Определяем вязкость моторных масел по температуре

Вязкость продукта: какая подойдет?

Во время холодного пуска жидкость должна обеспечивать быструю смазку деталей механизма, мгновенно проходя по системе. Свойства масла должны сохраняться в морозы, а вот при повышении температуры его вязкость падает. То есть не стоит стремиться приобрести универсальный продукт, он все равно не сможет обеспечить нормальную работу вашего двигателя каждый день на протяжении всего года. Также не нужно искать ответ на вопрос «какая вязкость будет подходящей во всех случаях?». Рабочая температура масла должна быть оптимальной в определенный момент времени.

Нужно учитывать не только какая температура на улице. Важно помнить о том, что на двигатель влияют нагрузки и количество пройденных километров. Во время холодного пуска более жидкая оксоль мгновенно обеспечит смазывание двигателя, но она не сможет защитить его детали от повреждений при долгой работе. В то же время выбор слишком вязкого масла создает угрозу для механизма во время пуска. Данная проблема разрешается выбором масла, которое соответствует требованиям производителей автомобиля, а также рекомендовано для использования в определенное время года. К примеру, моторное масло 15W40 используется в условиях высоких температур.

Двигатель с водяным охлаждением нормально функционирует, если температура системы охлаждения находится в районе 90 градусов. При этом моторное масло должно нагреваться до 90-105 градусов. Верхний предел является максимальным. Рабочая вязкость не должна быть меньше 10 мм2/c, какая обычно и бывает в нормально работающем двигателе. В противном случае смазка не обеспечит создание равномерной пленки, защищающей детали от трения.

В двигателе практически каждого автомобиля используются два главных режима поступления масла:

  1. граничный характеризуется тем, что смазывание происходит вокруг поршней без давления;
  2. гидродинамический подразумевает смазку коленчатого вала под давлением.

Толщина пленки смазки важна в любом случае, но для второго режима этот параметр имеет решающее значение.

Помните о том, что детали автомобильного мотора сконструированы с учетом их расширения при нагревании. Нормальная рабочая температура каждого механизма обеспечивает оптимальное функционирование всех систем, поэтому определенный температурный режим в двигателе – это не рекомендация, а требование.

Можно ли смешивать масла с разной вязкостью?

Ответ – можно, но не рекомендуется. При смешивании физические свойства получившегося состава будут стремиться к усредненным показателям, хотя спрогнозировать их проблематично (Вы не знаете, сколько жидкости уже находится в движке).

Рассмотрим несколько примеров смешивания масла разной вязкости, которые покажут Вам возможные побочные эффекты:

  • В случае смешивания моторных масел различных категорий по SAE Вы получите усредненные показатели. Скажем, при смешивании 0W-30 и 20W-50 в одинаковых пропорциях Вы получите жидкость, которая будет примерно соответствовать классу 10W-40. Нужен ли Вам такой состав – решать Вам.
  • Если смешиваете жидкости, имеющих различное происхождение, то Вы гарантировано ухудшите технические свойства масла. Например, Вы смешиваете органику и синтетику примерно одинаковых категорий – выйдет полусинтетика. Ее свойства могут быть неплохими, однако не самыми хорошими.

Поэтому смешивать жидкости с разной вязкостью рекомендуется только при острой необходимости. Например, Вы поехали в далекое путешествие, запас смазки исчерпался – а купить новый состав Вам негде.

Конечно, можете ставить эксперименты на своей машине, однако следует помнить, что результаты опытов будут непредсказуемыми.

Кинематическая и динамическая вязкости масла

Для определения качества масла определяют его кинематическую и динамическую вязкость.

Кинематическая вязкость – это показатель текучести

Кинематическая вязкость – это показатель текучести при нормальных (+40 оC) и высоких (+100 оC) температурах. Определяется с помощью капиллярного вискозиметра. Для его определения считается время, которое требуется маслу для истечения при заданных температурах. Измеряется в мм2/сек.

Динамическая вязкость – показатель, определяющий реакцию смазочного материала в имитаторе реальных нагрузок – ротационном вискозиметре. Прибор имитирует реальные нагрузки в двигателе с учетом давления в магистралях и температуре +150 оC и контролирует, как себя ведет смазывающая жидкость, как изменяется ее вязкость именно в моменты нагрузок.

