Как понимать характеристику: кинематическая вязкость масла
Как всем известно, вязкость является одним из наиболее важных физических свойств смазки. Вязкость является мерой сопротивления масла к давлению, или упрощенно это мера толщины масла. Именно вязкость масла имеет решающее значение при создании масляной пленки (по научному гидродинамического клина), который держит трущиеся движущиеся поверхности двигателя отдельно.
Один стокс равен кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды плотностью 1 г/см³ равна 1 Пуаз. Кинематическая вязкость равна отношению динамической вязкости к плотности среды и дает понятие о вязкости среды в определенных условиях — под действием силы тяжести. Это связано с методом измерения вязкости в капиллярном вискозиметре, когда измеряется время вытекания жидкости из калиброванной ёмкости через отверстие под действием силы тяжести. На практике часто применяется в 100 раз меньшая единица — сантистокс (сСт, cSt): 1 сСт = 1 мм²/с = 10 -6 степени м²/с
Вязкость влияет на температуру в местах трения, которая зависит и от контакта металл-металл и внутреннего трения масла. Вязкость регулирует уплотнительный эффект масла и скорость потребления смазочного материала. Вязкость определяет также легкость, с которой машины могут быть запущены и работу в различных температурных условиях, особенно в холодном климате. Вязкость также зависит от наличия загрязнений в масле, очень высоких давлениях, высоких температур, летучести и сдвигающих сил.
Дистиллированная вода имеет вязкость 1 сСт. Трансмиссионное масло с вязкостью 8200 сСт будет 8200 раз более вязким чем дистиллированная вода. Моторное масло с вязкостью 5000 сСт будет 5000 раз более вязким чем вода. Только представьте себе разницу в усилиях пробежаться по воде или по этим смазкам! Для сравнения, вязкость меда около 10000 сантистоксов при комнатной температуре. Вода, мед — моторное масло будет где-то посередине. Трансмиссионные или моторные масла конечно вещества совсем другого рода чем вода или мед. Очевидно, что масла во-первых будут иметь намного более высокий уровень смазывающей способности, но характеристики вытекающего под давлением потока будут аналогичны.
В современных моторах производители требуют применять масла с низкими значениями сСт вязкости, для уменьшения внутреннего сопротивления двигателя, и как следствие экономии топлива и уменьшению вредных выбросов в атмосферу.
Как правило, масла с высоким числом сСт вязкости используются для работы с открытыми зубчатыми передачами или для других типов медленно движущихся зубчатых передач. Небольшие или слабо нагруженные коробки передач обычно требуют масла в этом диапазоне вязкости.
Что такое сантистокс в масле
Тема вязкости была затронута во многих технических документах, и на это были серьезные причины. Вязкость масла его самое важное физическое свойство и оно, это свойство, является самой сущностью масла. Система измерения вязкости, как например SAE (Society of Automotive Engineers) 1 для автомобильных масел и ISO (International Standards Organisation) 2 для промышленного применения получили всеобщее одобрение как средство классификации смазок.
Статей относящихся к вязкости было много: система классификации масел, как масло работает, почему так много видов масла, трение и смазывание и как читать информацию на канистре масла. Другие статьи затронули вопрос о том, как измеряется вязкость. Но почему мы вообще должны волноваться об измерении вязкости?
Во-первых, как ранее было упомянуто, вязкость определяет применение масла, чтобы можно было сравнить с тем, что указано в документации. Во-вторых, изменение вязкости, неважно увеличение или уменьшение, может отражать химические и физические изменения в масле, которые могут стать причиной неисправности оборудования. Эти изменения вязкости, их причины и будут рассмотрены в этой статье.
ЧТО ТАКОЕ ВЯЗКОСТЬ?
Но сначала, небольшая проверка. Вязкость это особое измерение жидкостного сопротивления потоку в зависимости от температуры. Однако есть два вида вязкости.
Динамическая или абсолютная вязкость определяется как отношение силы сдвига к скорости сдвига в зависимости от температуры. Для тех из вас кому нужно более точное определение, это тангенциальная сила на единицу площади, необходимая для сдвига одной горизонтальной плоскости относительно другой, со скоростью в одну единицу, находящихся на единице расстояния между плоскостями жидкости. В системе СИ динамическая вязкость определяется как Ньютон в секунду на квадратный метр или Паскаль в секунду (Н*с*м -2 или Па*с). Не входящая в СИ, но принятая единица – Пуаз, это 0,1H*c*м -2 . Поскольку динамическая вязкость реальных жидкостей постоянно незначительная величина, то более часто используют сантипуаз (сП, 10 -3 Н*с*м -2 ) и обозначается греческой буквой «эта».
