5	16,3	–
20	16,3	21,9	–
24	21,9	26,1	–
Зз/8	7,0	9,5	1250
4з/6	5,6	7,0	2600
4з/8	7,0	9,3	2600
4з/10	9,3	11,5	2600
5з/10	9,3	11,5	6000
5з/12	11,5	12,5	6000
5з/14	12,5	14,5	6000
6з/10	9,3	11,5	10 400
6з/12	11,5	12,5	10 400
6з/14	12,5	14,5	10 400
6з/16	14,5	16,3	10 400

Для всесезонних масел цифра в чисельнику характеризує зимовий клас, а знаменнику – літній; літера «з» свідчить про те, що масло – загущене, тобто. містить загущувальну (в'язкову) присадку. Так, всесезонне масло класу в'язкості 5з/12 по кінематичній в'язкості при 100°С відповідає літньому маслу класу 12, а при -18°С - зимовому маслу класу 5з.

Олію класу 8 нерідко використовують як у літній, так і в зимовий період експлуатації.

За ГОСТ 51634-2000 допускається замість кінематичної в'язкості при мінус 18 нормувати вдавану (динамічну) в'язкість при негативних температурах.

У більшості розвинених країн світу загальноприйнятою служить класифікація моторних масел в'язкості, встановлена SAE (Американським товариством автомобільних інженерів) в стандарті SAE J-300 DEC 99 і введена в дію з серпня 2001 (табл.2).

Ця класифікація містить 11 класів: 6 зимових

0w, 5w, 10w, 15w, 20w, 25w (w-winter, зима) 5 літніх

20, 30, 40, 50, 60.

Всесезонні олії мають подвійне позначення через дефіс, причому першим вказується зимовий (з індексом w) клас, а другим - літній, наприклад, SAE 5w-40, SAE 10w-30 і т.д. Зимові олії характеризують два максимальні значення динамічної (на відміну від кінематичної для ГОСТу) в'язкості і нижню межу кінематичної в'язкості при 100°С. Літні масла характеризують межі кінематичної в'язкості при 100°З, а також мінімальне значення динамічної високотемпературної (при 150°С) в'язкості при градієнті зсуву швидкості 10E6с-1.

В обох в'язкісних класифікаціях (ГОСТ, SAE), чим менше число в чисельнику з індексом "з" (ГОСТ) або перед літерою "w" (SAE), тим менше в'язкість масла при низькій температурі і відповідно легше холодний пуск двигуна. Чим більше число, що стоїть у знаменнику (ГОСТ) або після дефісу (SAE), тим більша в'язкість масла при високій температурі і надійніше змащування двигуна в літню спеку.

У таблиці 3 наведено зразкову відповідність класів в'язкості моторних масел за ГОСТ 17479.1-85 класів в'язкості за SAE J-300.

Клас в'язкості		Низькотемпературна (динамічна) в'язкість	Високотемпературна в'язкість	Високотемпературна в'язкість	Високотемпературна в'язкість
	прокручування	прокачування	кінематична при 100°С	кінематична при 100°С	динамічна при 150°З швидкості зсуву 10E6 с-1
	методом ASTM D 5293 (вискозиметр CCS, імітація холодного пуску), мПа c	методом ASTM D 4684 (вискозиметр MRV) кінематична при 100°С, мПа c		(за методом ASTM D 445), мм2/с	за методом ASTM D 4683 або СЕС L-36-A-90, на конічному імітаторі підшипника, мПа з
		максимальна в'язкість при температурі	min	max	min
0w	6200 при -35°С	60 000 при -40°С	3,8	-	-
5w	6600 при -30°С	60 000 при -35°С	3,8	-	-
10w	7000 при -25°С	60 000 при -30°С	4,1	-	-
15w	7000 при -20°С	60 000 при -25°С	5,6	-	-
20w	9500 при -15°С	60 000 при -20°С	5,6	-	-
25w	13000 при -10°С	60 000 при -15°С	9,3	-	-
20	-	-	5,6	9,3	2,6
30	-	-	9,3	12,5	2,9
40	-	-	12,5	16,3	2,9*
40	-	-	12,5	16,3	3,7**
50	-	-	16,3	21,9	3,7
60	-	-	21,9	26,1	3,7

* Для класів SAE 0w-40, 5w-40, 10w-40.

** Для класів SAE 40, 15w-40, 20w-40, 25w-40.

Зразкове співвідношення класів в'язкості моторних масел за ГОСТ 17479.1-85 класами в'язкості за SAE J-300

	Клас в'язкості по SAE J-300	Клас в'язкості згідно з ГОСТ 17479.1-85	Клас в'язкості no SAE J-300
Зз	5w	24	60
4з	10w	Зз/8	5w-20
5з	15w	4з/6	10w-20
6з	20w	4з/8
6	20	4з/10	10w-30
8		5з/10	15w-30
10	30	5з/12
12		5з/14	15w-40
14	40	6з/12	20w-30
16		6з/14	20w-40
20	50	6з/16

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:

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),
температура олії підвищується,
ступінь його в'язкості знижується (збільшується плинність),
товщина масляного шару зменшується (просочується в міждетальні зазори),
сила тертя знижується,
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.