Классификация вязкости моторных масел SAE
Если вы впервые покупаете масло для двигателя вашего автомобиля, скорее всего, вы будете сбиты с толку классами вязкости SAE различных моторных масел, которые можно найти на прилавке вашего любимого магазина автозапчастей.
Дело в том, что хотя качество моторного масла автомобиля действительно имеет значение, не меньшее значение имеет и его марка. Вот тут-то и появляется термин «класс вязкости SAE». SAE – это английская аббревиатура, которая расшифровывается как «общество автомобильных инженеров».
Класс вязкости SAE обозначает функции и вязкость любого моторного масла. Вязкость, как вы, помните из курса физики, по-научному определяется, как свойство текучих тел оказывать сопротивление постепенной деформации при растяжении или сдвиге. Это довольно сложное определение.
Если говорить проще, то вязкость относится к густоте и текучести жидкости. Таким образом, высоковязкая жидкость является густой, в то время как жидкость с низкой вязкостью описывается как текучая. Просто вспомните, например, что кровь гуще воды, причем кровь имеет высокую вязкость, а вода – низкую.
Так какое же это имеет отношение к двигателю, спросите вы. Вы видели растительное масло на морозе? Оно может стать твердым, верно? То же самое и с моторным маслом.
Таким образом, моторные масла при низких температурах должны быть как можно более жидкими – то есть иметь низкую вязкость. А при высоких температурах масло может стать очень жидким, потому что имеет свойство разжижаться. В таком случае оно должно быть как можно более густыми, то есть иметь высокую вязкость.
Давайте рассмотрим на примере. Допустим, у вас есть полностью синтетическое масло, класс вязкости SAE обозначен как 5W-30.
5W означает, что масло было испытано при более низких температурах и что оно имеет степень вязкости 5, при этом буква «W» означает «Зима» (от английского слова «Winter»). Число 30 отражает степень вязкости масла при температуре двигателя 100°С.
Если вы живете в холодном климате, то масло с показателем вязкости 5W сможет запустить ваш двигатель намного раньше, чем масло, у которого вязкость 10W. Это связано с тем, что масло с меньшей вязкостью при низких температурах сможет циркулировать по всему двигателю гораздо быстрее, чем более густое масло.
Помните, что при более низких температурах должно использоваться «жидкое» масло, иначе оно превратится в патоку. Значение вязкости 30 при этом говорит о том, что оно будет достаточно густым, как только двигатель достигает точки кипения. Вот в чем фокус. Если вам приходится каждый день запускать двигатель в холодном состоянии, то вам лучше использовать моторное масло с очень низкой вязкостью W, скажем, 5 или даже 0.
Есть причина, по которой во время холодного пуска предпочтительнее использовать низкое значение вязкости. Чем быстрее масло способно течь, тем меньше времени остается на сухой ход. Сокращение времени сухого хода означает меньший износ двигателя.
Это было доказано много раз при различных испытаниях. Конечно, вы можете запустить свой двигатель без моторного масла. Но примерно через 15 минут, как показали автомобильные испытания, ваш двигатель начнет разваливаться на части.
Таким образом, чем быстрее вы заставите масло течь по всем частям двигателя, тем меньше времени у вас будет сухой ход. Это один из способов защитить ваш двигатель.
Существуют также моторные масла, которые не имеют вязкости для холодного времени года.
Например, вы увидите SAE 30 вместо SAE 5W-30. Это просто означает, что моторное масло никогда не испытывалось при низких температурах. Оно было испытано только при предполагаемой рабочей температуре двигателей 100°С.
Таким образом, SAE 30 технически имеет такую же вязкость в теплое время года, как SAE 5W-30 или даже SAE 10W-30, поскольку оба имеют число 30 в качестве показателя вязкости.
Теперь, когда в следующий раз вы будете искать, какое моторное масло указано в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля, вы будете знать, почему производители рекомендуют тот или иной класс вязкости SAE.
Классификация моторных масел по вязкости SAE
В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах – степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.
Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках – ротационных вискозиметрах.
Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением – возрастает.
Маркировка масла по температуре использования
Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W – обозначаются цифрой и буквой “W” (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.
К низкотемпературным параметрам относятся:
- Проворачиваемость– показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
- Прокачиваемость – это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.
Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С – показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 – обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:
- минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С – показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
- минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.
Ряд всесезонных масел: 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. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. т
Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.
Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:
- проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
- прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
- надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)
Характеристики моторных масел
Вязкость моторного масла
Характеристика определяет способность жидкого материала сопротивляться течению за счёт внутреннего трения. Значение рассчитывают при разных условиях, поэтому различают два её типа:
- кинематическая вязкость показывает способность материала сопротивляться течению под действием силы тяжести. Измеряется в стоксах (Ст) или в квадратных миллиметрах в секунду (мм2/с). Чаще всего характеристику определяют для температур 40 и 100 °С;
- динамическая вязкость определяет отношение силы к скорости сдвига. Характеристика показывает способность моторного масла к течению при разных температурах, измеряется в сантипуазах (Сп) или в (Н·с/см2).