Вязкостнотемпературные характеристики

Согласно межгосударственного стандарта 17479.1-85, масла разделяются по вязкости, назначению и рабочим показателям. По вязкости смазки делятся на зимний и летний классы. Класс имеет цифровое обозначение, к зимнему классу добавляется буква «з».

По назначению масляные жидкости делятся на группы, определяющие эксплуатационный режим силовых агрегатов, с соответствующей маркировкой:

  1. Нефорсированные моторы бензинового и дизельного типа. Маркируется буквой «А».
  2. Малофорсированные моторы бензинового и дизельного типа. Маркируется буквой «Б1» — бензиновые, «Б2» — дизельные.
  3. Среднефорсированные моторы бензинового и дизельного типа. Маркируется буквой «В1» — бензиновые, «В2» — дизельные.
  4. Высокофорсированные моторы бензинового и дизельного типа, работающие в различных условиях. Маркируется буквой «Г1, Д1» — бензиновые, «Г2, Д2» — дизельные, «Е1, Е2»

Маркировка масла состоит из цифр и букв. Например, маркировка М-4з/6В1 обозначает: М – масло, 4 – класс вязкости, буква «з» — зимнее, 6 – класс вязкости летом, В1 – среднефорсированный бензиновый силовой агрегат. По характеристикам совпадает маслу SАЕ 10w/20.

Вязкостно-температурные характеристики масел по межгосударственному стандарту 17479.1-85 и соотношение с SАЕ, выложены в таблице:

Класс вязкости в странах СНГНаибольшая вязкость при -18СПараметры вязкости при +100СКлассификация SАЕ
минимуммаксимум
12003.85w
25004.110w
61005.615w
1050020w
67.020
87.09.520
109.511.530
1211.513.030
1413.015.040
1615.018.040
2018.023.050
3з/812007.09.55w/20
4з/625005.57.010w/20
4з/87.09.5
4з/109.511.510w/30
5з/106100
5з/1211.513.0
5з/1413.015.015w/40
6з/10105009.511.520w/30
6з/1413.015.0
6з/1615.018.0

Холодный старт ↑

Очень важен критерий вязкости при запуске мотора в отрицательные температуры. Компетентные специалисты утверждают, что каждый холодный запуск двигателя это минус 400-500 км. от общего ресурса. Вот, что делает мороз с металлом. Износ деталей увеличивается, зазоры расширяются, прочность маслянистой плёнки ослабевает. Если кто-то думает, что при прогреве износа нет, то он глубоко ошибается. Даже когда автомобиль простаивает, он изнашивается, появляется усталость металла, коррозия вылезает наружу, сквозь толщину грунтовки, лакокрасочного покрытия, антикоррозийной обработки.

Что такое вязкость масла

Как понятно из основного назначения, масло должно обеспечивать движущимся элементам минимальное трение и при этом не терять характеристик, если температура внутри двигателя меняется. Идеальная субстанция с такими параметрами недостижима, но современные смазочные жидкости стараются приблизиться к ней настолько, насколько это возможно. Конкретно вязкость – одна из ключевых характеристик, которая показывает, насколько хорошо масло может оставаться на поверхности деталей, создавая защитную пленку и при этом оставаясь текучим. Основная сложность состоит в том, что такие свойства непостоянны и меняются в зависимости от температуры, поэтому были введены классификации, определяющие рабочий температурный диапазон для масел различной вязкости.

На что обратить внимание при выборе масла

Рассмотрим несколько советов опытных механиков, о которых следует помнить:

При покупке посмотрите на этикетку и найдите код SAE (обычно он указывается большими буквами). Отсутствие классификатора – повод насторожиться. Это указывает на то, что состав не прошел сертификацию SAE, поэтому его температурный режим неизвестен.

Отсутствовать этикетка может и потому, что Вам хотят продать “самопал”. От покупки несертифицированных моторных масел рекомендуется воздержаться (хотя стоить они могут ненамного дешевле).

Такие жидкости крайне ненадежны, а спрогнозировать последствия их применения невозможно. Гораздо проще заплатить немного больше денег, чтобы быть уверенными, что купили качественную жидкость.