Динамическая вязкость важна при определении низкотемпературных свойств смазок, но её редко применяют при анализе масла или для определения класса вязкости (мы ещё вернёмся к этому позже). По многим серьёзным причинам, исследователя масла интересует кинематическая вязкость.
Кинематическая вязкость – производная величина и определяется довольно просто: динамическая вязкость жидкости делится на её плотность при определенной температуре. Она может быть также определена как сопротивление потоку под действием силы тяжести. Единица измерения – сантиметр квадратный в секунду (см 2 *с -1 ), также известная как Стокс (Ст) и обозначается греческой буквой ню, в СИ 1Ст = 10 -4 м 2 *с -1 . Более распространенное обозначение – сантистокс, это миллиметр в квадрате в секунду (мм 2 *с -1 ). Предпочтительные температуры при которых проводятся измерения это 40°C и 100°C.
Это очень важно, чтобы температура, при которой вязкость была измерена, была отмечена, так как вязкость меняется вместе с температурой. Как температура растет, вязкость падает, как показано на упрощенном графике ниже:
Рис. 1: Зависимость Температура/Вязкость.
Более того, с ростом температуры у различных масел вязкость уменьшается на различную величину. Так появляется такое понятие как индекс вязкости (viscosity index или VI). Индекс вязкости это безразмерная величина, которая характеризует изменение вязкости в зависимости от изменения температуры. С ростом температуры, у масел с низким VI скорость уменьшения вязкости будет выше, чем у масел с более высоким VI. Обычное летнее моторное масло, как например, SAE 30 имеет VI около 95, тогда как всесезонное масло 15W-40 будет иметь VI около 135. С ростом температуры всесезонное масло «теряет» вязкость не так быстро, как летнее, имея, таким образом, стабильную вязкостную характеристику для более широкого диапазона температур, хотя оба типа масла имеют вязкость около 100 сСт при 40°C.
В системе вязкости SAE, более высокому значению, соответствует более высокая вязкость, то есть масло с вязкостью SAE 15W-40 ведёт себя как SAE 15 в холоде и как SAE 40 в нагретом состоянии. Это дает необходимую защиту во время рабочих температур, до тех пор, пока обеспечивается условие, что масло в холодном двигателе не слишком вязкое для того чтобы течь. Фактически «W» означает «Winter»(Зима). График расположенный ниже иллюстрирует зависимость между сезонным и всесезонным маслом.
Рис. 2: Сезонное/Всесезонное масло – зависимость от температуры (упрощенно).
VI масла может быть увеличен различными путями. Обычное минеральное масло имеет в своем составе присадки. VII — viscosity index improver (улучшители индекса вязкости), которые представляют собой длинные цепочки органических полимеров, которые остаются аккуратно свернутыми пока холодно. Но как только температура начинает расти, полимеры «разматываются» и тем самым замедляют уменьшение вязкости, вызванное ростом температуры. Минеральные масла глубокой очистки имеют естественно высокий VI , так как процесс очистки удаляет компоненты нефти с низким VI. Наконец, синтетические смазочные материалы могут быть химически разработаны так, чтобы иметь высокий индекс вязкости. Запомните, просто очистка масла, без каких-либо присадок, дает натуральный, высокий VI.
Индекс вязкости масла может быть определен измерением кинематической вязкости масла при двух температурах, обычно это 40°C и 100C. Кинематическая вязкость определяется при помощи кинематического вискозиметра. Типичные такие инструменты представлены на изображении ниже. 
Рис. 3: Кинематические вискозиметры.
Силиконовая масляная ванна при постоянной температуре (с точностью до одной двадцатой градуса) и серия трубок погружённых в ванну. Масло течёт по трубкам под действием силы тяжести до тех пор, пока не достигнет электронного сенсора в нижней части трубки. Когда масло проходит через сенсор, включается таймер. На небольшом расстоянии после этого есть еще один сенсор, который останавливает таймер, когда масло проходит мимо него. Основываясь на известном нам диаметре трубки и времени прохождения масла между двумя сенсорами, мы можем вычислить вязкость.