Индекс вязкости
Вязкость смазочных материалов меняется обратно пропорционально температуре. При нагревании масла показатель снижается, а при охлаждении – увеличивается. В продуктах разных марок изменение характеристики происходит с различной скоростью.
Для измерения динамики существует специальное понятие – индекс вязкости. Чем выше его значение, тем меньше вязкостные свойства материала зависят от температуры. Продукты с большим индексом обеспечивают надёжную защиту двигателя в разных климатических условиях.
Масла с низким значением показателя эксплуатируются в узком диапазоне температур, так как при нагревании материалы утрачивают смазывающую способность, а при охлаждении быстро густеют.
Температура застывания
Показатель определяют в момент увеличения вязкости масла вплоть до потери текучести. В лабораторных условиях температурой застывания считают нижний предел, при котором жидкость в пробирке под наклоном 45 градусов не стекает в течение 1 минуты и остаётся неподвижной.
Низкотемпературные характеристики масла напрямую зависят от состава, от качества компонентов. В продуктах переработки нефти вязкость возрастает при кристаллизации парафинов нормального строения.
Поэтому основа проходит тщательную очистку или химическую модификацию для разветвления структуры компонентов и снижения температуры застывания. Синтетические масла имеют более однородный и прогнозируемый состав, что снижает порог кристаллизации и обеспечивает материалу стабильные свойства на морозе.
Температура вспышки
Величина этой характеристики зависит от вида и количества легколетучих фракций в составе масла. Температура вспышки косвенно указывает на потери масла на угар, испарение через вентиляционную систему картера.
Параметр также позволяет оценить риск самопроизвольного воспламенения или взрыва материала при экстремальном нагревании.
Щелочное число (Total Base Number, TBN)
Общая щёлочность моторного масла зависит от характеристик диспергирующих и моющих присадок, от антиокислительных свойств материала. Параметр указывает на стойкость продукта к окислению при высоких температурах и давлении в присутствии химически активных сред.
От щелочного числа также зависит скорость образования отложений, величина межсервисного интервала. Характеристика определяется в (мг КОН/г). Значения щелочного числа варьируются в широком диапазоне.
Выбор зависит от типа топлива, а точнее, от содержания серы, которая является главным окисляющим агентом. Например, в двигателях, работающих на мазуте, требуется высокая степень защиты, поэтому выбирают масло с показателем щёлочности до 40 мг КОН/г. Моторы легковых авто работают с материалами 7–15 мг КОН/г.
Зольность
Сульфатная зола образуется при сгорании смазочного материала. Базовые масла очищаются и являются практически беззольными, но присадки вносят в состав нежелательные примеси, такие как магний, кальций, фосфор, цинк и другие.
В процессе сгорания веществ на поверхности деталей двигателя образуются отложения, которые способствуют преждевременному воспламенению топливной смеси, то есть повышают детонацию. Зола также загрязняет каталитические нейтрализаторы выхлопных газов, сажевые фильтры. Соответственно, чем ниже показатель, тем меньше отложений на деталях.
Как можно плавно перейти на другого производителя?
Если вы думаете, что обречены на покупку масла только одного производителя на протяжении всех лет эксплуатации авто, это не так. В любом случае и в любой момент вы можете залить жидкость другой фирмы. Но перед этим необходимо произвести так называемую промывку двигателя. Такая услуга предоставляется в любом СТО города. Хотя сделать ее можно и своими руками. Для этого существуют специальные «жидкости-пятиминутки». Они качественно промывают внутренности двигателя, и уже через пару минут в него можно заливать новое масло.
Но и в промывке существуют свои заблуждения. К примеру, некоторые автовладельцы считают, что делать подобные операции можно как профилактику («на всякий случай»). Это не совсем правильно. Ниже мы отметим те факторы, при которых можно использовать промывку.
- При переходе на масло другого производителя.
- При замене “синтетики” на “полусинтетику” и наоборот.
- Когда есть подозрения в наличии внутри ДВС различного рода отложений, которые могли попасть через некачественное топливо или другие жидкости.
- При покупке подержанного автомобиля. Но перед тем как это сделать, лучше отправить машину на диагностику, а уже потом принимать решение о промывке. Кстати, здесь же можно заливать новое масло абсолютно любого типа (лучше, конечно, “полусинтетику”).
Моторные масла от разных производителей
Как и во всем, при производстве моторного масла существуют свои «фавориты», а также компании, которые предлагают потребителям более дешевые составы.
Mobil
Компания Mobil является одной из крупнейших по производству высококачественных моторных масел. Для примера, возьмем моторное масло 0w30, характеристики которого свидетельствуют о том, что этот продукт больше всего подойдет для тех, кто предпочитает экстремальные условия езды. Синтетическое масло, стоимостью 700 рублей за литр производится исключительно по передовым технологиям, благодаря чему данный состав повышает экономию топлива и защищает двигатель от износа. Присадки, используемые в этом масле, считаются самыми лучшими на сегодняшний день. Они производятся по технологии Supersyn.
