Многие автолюбители прекрасно знают, что при выборе смазочного материала важной характеристикой является вязкость. Однако далеко не каждый водитель может понять суть написанных букв и цифр в обозначении на канистрах. Стоит подробнее рассмотреть основные характеристики и на что именно обращать внимание в вопросах выбора смазывающей жидкости для силового агрегата.
Область применения
Моторное масло обеспечивает стабильную работу разных систем двигателя. Помимо первоочередной цели (снижение трения) играет и другие роли:
- охлаждение ДВС;
- смазывание трущихся поверхностей;
- вывод продуктов сгорания.
Сам процесс смазывания внутри двигателя также выполняется по-разному – разбрызгиванием, самотеком или под давлением.
Жидкий расходник большую часть времени работают в условиях тяжелых нагрузок. Вместе с этим они должны сохранять свои качества даже в ходе ежесекундных колебаний нагрузок (механических, тепловых).
Смазка покрывает трущиеся поверхности тонкой пленкой, за счет чего снижается износ и обеспечивается защита от ржавчины. Отвод тепла, вывод металлической стружки обеспечивается циркуляцией моторной жидкости в картере ДВС. Также за счет этого уплотняются зазоры между элементами поршневой группы и стенками цилиндров.
Определение вязкости
Это самый важный параметр, который меняется под температурным воздействием. Даже в морозы консистенция не должна становиться чрезмерно вязкой, чтобы стартер мог без затруднений проворачивать коленчатый вал, а насос прокачивать по масляным каналам.
Ровно, как и наоборот – работа в жарких условиях не должна делать расходный материал слишком жидким. При низкой вязкости между трущимися элементами не образуется масляной пленки и в системе не возникает нужное давление.
Классификация по SAE
Международная спецификация SAE регламентирует смазочную продукцию, исходя из ее вязкости, и способности выдерживать определенные температурные значения. То есть, для какого именно сезона подходит та или иная марка. Виды по SAE:
- зимние;
- летние;
- всесезонные.
В обозначение зимних марок включена латинская буква W (winter – зима) – 0W, 5W, 10W. В обозначении летних фигурируют лишь цифры – 20, 30, 40. Маркировка всесезонных аналогов включает и числа, и буквы – 5W-30, 10W-40, 0W-20. У всесезонных аналогов присутствуют как буквы, так и числа – 5W-30, 10W-40, 0W-20.
Первое число индекса символизирует температурный порог, при котором силовой агрегат способен запускаться «на холодную» и масляный насос легко прокачивает моторную жидкость. Это низкотемпературная характеристика. К примеру, у марки 5W-30 минимум составляет -10 °C (от первой цифры отнимается 35). У «пятерки» нижний порог равен -30 °C, у 10W это -25 °C. Чем ниже первое число, тем на меньший температурный показатель рассчитан расходник.
Второе число обозначает минимальную и максимальную характеристику в пределах 100-150 градусов. С ростом показателей смазка густеет. Что именно выбирать для своей машины знает только автопроизводитель. Поэтому в первую очередь необходимо опираться на сведения из инструкции к автомобилю. Многие водители покупают всесезонные марки, которые нужно подбирать, исходя из допустимого рабочего температурного интервала:
- SAE 0W-30 и SAE 0W-40 – низкий порог -30 °C, высокий от +20 °C до +25 °C.
- SAE 5W-30 и SAE 5W-40 – низкий порог -25 °C, высокий в пределах 20-35 °C выше нуля.
- SAE 10W-30 и SAE 10W-40 – минимальный низкий порог -20 °C, максимальный равен 30-35°C.
- SAE 15W-40 – разброс от -20 до +45.
- SAE 20W-40 – диапазон от -20 °C до +45 °C.
Классификация по API
Класс API указывает, для какого типа силового агрегата предназначена масляная продукция. В маркировку входят две латинские буквы, из которых первая указывает на тип агрегата – бензиновый (S) и дизельный (C).
Второй буквой обозначается год выпуска автомобиля. Машины с бензиновыми ДВС:
- C – выпуск машин до 1964 гг.;
- D – в период с 1964 по 1968 гг.;
- E – с 1969 по 1972 гг.;
- F – с 1973 по 1988 гг.;
- G – с 1989 по 1994 гг. (для жестких условий);
- H – с 1995 по 1996 гг.(работа в жестких условиях);
- J – с 1997 по 2000 гг. (энергосберегающие аналоги);
- L – с 2001 по 2003 гг. (автомобили с увеличенным сроком службы);
- M – транспортные средства с 2004 года;
- L+ – масла обладают высокой стойкостью к окислению.
Транспортные средства с моторами, работающие на дизельном топливе:
- B – выпуск до 1961 г (в топливе слишком большая концентрация серы);
- C – до 1983 г. (тяжелые условия работы);
- D – авто до 1990 г. (жесткие условия и высокое содержание серы);
- T – до 1990 г. (мотор оборудован турбиной);
- F – с 1990 г. (турбодизельные двигатели);
- G-4 – с 1994 г. (с турбиной);
- H-4 – с 1998 г. (соответствие со стандартами токсичности США);
- I-4 – автомобили с турбированными ДВС и клапаном EGR;
- CI-4 plus – как и I-4, но с учетом более высоких американских стандартов токсичности.