Если есть возможность и деньги, отдайте свое предпочтение синтетике или полусинтетике. Они стоят достаточно дорого, однако и эксплуатационные свойства у них лучше.

Органические моторные масла по всем параметрам (кроме цены) проигрывают искусственным. Связано это с тем, что синтетика из-за особенностей получения содержит меньше присадок и является более чистой, поэтому ее свойства гораздо легче спрогнозировать. Органика имеет менее стабильный состав, что нужно помнить при выборе моторной жидкости для автомобиля.

Важность нормальных температурных показателей

Вязкость и смазывающие способности моторного масла зависят от степени нагрева жидкости. При чрезмерном повышении температуры вещество проходит через зазор между деталями без образования разделительной пленки, снижающей интенсивность износа. При охлаждении смазка становится густой. Масляная помпа не может подавать материал через тонкие каналы к контактирующим деталям.

Моторные масла выпускаются в соответствии со стандартом SAE, определяющим возможность применения жидкости в зависимости от температуры окружающей среды. Например, сорт 0W-30 сохраняет текучесть при охлаждении до -38… -40 °С. Вязкость смазки при нормально прогретом силовом агрегате должна составлять 8…12 сантистоксов (сСт). Параметр рассчитан с учетом термических расширений деталей двигателя и обеспечивает сохранение масляной пленки на сопрягаемых поверхностях.


При заливке масла учитываются рабочая температура мотора и характеристики жидкости. Например, при использовании смазки с повышенной вязкостью наблюдается увеличение потерь мощности на преодоление сил трения, что негативно влияет на расход топлива.

В силовых агрегатах серийных автомобилей масло в поддоне прогревается до +90…+115 °С; в гоночных силовых установках – +130 °С.

Как правильно выбирать смазочный состав моторного масла

Все автопроизводители, перед тем, как определенная модель транспортного средства поступает в свободную продажу, проводят комплекс исследований для определения допустимой вязкости и химической основы смазочной жидкости автомобиля. Т.к. каждый двигатель уникален по своему, он нуждается в определенном типе нефтепродукта. И только опытным путем можно определить, какие составы ему подойдут. После проведенных испытаний инженеры фиксируют результаты в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Каждый автолюбитель должен перечисленные автопроизводителем требования соблюдать беспрекословно. Любое отклонение от них повлечет серьезные проблемы с двигательной системой, которые оставят невнимательного владельца «без колес».

При эксплуатации транспортного средства необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Необходимо использовать только рекомендованные автопроизводителем виды моторных масел. Не экспериментировать с их смешиванием.
  2. Регулярно проводить техническое обслуживание автомобиля в соответствии с его сервисной книжкой.
  3. Нельзя закрывать внешние вентиляционные отверстия транспортного средства для длительного удерживания тепла внутри машины. Такая мера может спровоцировать перегрев двигательной системы и нагрев масла.
  4. Необходимо проводить проверку исправности системы охлаждения. Антифриз или тосол должен заменяться в соответствии с периодичностью, установленной производителем.
  5. Раз в неделю важно проверять уровень моторного масла в системе. Если его мало, доливать следует только аналогичную смазку.

Классификация по API

Строго говоря, эта классификация относится скорее не к вязкости, а к характеру использования масла: по тому, к какому классу API оно принадлежит, можно сказать, для какой машины его применять. Обозначение – две буквы. Первая показывает, на дизельные или бензиновые двигатели рассчитана смазочная жидкость (литеры C и S соответственно). Вторая описывает класс: каждая из доступных букв отвечает конкретному классу жидкости. Более старые рассчитаны на автомобили прошлых лет, новые – на современные машины.

Роль вязкости смазочных масел

Одной из характеристик моторного масла является его динамическая вязкость, измеряющаяся в сантистоксах. Этот параметр оказывает влияние на долговечность работы автомобильного двигателя и обычно указывается в мануале транспортного средства.

Кроме технических особенностей мотора на выбор вязкости смазочного материала оказывают и сезонные температуры эксплуатации. С повышением температуры вязкость масла уменьшается, с понижением — увеличивается. Поэтому для зимы она должна быть меньше, для лета — больше.

В наиболее используемых всесезонных маслах содержатся специальные компоненты — вязкостные присадки, призванные обеспечить требуемую вязкость при повышенной температуре. Кроме того, необходимо поддерживать в определенных пределах и рабочую температуру масла.

