Автомобильный двигатель — это технически сложный агрегат, в отношении которого не может быть второстепенных мелочей. Для его исправности важно буквально все, что связано с правильной эксплуатацией. И одним из самых важных элементов нормальной работы силовой установки является качество моторного масла и его полное соответствие конструкции и рабочим режимам двигателя. Одной из определяющих характеристик охлаждающе-смазывающих субстанций является классификация моторных масел по вязкости.
Сегодня это уже общепринятый международный стандарт, призванный помочь автомобилистам подбирать наиболее подходящие масла для определенных типов моторов в зависимости от устройства, уровня износа агрегата, температуры окружающей среды, в которой он используется, а также от ряда других технических факторов. Именно от вязкости, точнее, от ее правильного выбора, зависит, например, насколько быстро и легко будет запускаться силовая установка на сильном морозе.
Что такое вязкость масла?
Прежде чем определиться с разновидностями моторных масел в зависимости от тех или иных показателей вязкости, необходимо разобраться в главном — что собой представляет указанный параметр. С научной точки зрения вязкостью масла называют способность его молекул двигаться относительно друг друга и одновременно оставаться связанными между собой определенными связями.
Вязкостью также называют перемещение различных масляных слоев по отношению друг к другу, при котором наблюдается внутреннее трение между слоями. Причем вязкость оказывается напрямую зависимой от силы этого трения — чем она больше, тем выше степень вязкости масла. Характеризуя другими словами этот важнейший показатель качества, можно отметить, что вязкость — это способность масла, сохраняя свою текучесть, при работе внутренних компонентов и узлов двигателя оставаться на них (приклеиваться) при сохранении физических свойств вещества.
Его присутствие на деталях мотора там, где это предусмотрено конструкцией агрегата, с одной стороны, предохраняет указанные компоненты от износа, а с другой — обеспечивает наибольший коэффициент полезного действия (КПД) всей силовой установки. Следует иметь в виду, что рассматриваемый параметр не является величиной постоянной. Он сильно меняется при изменении температурных характеристик двигателя. При этом меняются и агрегатные состояния масел.
В частности, с ростом температуры внутри мотора вязкость становится меньше, и наоборот.
Низкая вязкость ведет к тому, что, например, падает давление в системе, результатом чего становится увеличенный износ трущихся друг о друга деталей. При отрицательных температурах, когда степень вязкости слишком повышается, двигатель может не запуститься из-за неспособности стартера прокрутить коленвал надлежащим образом, а система смазки в первые минуты работы силового агрегата не получит того количества масла, которое необходимо для нормального функционирования двигателя.
Поскольку практически невозможно создать смазывающую субстанцию со всеми необходимыми характеристиками, которые сохранялись бы при большом разбросе температур во время работы мотора, были созданы различные классификации вязкости в зависимости от сезонных температур и сырья, из которого изготовлен определенный вид масла.
Сезонная классификация моторных масел и их краткая характеристика
Практически каждый вид смазочных материалов имеет свой диапазон температурного использования в силовой установке. Все они разделены на следующие большие группы.
- Зимние виды (примеры — масла 5W30, 0W40). Эта группа отличается относительно невысокой степенью вязкости. Благодаря этому своему качеству материалы указанной группы обеспечивают нормальный запуск двигателя в условиях низких температур. Но специальные зимние масла не могут гарантировать полноценную смазку мотора в условиях жаркого лета.
- Летние виды. Представляют собой фактически полную противоположность зимним смазочным материалам. Их структура позволяет обеспечивать силовую установку надежной смазкой в условиях высоких летних температур. В то же время масла, относящиеся к этой группе, плохо переносят атмосферные температуры ниже 0 °С и не гарантируют нормальный холодный пуск мотора.
- Всесезонные виды (пример — масла 5W40 и 10W 40). Их особенностью является то, что в условиях высоких температур они ведут себя, как летние, а в условиях отрицательных температур — как зимние виды.
Для того чтобы добиться нужных сезонных характеристик у всесезонных видов, при производстве этих материалов применяются специальные присадки. Их задача — затормозить разжижение при летних температурах и загустевание при зимних. Благодаря своим универсальным качествам и удобству в эксплуатации (в частности, нет нужды в частой замене смазочных веществ при переходе от одного времени года к другому) всесезонные виды завоевали большую популярность среди автомобилистов и в настоящее время активно вытесняют зимние и летные варианты.
Классификация моторных масел по вязкости в зависимости от материала производства
Следует отметить, что класс вязкости зависит от сырья, которое составляет основу масляной смеси (кроме базового продукта в смесь входят различные присадки, которые делают оптимальной работу масла в определенном типе двигателей). Указанная классификация содержит 3 позиции.
- Вещества на минеральной основе (нефтяные, пример — смазочное вещество 5W40). Представляют собой субстанцию с высоким уровнем вязкости. Являются продуктом прямой перегонки нефти. Характеризуются быстрой испаряемостью и невысокой устойчивостью к процессам окисления. По этой причине они быстро расходуются. Отличаются относительно малым сроком применения.
- Вещества на синтетической основе (пример — 0W40). Их особенностью является низкий уровень вязкости. Производятся методом специальной переработки сырой нефти и химического синтеза. Благодаря такой технологии производства демонстрируют более высокую стабильность своих характеристик при использовании в автодвигателях. Эти масла, обладая низкой степенью испаряемости и хорошей сопротивляемостью процессам окисления, гарантируют надежную защиту агрегата, особенно при экстремальных температурах. В отличие от минеральных, синтетические смазочные материалы не подлежат частой замене.