Два типа вязкости
О качестве моторной жидкости можно судить по следующим характеристикам – динамическая и кинематическая вязкость.
Что такое динамический (абсолютный) параметр
Показывает поведение смазывающей «жидкости » в условиях испытаний ротационного вискозиметра. Аппарат максимально точно имитирует нагрузки, проходящие внутри реального двигателя, учитывая давление в масляных каналах и температуру +150 °C. То, как ведет себя смазка, контролируется и фиксируется прибором как раз в момент нагрузок.
Что есть кинематическая (высокотемпературная) характеристика
Показывает, какой текучестью обладает смазочный материал под воздействием нормальной (+40 °C) и высокой (+100 °C) температуры. Для определения параметров тоже используется вискозиметр, но уже капиллярный. В расчет берется время, затрачиваемое на вытекание смазывающей жидкости при определенных температурных значениях. Единица измерения – мм2/сек.
Техническая сторона
Знание и понимание основных характеристик помогает автовладельцам сформировать «картину» того, как поведет себя расходник под воздействием разной температуры и нагрузки. От этого зависит стабильность работы силового агрегата автомобиля и длительность срока эксплуатации. Разумеется при своевременной замене расходника.
- Температура вспышки. Указывает на присутствие легких элементов. Они крайне быстро испаряются и выгорают, из-за чего качество смазки ухудшается. Самый низкий порог не должен находиться на отметке ниже 220 °C.
- Температура застывания. Это характеристика, показывающая потерю расходников текучести – от момента кристаллизации парафина до полного твердения. Это наиболее важный параметр для владельцев автомобилей северных широт, а также тех, кто в основном запускает мотор «на холодную».
- Индекс вязкости. Это безразмерное значение, показывающее, насколько параметры масла зависят от разных значений температуры («степень разжижения»). Чем выше показатели, тем меньше смазка принимает жидкую консистенцию. Чем ниже значения, тем расходник становится жиже, что заканчивается повышенным износом трущихся деталей. Низкий индекс вязкости допускается использовать, но эксплуатация таких масел ограничена узким температурным диапазоном. Поскольку в ходе нагревания разжижаются и теряются смазывающие свойства. При охлаждении становятся более густыми, из-за чего запуск ДВС сильно затрудняется.
- Щелочное число. Параметр TBN – указывает на концентрацию щелочных составляющих на 1 грамм. Измеряется в мгКОН/г. Характеристика свидетельствует о наличии моющих присадок добавляемых с целью нейтрализации вредных отложений, а также кислот, которые образуются при работе ДВС. Через некоторое время щелочное число снижается. Быстрый процесс символизирует о содержании большой концентрации серы, что дает старт развитию коррозионного процесса и ведет к сильному загрязнению картера. По этой причине в моторы, работающие на дизельном топливе, необходимо заливать смазывающую жидкость с высокими показателями TBN.
- Кислотное число. TAN – параметр указывает на присутствие элементов окисления при длительной работе мотора либо в случае перегрева масла. Низкие значения говорят о благоприятных условиях работы внутри мотора и большем сроке службы. Увеличение значения – это свидетельство окисления моторной жидкости вследствие длительного использования под воздействием высокого температурного режима. Соответственно ресурс снижается.
Основа и присадки
Вне зависимости от производителя, продукция обладает сложным химическим составом, куда входит основа и комплекс присадок. Химические соединения добавляются с целью улучшения эксплуатационных качеств.
Виды базовой основы:
- минеральная;
- гидрокрекинговая;
- полусинтетическая (минеральная база + синтетическая основа);
- синтетическая (технология направленного синтеза).
У востребованных расходников концентрация химических соединений варьируется от 15% до 20%, не более. Исходя из назначения, присадки разделяются на 5 групп:
- диспергирующие, моющие;
- противоизносные;
- индексные;
- пеногасители;
- модификаторы трения.
В жидкостях на основе углеводородов с моющими и диспергирующими присадками остатки смолы, битума и прочие не слипаются. Предотвращается отложение шлама. За счет щелочи происходит нейтрализация кислот.
Благодаря снижению трения противоизносные присадки формируют защитную пленку, увеличивая ресурс трущихся деталей.
За счет индексных соединений материал становится более вязким при увеличении температуры и наоборот текучим в ходе ее понижения.
Включение пеногасителей снижают формирование воздушно-масляной эмульсии (пена), которая отрицательно сказывается на отводе тепла и смазывающих свойствах.
За счет добавления в состав модификаторов трения между трущимися элементами снижается коэффициент трения.
«Минералка», «полусинтетика», «синтетика»
Независимо от производителя автомобильная техническая жидкость представляет смесь углеводородов, где построение атомов углерода реализовано в определенной схеме. Это длинные непрерывные либо разветвленные цепочки углеводородов. Чем протяженнее «нить» из атомов, тем лучше продукция по качеству.