Этот исследовательский метод очень прост. Он также быстр, дёшев, точен и воспроизводим. Это совсем не так при определении динамической вязкости, когда плёнка масла расположена между двумя пластинами и измеряется сила, требуемая для кручения одной пластины относительно другой. Явные преимущества измерения кинематической вязкости подталкивают нас к выбору именно этого метода. Однако динамическая вязкость дала бы нам более верное отражение того, что на самом деле происходит в смазочной системе. Измерения кинематической вязкости, под действием гравитации, подвергают масло очень небольшим усилиям сдвига, тогда как во время измерения динамической вязкости, оказывается приближенное к реальному усилие сдвига, которое встречается в механических системах, а это, в свою очередь, может отразиться на вязкости масла в реальной ситуации.
Прежде чем мы двинемся дальше, давайте рассмотрим некоторые малоиспользуемые единицы измерения кинематической вязкости. Универсальные Секунды Сейболта или Вязкость по Сейболту (SUS — Saybolt Universal Seconds), была популярна в США, и основывалась на количестве секунд необходимых для прохождения 60 мл масла через специальное калиброванное отверстие. Связаны с SUS (или SSU) и Furol Секунды Сейболта (SFS — Saybolt Furol Seconds). Это в основном то же, что и универсальные измерения, но применяется к более вязким жидкостям. «Furol» — это акроним от «Fuel and Road Oils»(Топливо и Дорожные Масла). Градусы Энглера были популярны в континентальной Европе и основаны на отношении времени занимаемого прохождением потока 200мл масла через вискозиметр ко времени занимаемому таким же объемом воды при 20°C. Секунды Рэдвуда использовались в Великобритании, этот метод основан на времени занимающем потоком 50мл масла через вискозиметр. Есть коэффициенты перевода результатов измерений от одной системы к другой, но только температура должна быть фиксированной, а также обычно предполагают, что масло имеет VI от 95.
Итак, теперь мы знаем, что мы измеряем, но зачем мы это измеряем и как мы распорядимся этим – что значат эти результаты? В чем смысл вязкости, она слишком маленькая или слишком большая? Какие причины заставляют вязкость изменяться?
Про масло.
vk.com/topic-12695246_22527032
По наводке racemaster скопирую инфу по маслам.
Репост обязателен!
Вязкость масла — это его способность протекать сквозь калиброванное отверстие в воронке, за единицу времени — Сантистокс (cSt) это и есть куб.см. в секунду. Исходя из этого видим, что искомое 0W20 по консистенции то же самое, что и вода из-под крана, и предназначено оно для эксплуатации в режимах вращения двигателя выше 5000 об. Вряд ли кто-то всерьез собирается юзать такое масло в повседневной езде.
Собственно, вот данные именно Мотюля для режимов эксплуатации своей линейки масел:
0W20 — квалификации, драг-рейсинг, короткие трассы;
5W30 — квалификации, короткие трассы;
5W40 — кольцевые гонки, ралли, повседневная езда*;
10W40 — квалификации GT;
15W50 — длительные гонки, повседневная езда*;
20W60 — многочасовые гонки.
* — для форсированных атмосферных и турбированных моторов.
Как видим, только два класса вязкости рекомендовано для повседневной езды, и то с некоторыми оговорками. После окончания гонки масло рекомендуется поменять.
это если мы речь ведем в контексте спорт. если речь вести в контексте гражданский автомобиль то
0w20 — новый автомобиль, с данной рекомендованной вязкостью для двигателя
привожу примеры автомобилей
королла с 00 года с двс 2nz-fe, 1nz-fe
x-trail с двс qr20de
nissan cube cr14de
nissan tino qg18de
civic от 15 до 17 и многие другие
5w20 тоже много машин, не буду перечислять, новые автомобили. калдины все в новом кузове, кроме 3sgte
5w30 многие авто даже 246 с 3sgte новые
5w40 тоже много машин новые
0w40 по характеристикам больше для горячих турбо в т.ч. в стоке, круглогодично, отличная прочность на сдвиг и «тонкая» основа
5w50 машины с пробегом больше 100 (рекомендация Mobil1) тоже ни один производитель не рекомендует такую вязкость
10w60 двигатель умер, а ремонтировать денег нет…
Насчет проворачивания вкладышей — оно может происходить из-за отсутствия масляного клина (контакт металл в металл), а наш любимый масляный клин может отсутствовать потому что:
— основа тонкая и вязкость слабая, прочность на сдвиг никакая (получаем металл в металл)
— основа толстая и вязкость высокая, промазки нет (получаем металл в металл)
Тонкое масло как раз ради надежности и только для этого! И как раз-таки практично.
