Что такое вязкость моторного масла и как правильно её подобрать

Вязкость – это один из параметров, определяющих свойства текучести жидкого материала, отражает готовность моторного масла к образованию несущей плёнки во всех точках двигателя, нуждающихся в смазке.

Вязкость является функцией температуры как потенциальной окружающей, так и рабочей температуры ДВС.

На малых скоростях холодного проворачивания вязкость должна обеспечивать циркуляцию масла, на высоких температурах на прогретом двигателе под нагрузкой вязкость не должна слишком сильно снижаться. В обоих случаях именно от вязкости зависит стабильность толщины смазывающей плёнки, обеспечивающей рабочие характеристики мотора.

Учитывая столь противоречивые требования к функциям моторного масла, созданы предельные значения вязкости, объединённые стандартом SAE J300 для моторных масел и ASTM для прочих масел.

SAE J300 – стандарт определяющий класс вязкости моторных масел

SAE International является главным институтом определяющим стандарты вязкости для отрасли смазочных материалов.

Класс SAE J300 определяет различные показатели вязкости материала в разных условиях и сводит его в единую структуру. Для определения класса вязкости используются следующие параметры.

• Максимальная вязкость холодного пуска.
• Максимальная вязкость для подачи насосом при отрицательной температуре при отсутствии предела текучести
• Кинематическая вязкость при малой скорости сдвига максимум и минимум
• Вязкость при высокой скорости сдвига

Материал с определённой комбинацией вышеперечисленных свойств обозначается аббревиатурой ХХW-XX, где первые две цифры до буквы «W» обозначают максимальную вязкость холодного пуска и максимальную вязкость подачи насосом, буква «W» обозначает всесезонность материала (его способность работать как на морозе, так и в жару), и последние две цифры определяют пределы кинематической вязкости при 100⁰С.

Зависимость класса вязкости от температуры окружающей среды

На этикетке канистры масла большими цифрами указан класс вязкости, состоящий из четырёх цифр и буквы W. Цифры до буквы W указывают на температуру окружающей среды, при которой возможен пуск двигателя.

• 0W – пуск при -35⁰С
• 5W – пуск при -30⁰С
• 10W – пуск при -25⁰С
• 15W – пуск при -20⁰С
• 20W – пуск при -15⁰С
• 25W – пуск при -10⁰С

Холодный пуск двигателя – это те несколько секунд, когда происходит максимальный износ трущихся деталей двигателя, поэтому выбор правильной вязкости масла во многом определяет ресурс двигателя.

Кинематическая вязкость

Характеризует прокачиваемость моторного масла при разных температурах.

Для тестирования измеряется время истечения масла при 40⁰C и 100⁰C под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Единицы измерения: мм/сек (сСт, сантистокс).

Динамическая вязкость

Является основной характеристикой для расчёта класса вязкости по SAE J300.

Характеризует внутреннее трение жидкости и определяет сопротивление действию внешних сил, вызывающих это трение. Показывает степень изменения вязкости масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. Единица измерения: Паскаль/секунда.

Индекс вязкости

Показывает, насколько сильно вязкость материала зависит от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше вязкость зависит от температуры.

Коэффициент индекса вязкости определяет крутизну/ пологость кривой описывающей изменение кинематической вязкости в зависимости от изменения температуры. Показатель рассчитывается по специальным формулам.

Показатель зависит от состава базового масла и пакета вязкостных присадок.

Минеральные базовые масла имеют низший показатель, который может быть улучшен введением вязкостных присадок. Гидрокрекинговые и синтетические базовые масла позволяет значительно увеличить данный показатель. Именно изобретение синтетических базовых масел позволило получить всесезонные моторные масла, которые стали наиболее популярной категорией.

Полиальфаолефины имеют индекс вязкости до 130, сложные эфиры до 150.

Стандарт SAE J300 не использует данный показатель для расчёта класса вязкости.

Последствия неправильного выбора вязкости

Неправильный выбор вязкости масла приведёт к преждевременному износу деталей двигателя, снижению мощности вплоть до аварийной остановки мотора и необходимости его ремонта.

Если масло слишком вязкое (густое).

Несмотря на то, что для изношенных двигателей рекомендуется повышение вязкости в зависимости от степени износа мотора, подходить к изменению рекомендованной автопроизводителем вязкости следует осмотрительно, т.к. чрезмерное повышение вязкости может вызвать нижеследующие последствия.

• Перегрев двигателя вследствие снижения эффективности охлаждения из-за снижения объёма циркулируемого масла будет приводить к повышенному износу деталей двигателя.
• Ускорение окисления масла вследствие перегрева мотора будет влиять на ускоренную деградацию масла, снизит его защитные свойства и приведёт к повышенному износу деталей двигателя.
• Недостаточная прокачиваемость густого масла, приведёт к снижению количества материала в области трущихся деталей, что вызовет их повышенный износ.

Если масло слишком жидкое (маловязкое).

В последнее время становятся популярными маловязкие масла, которые снижают вредные выбросы, экономят топливо, снижают затраты энергии на прокачивание масла, повышают КПД двигателя. Использование таких масел возможно только в двигателях, предназначенных для маловязких масел. Если игнорировать данное предупреждение, то возникают риски повышенного износа деталей мотора, вплоть до его аварийного отказа и необходимости ремонта. Причины, повышающие риски поломки мотора.

• Масляная плёнка будет недостаточно толстой для смазывания цилиндропоршневой группы, что будет приводить к прорыву картерных газов, снижать мощность мотора, ускорять деградацию масла, ухудшать его свойства и приводить к повышенному износу.
• Толщина плёнки масла должна соответствовать зазорам смазываемых деталей. Изменение баланса приведёт к снижению качества смазывания и повышенному износу.
• Повышенный угар масла повысит его расход.

Рекомендации по выбору вязкости

При выборе вязкости необходимо следовать рекомендациям в инструкции по эксплуатации автомобиля и принимать во внимание климатические условия эксплуатации. Автопроизводитель, как правило предоставляет диапазон свободы выбора вязкости в соответствии с условиями, в которых эксплуатируется автомобиль.

Используя нижеперечисленные интервалы зимних температур можно выбрать показатель динамической вязкости.

• 0W – пуск при -35⁰С
• 5W – пуск при -30⁰С
• 10W – пуск при -25⁰С
• 15W – пуск при -20⁰С
• 20W – пуск при -15⁰С
• 25W – пуск при -10⁰С

Наиболее популярными в настоящее время являются классы вязкости 5W-30, 5W-40.

Также распространены ещё две группы вязкостей:

• маловязкие, например, 0W-20, 0W-16 - они предназначены для современных двигателей отвечающих требованиям экологической безопасности и энергоэффективности; не рекомендуется использование таких масел для двигателей использующих масла 5W-30, 5W-40;

• высоковязкие, например 10W-50 - такие масла рекомендованы для изношенных двигателей с большими пробегами или для автомобилей участвующих в гонках.

Мы рекомендуем придерживаться рекомендаций автопроизводителя или следовать инструкциям механика, который может оценить уровень износа мотора и сделать обоснованные рекомендации по применению масла другой вязкости, нежели указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Правильного выбора и профессионального применения!