Исходным сырьем для производства «минералки» служит нефть. Используются разные способы:
- Проще простого – элементарная перегонка с селективной очисткой растворителем.
- Гидрокрекинг – сложная технология.
- Каталитический гидрокрекинг – самая сложная процедура.
«Полусинтетику» получают смешиванием минерального масла с синтетическим аналогом в разных пропорциях:
- синтетика – от 30% до 50%;
- «минералка – в пределах 50-70 процентов.
Получаемая продукция, превосходит минеральный по качеству и стабильности, однако он проигрывает синтетике.
Синтетический материал – это продукт природного газа, рождаемый в результате увеличения цепочек углеводородов.
Оптимальный выбор
Для каждого конкретного силового агрегата подходят только те параметры смазывающей жидкости, которые прописанные в руководстве по эксплуатации к автомобилю. Любой из производителей проводит все необходимые тесты с характеристиками силового агрегата и жидкий расходник подбирается с учетом его данных, включая режимы работы.
Как перегрев влияет на характеристики смазочной жидкости
При запуске мотора смазка еще холодная и густая, из-за чего труднее продвигается по каналам. Поэтому между трущимися поверхностями может наблюдаться ее недостаток, что грозит повышенным износом ДВС. Но стоит двигателю прогреться, и масло тоже разогревается до рабочей кондиции. По этой причине в морозы рекомендуется начинать движение только после прогрева мотора.
Характеристики основного параметра в условиях рабочего температурного режима
Большая нагрузка на ДВС сопровождается повышением коэффициента трения и температуры. Вследствие этого смазка становится жиже, а защитная пленка тоньше. С уменьшением коэффициента трения смазочный материал охлаждается. Пленка и температурные параметры изменяются согласно рабочему диапазону, который определяет производитель. Только в этом случае материал прослужит долго.
Отклонение от нормы в большую сторону
В нормальных условиях после запуска двигателя температура начинает увеличиваться, но когда значения вязкости приходят в норму, рост останавливается. Отсюда вывод – при выборе неподходящей марки температурный режим двигателя всегда будет повышенным. А это грозит износом внутренних узлов и деталей. То есть расчетные производителем значения не будут достигнуты.
Экстренный разгон, а также длительный по времени крутой подъем сильно нагружает силовой агрегат. В этом случае показатели достигают критических значений, и материал теряет свойства, может окислиться с образованием лака, нагара, кислоты.
Вдобавок из-за слишком густой консистенции двигатель отдает больше мощности на прокачку по каналам.
Отклонение от нормы в меньшую сторону
Как и превышение нормы, снижение показателей ниже нормальных тоже не приносит никакой пользы. Как результат – смазывающая пленка не сможет отводить лишнее тепло из мест трения, из-за чего материал сгорает. Вследствие этого возможно заклинивание мотора.
Чрезмерно жидкая консистенция смазочного материала не страшна новому двигателю, поскольку зазоры еще малы. Чего нельзя сказать про старые агрегаты, где зазоры увеличены, а потому растут риски сгорания.
У слишком жидкого расходника пленка формируется чрезмерно тонкой и нормальные параметры компрессии не будут достигнуты. В этом случае ничто не мешает некоторой части продуктов сгорания топлива попасть в масляные каналы. У двигателя снижается мощность, а значение рабочей температуры только растет. Вдобавок ускоряется старение масла.
Жидкие смазочные материалы находят применение в специальных машинах, рассчитанных как раз на данный вид смазки.
Заключение
Допускается смешивать моторные масла одинаковые по типу, вязкости и имеющие общую спецификацию от разных производителей. Однако усердствовать все равно не стоит и лучше делать доливку в пределах от 10 % до 15%. Впоследствии желательно полностью поменять смазочный расходник.
Перед походом в автомобильный магазин нужно уточнить ряд деталей:
- Год выпуска транспортного средства.
- Проводилось форсирование двигателя или нет.
- Присутствие турбины.
- Характер эксплуатации силового агрегата – спортивные заезды, езда по городу или бездорожью, транспортировка грузов.
- Минимальные показатели наружной температуры воздуха.
- Насколько сильно изношен двигатель.
- Совместить силового агрегата с выбранной смазкой.
Что касается интервалов замены расходника, в первую очередь нужно руководством к автомобилю. У некоторых моделей период ТО составляет от 30 до 50 тыс. км. На территории России, учитывая качество топлива, в каких условиях эксплуатируется машина и суровость климата, ТО стоит проводить после 7 500-10 000 км пробега.
Водителям необходимо регулярно проверять количество расходника, обращать внимание на цвет. Стоит учитывать, что значения моточасов (продолжительность работы ДВС) и величина пробега не всегда совпадают между собой. Когда автомобиль большую часть времени вынужден простаивать в пробке на одометр опираться не стоит и проводить замену раньше «положенного срока».