- Вещества на полусинтетической основе (пример — масло 10W 40). Представляют собой микс минеральных и синтетических смазок. Принятые соотношения — 50-30 % минеральных на 50-70 % синтетических. Оптимальный вариант для автомобилей, на которых установлены современные двигатели с большим пробегом.
Характеристики моторных масел по классификации SAE
Эта классификация, разработанная американским Обществом автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers — SAE), основана на определении класса вязкости в зависимости от температуры окружающей среды в пределах достаточно широкого диапазона показателей. Здесь имеется в виду разброс от минимальной температуры воздуха, которая наблюдается в момент холодного запуска двигателя, до самой высокой температуры смазочного материала, которая достигается в момент наибольшей нагрузки двигателя в летнее время.
Представляемая международная классификация максимально полно описывает соответствие температурно-вязкостных параметров масел технико-эксплуатационным характеристикам автомобильных двигателей. В общей сложности классификация SAE распределяет все известные моторные смазочные вещества по 12 сезонным классам. Они включают 6 классов для зимы (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 6 классов для летней эксплуатации (10, 20, 30, 40, 50, 60).
Надо отметить, что масла зимней группы характеризуются не только нижним порогом вязкости, но и температурной границей, при которой происходит нормальное прокачивание масла в условиях мороза. Указанный предел обозначает минимальную температуру, при которой маслонасос автодвигателя способен эффективно подавать смазку в соответствующую систему.
Иными словами, этот показатель является тем низшим температурным порогом, при котором силовой агрегат запускается достаточно быстро и безопасно для своего технического состояния. Кроме зимних и летних сезонных классов классификация SAE включает и всесезонные виды масел, пригодных для круглогодичной эксплуатации (например, смазки 5W40, 5W30, 10W 40 и др.).
В их буквенно-цифровом обозначении содержится информация о динамических пределах вязкости масла. Подобные материалы традиционно снабжены сдвоенной нумерацией, где первая цифра отражает максимальный показатель вязкости при температурах ниже 0 °C, а вторая — указывает на присущую летним классам кинематическую вязкость при нагревании двигателя до +100 °С и на динамический вариант вязкости при температуре +150 °С.
Таким образом, классификация SAE, основанная на экспериментальных данных, дает возможность потребителю соответствующей продукции четкое представление о температурных пределах для масел, при которых во время запуска двигателя оптимально прокручивается стартер, а масляная помпа на холодном пуске создает такое давление содержимого системы смазки, которое защищает весь агрегат от вредоносного сухого трения деталей.
Примеры обозначений на этикетках моторных масел
Смазочные материалы для автомобильных двигателей обозначаются буквенно-цифровыми индексами, достаточно полно отображающими информацию, необходимую для оптимального подбора масел под определенный тип двигателя и условия его эксплуатации. Эти индексы имеют свою четкую и закономерную структуру, которую можно рассмотреть на некоторых частных примерах.
Чаще всего на этикетках современных моторных масел встречается обозначение, состоящее из двух чисел, разделенных между собой английской буквой «W» (от слова winter — зима). Возьмем для примера всесезонное изделие SAE 5W30. В таком случае цифра «5» указывает на нижний температурный порог запуска мотора. Но не прямо, а опосредованно: это число необходимо еще отнять от -40 °С, и мы получим значение -35 °С.
Несколько сложнее для понимания вторая цифра. Она косвенно указывает на самый высокий температурный порог, при котором можно эффективно эксплуатировать рассматриваемый смазочный материал. Фактически это сборный параметр, который указывает на минимальную/максимальную вязкость в пределах рабочих температур от 100 °С до 150 °С. Вот лишь несколько характеристик вязкости масел в зависимости от температурных границ, обозначенных в индексах:
- 0W30 — от нижнего температурного предела -40 °С до верхнего предела +30 °С;
- 5W40 — от -35 °С до +40 °С;
- 10W 40 — от -30 °С до +40 °С;
- 10W50 — от -30 °С до +50 °С;
- 15W60 — от -25 °С до +60 °С.
Несколько полезных советов при подборе масла по вязкости
Основные температурно-вязкостные характеристики обычно заносятся в инструкции, которые входят в товарный комплект смазочного материала. Необходимо сверить эти показатели с соответствующими разделами в инструкции по эксплуатации автомобиля. При вынужденном изменении марки используемого вещества на автомашине со значительным пробегом рекомендуется остановиться на более густом продукте.
Для ярко выраженных спортивных автомашин опытные специалисты рекомендуют применять смазочные материалы с повышенным индексом температурной вязкости. Однако подобное масло плохо подходит для обычных серийных силовых установок.
Категорически не рекомендуется заполнять систему смазки автомобильного двигателя масляной смесью, вязкость которой отличается от вязкости, официально рекомендованной производителем машины. Следует всегда помнить о том, что любые отклонения от заданных технологических номиналов рано или поздно приводят к неприятным поломкам.
Таким образом, следуя международной классификации и советам опытных профессионалов, каждый автомобилист сможет защитить себя от непредвиденных неисправностей «сердца» любого автомобиля — его двигателя. Правильно подобранный класс вязкости моторного масла — это залог длительной и безупречной работы всего силового агрегата.