Просто есть пара мулек, в силу которых многие думают обратное.
Сейчас попробую прояснить цифрами.
Вводные:
Многие современные моторы оптимально смазываются на высоких оборотах при вязкости 10-12 сСт или менее
Излишняя вязкость масла на высоких оборотах приводит к:
— вспениванию
— кавитации
— появлению воздушных включений
что приводит к:
— большему трению в парах
— большему теплообразованию в моторе
— росту расхода топлива
в итоге:
к падению мощности и утилитарному неудобству — необходимости правильно прогревать мотор (определенное время на определенной нагрузке)
В высокоскоростных подшипниках к вязкости масла особенные требования — слишком толстые могут не давать возможность создать клин — я знаю, что сие звучит необычно, но чем быстрее крутится хрень, тем тоньше должно быть масло! Вкладыш диаметром 4 см истирается обоймой подшипника с частотой 12 тысяч оборотов/минуту уже на скорости в 90 км/ч! В таких парах масло должно иметь вязкость менее 10 сСт во избежание кавитации и отсутствия масляного клина!
Вязкость в 30 сСт на высоких оборотах (от 6 000 и далее) = все вышеупомянутое
— САЕ 60 при 100 градусах имеет 24 сСт!
Для примера: вязкость в 15 сСт наступает у:
* 5W40 при 90 градусах
* 10W40 при 99 градусах
* 10W50 при 109 градусах
* 10W60 при 119 градусах
вязкость в 10 сСт наступает у:
* 5W40 при 117 градусах
* 10W40 при 118 градусах
* 10W50 при 130 градусах
* 10W60 при 142 градусах
Обрати внимание на достижение правильной вязкости для 50 и 60 индексов — твой мотор до таких температур просто не греется! Ни о каком надежном масляном клину говорить просто нельзя! Все как раз-таки сухонько.
Теперь о волнующе надежном масляном клину — подойдем с другой стороны: в плане прочности на сдвиг: вязкость при 150 градусах и скорости сдвига 10 в 5 степени с минус 1:
САЕ 20 = 2,6
САЕ 60 = 3,7 (аналогично САЕ 40, кстати)
О температурных режимах — для рабочих 100 градусов минимальная вязкость САЕ 60 в зависимости от основы все равно не будет ниже 21,9…
Копеечно к вопросу о минералке и синтетике:
возьмем САЕ 50 — и у синтетики, и у минералки на 100 градусах вязкость будет бродить в районе 18 сСт, но у синтетики при, например, более низких 40 градусах =
148 сСт – 10W
130 сСт – 15W
117 сСт – 20W
а у минералки при тех же 40 градусах = 205 сСт!
То есть синтетика на более низких температурах быстрее "легчает", или, по-иному, гораздо быстрее по мере нагрева доходит до вязкости оптимальной промазки. Потому холодные пуски и старты на непрогретом моторе на синтетике — гораздо меньшее зло. Самое смешное здесь то, что: чем жестче зимний индекс, тем тоньше полимеры, создающие основу, тем меньше потерь (указаны в начале) идет в начале прогрева мотора.
Потому (подходим к главному вопросу) для такого летнего безобразия, как драг, прошаренные товарищи юзают жесткач по зиме типа 0W20. Оно максимально (резюмирую вышесказанное) защищает мотор и создает упомянутый надежный масляный клин + не гнобит мотор потерями.
Комменты: высокооборотистые моторы, собранные на точных узлах и деталях, работающие на масляных насосах высокого давления, имеют вариант работать на специфичных синтетических маслах с низкой кавитацией и торможения трением, позволяющих получить большую мощность без потерь в надежности!
Да, никто об этих маслах не пишет в мануалах, но они могут использоваться на дорожных машинах! Хотя не уверен, по-моему, в мануалах на хондовские моторы о 0W20 идет упоминание. В свежих мануалах. Моторы, по большому счету, теряют мощность в силу термодинамических явлений, но, примерно 6% мощности мотора теряется из-за торможения трения (данные Хонды, кстати), создаваемого торможением масла в каналах, появляющегося в силу насосных потерь и вязкостного торможения (коряво выразился, но не понимаю, как лучше сказать), возникающего в парах трения. Указанные спецмасла являются жесткими, но тонкими.