Низкотемпературные показатели

Так называемые низкотемпературные показатели напрямую связаны с вязкостью и имеют большое значение при выборе масла:

  • проворачиваемость определяет максимальную динамическую вязкость и демонстрирует диапазон текучести при низких температурах. Этот показатель показывает возможность автомобиля завестись с холодного старта;
  • прокачиваемость определяет, при каких температурных режимах масло еще может пройти через систему мотора, не слишком загустев для этого. Это важно в моменты, когда двигатель уже работает.

Международный стандарт вязкости масел

О важности такого свойства, как вязкость масла, стало известно еще с тех времен, как был выпущен первый автомобиль. С тех самых времен инженеры пытались произвести классификацию смазочных материалов. Основываясь на определенных качествах, все имевшиеся масла были разделены на следующие типы:

  • маловязкие смазки
  • средневязкие
  • тяжелые

После того, как были изобретены подходящие для определения вязкости приборы — американским обществом автомобильных инженеров (SAE) была разработана наиболее точная классификация — SAE J300.

Данная классификация моторных масел в процессе своего развития претерпевала определенные изменения и сегодня представляет 11 классов вязкости.

Их полный список выглядит следующим образом:

  1. SAE 0W;
  2. SAE 5W;
  3. SAE 10W;
  4. SAE 15W;
  5. SAE 20W;
  6. SAE 25W;
  7. SAE 20;
  8. SAE 30;
  9. SAE 40;
  10. SAE 50;
  11. SAE 60.

В связи с этим, классы вязкости моторных масел стали в спецификации SAE по степени вязкости, которая определяется условиями, близкими к реально существующим. Вследствие этого и произошло разделение масел на летние и зимние виды.

Летние смазки не имеют буквенного обозначения и обладают более высокой вязкостью, вследствие чего обеспечивают качественную смазку всех деталей двигателя при высокой температуре окружающей среды.

Однако, при низких температурах такие масла становятся чересчур плотными и создают серьезную проблему при запуске холодного двигателя.

Зимнее масло является менее вязким, благодаря чему проблем при холодном пуске двигателя не возникает. Зато в жаркое время года оно становится слишком текучим, поэтому не в состоянии обеспечить детали силового агрегата должной защитой.

Благодаря изобретению всевозможных присадок, появилась новая категория масел, объединивших в себе хорошее соотношение зимних и летних характеристик. Такие смазывающие материалы получили название всесезонных.

Индекс вязкости моторного масла

Указывается чаще всего трехзначным числом, гораздо реже двузначным, такие показатели индекса присущи минеральным маслам, которые уже практически не используются для легковых автомобилей.

Этот показатель редко берут для оценки масла, а напрасно, ведь именно он показывает, как будет меняться внутреннее трение в зависимости от температуры масла. То есть указывает на стабильность масла при высокой нагрузке. Чем выше индекс, тем стабильнее масло.

Рассчитывается индекс довольно сложно, для этого используется сложная формула, построенная на эмпирических расчетах, выведенных из двух эталонных смазок, в формулу вводят значения кинематической вязкости масла при 40 и 100 градусах Цельсия и получают необходимое значение.

Обычно индекс варьирует от 140 до 180 единиц, но есть некоторые масла с индексом сверх 200 единиц.

Например, это отдельная категория смазок японского производства, изготавливаются на основе ПАО или сложных эфиров с добавлением особого пакета присадок, но такие масла редко используются, так как применимы для небольшого количества модификаций двигателей.

При оценке индекса вязкости следует учитывать вязкость масла, чем оно жиже, тем выше индекс. Оценивать индекс проще всего в сравнении с конкурентами. К примеру, для масел 10W-40 индекс может быть в пределах 150-160 единиц, а для 5w-30 на уровне 160-180.

Кинематическая вязкость

Этот показатель отражает время, за которое фиксированное количество жидкости проходит через отверстие. Кинематическая вязкость важна при высоких температурах. Если она будет недостаточной, то трение станет слишком высоким — это сделает применение масла малоэффективным.

Поэтому кинетическую вязкость называют высокотемпературной. По классификации SAE кинематическая вязкость может принимать значения 20, 30, 40, 50 и выше.