Еще один интересный продукт от именитой компании – это моторное масло «Мобил» супер 3000 5w40. Характеристики жидкости отвечают большинству требований автопроизводителей. Синтетический продукт относится к классу «Экстра» и обладает отличными показателями. Масло сохраняет мотор в чистоте и не образует нагара, хорошо показывает себя при холодном старте двигателя, а также позволяет значительно снизить выброс вредных веществ в атмосферу. Стоит такая жидкость от 400 рублей за литр. Применяется как для легковых, так и для грузовых автомобилей, а также внедорожников.
Shell
Еще один «монстр» среди производителей качественного моторного масла – это компания Shell. Производитель давно зарекомендовал себя с самой лучшей стороны, но и как в первом случае продукт с таким брендом стоит недешево. Для примера, возьмем жидкость, пользующуюся большой популярностью среди автовладельцев, а именно – моторное масло Шелл Хеликс 5w40. Характеристики этого продукта внушают доверие, так как, по словам самого производителя, уникальный состав позволяет обеспечить более надежную защиту мотора, нежели дешевые аналоги. Как показывает практика в процессе эксплуатации авто на таком масле действительно остается намного меньше осадков и загрязнений. Полностью синтетическое масло моторное Shell Helix Ultra 5w40, характеристики которого позволяют его использовать на такой машине, как Ferrari, рекомендуется для залива в BMW, Volksvagen, Reno, Fiat, Saab, Porsche и Rover.
Лукойл
Моторные масла Лукойл технические характеристики которого впечатляют, изготавливаются на базе современных синтетических составов. Эта компания также имеет широкую известность в нашей стране. Характеристика моторного масла 5w30 от Лукойл отвечает требованиям высокофорсированных бензиновых «движков», а также дизельных «легковушек», микроавтобусов и грузовиков. Кроме этого, жидкость может использоваться в двигателях, предусматривающих турбонаддув.
Моторное масло 5w30, технические характеристики которого позволяют менять его не так часто как аналоги, хорошо зарекомендовало себя для автомобилей «Форд» и «Рено». В ходе тестирования жидкость продемонстрировала возможность высокоинтеллектуальной защиты мотора. Также продукция Лукойл адаптирована для холодного климата. Стоит такое масло порядка 550 рублей за литр.
Castrol
Говоря о производителях нельзя не упомянуть компанию Castrol. Вся продукция этой фирмы обладает своими отличительными особенностями, для примера возьмем моторное масло «Кастрол» 5w40. Характеристики этой жидкости также отвечают основным требованиям, но, помимо этого, она позволяет уменьшить расход топлива и повысить экологичность мотора. Все дело в присадках, которые входят в состав масла (модификатор трения и загуститель). Эти компоненты позволяют в определенных условиях уменьшать вязкость масла, благодаря чему улучшаются параметры «движка». Стоит такая жидкость от 500 рублей за литр.
Также компания выпускает продукт для особо холодных условий – моторное масло 0w40. Характеристики этой жидкости позволяют использовать ее для новых силовых агрегатов, работающих на бензине или дизеле. Масло отличается отличными показателями при особо низких температурах, благодаря чему вы получите быстрый холодный пуск. Смазывающая пленка масла остается на деталях даже, если нагрузка была превышена. Стоит такое масло около 1 000 рублей за 1 литр.
Стандарт по API
Классификация, над которой трудили специалисты из Американского института нефти. Её главная особенность заключается в разделении автомасел на категории с учётом эксплуатационных свойств и основных характеристик ДВС. Определяет возможность использования конкретной смазки для того или иного силового агрегата. Согласно классификации API, смазочная продукция делится на 2 большие категории:
- S. Расходные материалы для 4-тактных бензиновых силовых агрегатов, устанавливающихся в легковых машинах, микроавтобусах и пикапах.
- C. Группа автомасел для дизельных установок, находящихся в грузовиках, строительных машинах, спецтехнике для дорожно-ремонтных и сельскохозяйственных работ.
Большинство кодов, соответствующих классификации API, состоит из 2 букв. Первая указывает на применяемость автомасла (для легковых авто, грузовиков и спецтехники), а вторая (от A до L) является условным обозначением общего качества продукта и его эксплуатационных характеристик. Для дизельных моторов ставится дополнительная цифра «2» или «4», обозначающая количество рабочих тактов.
Смазочные материалы, одновременно подходящие для дизельных двигателей и бензиновых силовых установок, имеют двойное обозначение. Например, SG/CF.
Классификация API предусматривает специальную маркировку EC. Расшифровывается как Energy Conserving и переводится как энергосберегающее масло. Такие автомасла содержат в составе специальные присадки, призванные снижать показатель потребления топлива. Масла EC позволяют расходовать на 1,5-2,5% горючего меньше по сравнению со стандартными смазочными материалами.