Чем ниже число, тем более жидкое моторное масло – и чем выше значение, тем состав более густой. Для определения кинематической вязкости проводятся тесты. Для достоверных сведений применяется вискозиметр. Особое положение занимает температура +150.

Она связывает динамику, кинематику:

  • Тестируемое моторная смазка нагревается до температуры +150 градусов и эмпирическими методами определяется ее плотность. Некоторые компании наносят этот показатель на этикетку к канистре.
  • Если Вы знаете динамическую вязкость, то умножьте этот показатель на плотность при +150 градусов. Так Вы получите кинематический показатель для выбранной смазки.
  • Знаете плотность при +150 градусах? И кинематическую вязкость? Тогда разделите второй показатель на первый – так Вы получите значение динамической вязкости.

Для центральных и северных регионов России можно применять смазку с любым показателем кинетической вязкости. Ведь при низких и умеренных температурах вязкость достаточно стабильна и не меняется со временем.

Жителям южных областей следует покупать 30, 40, 50 или выше. Такие моторные масла сохраняют свои технические свойства при высокой температуре окружающей среды, что поможет сохранить движок на ходу в течение долгого времени.

Динамическая вязкость моторного масла CCS и MRV

Этот показатель определяет низкотемпературные характеристики масла и тоже относится к стандарту SAE J300, в нем обозначается первой цифрой и буквой W. Большинство водителей определяет применяемость масла в зимний период в своем климате только по этим двум символам в маркировке SAE, но по своему опыту могу сказать, что не стоит. Некоторые масла с маркировкой 10W могут иметь более выдающиеся низкотемпературные характеристики, чем масла 5W, если рассматривать показатели динамической вязкости. Этот показатель напрямую зависит от состава масла, то есть его основы. К примеру, большое влияние на низкотемпературные качества оказывает ПАО, синтетика лучше сохраняет текучесть в мороз, чем минеральные или полусинтетические масла. Так что при выборе смотрите на показатель динамической вязкости CCS или MRV – чем он дальше от верхнего порога, тем лучше.

CCS и MRV – что это и как определяется

И кратко определимся, что это за показатели. CCS (Cold Crank Simular) – имитация холодного пуска, определяет максимальную вязкость при заданной отрицательной температуре, которая позволит запустить двигатель штатными системами запуска. Вязкость CCS определяется при температурах от -10 до -35 градусов Цельсия, установленная температура зависит от класса масла по SAE, показатели для каждого класса можете посмотреть в таблице ниже.

MRV (Mini Rotary Viscometer) – тест на прокачиваемость. В данном случае определяется максимальная динамическая вязкость масла, при которой оно прокачается по каналам во все пары трения в момент пуска мотора. То есть первый тест определяет, при каких температурах пуск будет возможен, а второй тест – при каких он будет безопасен, без длительного масляного голодания деталей. Этот показатель определяется при температуре от -15 до -40 градусов Цельсия, тоже зависит от класса вязкости по SAE.

Класс вязкостиИмитация холодного пуска CCSПрокачиваемость MRV
0W6200 при -3560000 при -40
5W6500 при -3060000 при -35
10W7000 при -2560000 при -30
15W7000 при -2060000 при -25
20W9500 при -1560000 при -20
25W13000 при -1060000 при -15

Учитывайте, что в тестах до указанной температуры остужается именно масло. В реальных условиях температура двигателя редко опускается до того же значение, что и температура окружающего воздуха. К примеру, если зимой у вас за окном -35 градусов, двигатель должен простоять без работы двое суток, чтобы масло в нем остыло до такой же температуры.

Видео

В завершение посмотрите несколько видео, которые помогут Вам дополнительно разобраться в вопросе, что означают коды на таре.

Всё о масле – допуски, вязкость и другое
Всё о моторном масле

Если у Вас остались сомнения после статьи и не удается сделать выбор смазки самостоятельно, можете обратиться в сервисный центр за помощью. Вас проконсультирует механик, подскажет, что означают буквы и цифры.

Также он подберет масло для движка, если Вы его об этом попросите, что продлит жизнь и улучшит работу автомобиля, повысит его ходовые характеристики.

Документы для сервисного центра не нужны – мастеру достаточно знать марку авто (все дополнительные сведения он пробьет по базам данных).