Вот данные замеров по мощности для разной синтетики (один и тот же мотор и все прочее, естественно!):
* 15W50 = 228 л.с.
* 5W40 = + 2,8%
* 0W20 = + 5% к 15W50
Вот что нашел по подобным маслам в плане продаваемого: (копал лениво, потому лучше сами пошукайте по 0W20)
Важно учесть, что речь идет только о эстеровых маслах! это дорогая 100% синтетика, не путать с минеральным 0W20
и синтетикой на основе РАО и МС
Верный ход: подобрать максимально тонкое масло, тонкость которого будет ограничивать только требование к способности масла поддержать давление в системе; иным языком — настолько тонкое, насколько возможно при условии сохранения уровня давления масла
Хочу в каждом индексе найти самое лучшее масло, потому как параметров кроме вязкости (как результирующего показателя ряда моментов) есть много и все заслуживают пристального анализа.
Насчет Кастрола — сразу скажу, что в их ходовой линейке нет искомого масла 0В20.
И еще повторюсь — эстеровое 0В20 все же не совсем гражданское масло, только для драга и, за некоторым исключением, для кольца. Для ралли его я не вижу
Вчера пообщался с человеком, который 12 лет обеспечивает маслом несколько крупных торговых точек на рынках в Южном порту, авторынке на территории рынка "Садовод", Кунцево, Мытищах и еще где-то. Разговор шел о масле в принципе и Мотюле в частности. Ездит чел на форсанутой 21093 (свыше 200 л.с., атмосферник). Что говорил:
1. Ни один производитель масел не такой дурак, чтобы продавать масло, работающее 1 гонку — очень короткий промежуток времени В СВОБОДНОЙ ПРОДАЖЕ. Производителей завалили бы исками о спаленных движках. По его словам все "супэрсынтетычные масла" СПОКОЙНО ХОДЯТ 5-6 ТЫЩ КМ! А ВОТ БОЛЬШЕ ТОЧНО НЕ НАДО!
2. Конкретно о Мотюле — сам он юзает серию 300 V. Зимой 5W30, летом 15W50 — по его мнению оно больше похоже на 5-10W50. Утверждает, что лучше этого масла для форсированных и турбомоторов щас просто нет. Любопытно, что сам Мотюлем не занимается и покупает его на стороне.
Прим.ред.: а зачем W50 лить-то, в свете всего вышеописанного? В пустыне Сахара живем, что-ли? С +42 в тени? Не-ет, торговать маслом и понимать, для чего оно, две большие разницы, однако…
3. О масле 0w20 сказал что оно ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО для машин с сухим картером и/или очень мощным маслонасосом. При эксплуатации в обычном движке есть вероятность что давление масла будет таким низким, что будет гореть лампочка.
4. Положительно отозвался о моем выборе 300 V 5w40, единственное рекомендовал в зиму 0w30 или 5W30.
Вот еще о том же чуть по другому написано (не объединил еще две этих статьи в одну):
gt-four.ru
Масло в ДВС — теория и практика…всем читать, перед тем как спросить…
Масло: какие его показатели имеют реально важное значение:
. прочность на сдвиг в паре трения
. стабильность (способность сохранять свойства во времени и под нагрузкой)
. универсальность (наличие улучшенных вязкостных характеристик для разных, особенно низких температур)
Вязкость – способность субстанции сопротивляться течению.
. вязкость измеряется в сантистоксах (единица измерения названа в честь сэра Джорджа Стокса, британского инженера), или сокращенно — сСт
. Стокс измерял вязкость по времени, которое требуется для того, чтобы утопить в некой субстанции тарированный стальной шарик
(сорри, но без деталей по весу шарика, диаметру, марке стали и т.п. – все эти показатели мы подразумеваем под словом «тарированный»)
. в случае с маслами данный шарик должен тонуть в масле за некое время
. в наше время вязкость определяют другим методом, не менее корректным, чем метод автора, но зато более удобным – сколько времени потребуется маслу определенной температуры и в определенном количестве для истекания сквозь тарированный просвет
. вязкость масла определяется экспериментальным путем – при неких условиях масло должно вытечь через просвет за некое время
. то, за какое время при определенных температурных условиях и при определенном количестве, истечет масло сквозь просвет, и характеризует вязкость масла
. чем больше результат по времени, тем более вязким является масло
. так как вязкость напрямую зависит от температуры, ее значение не может рассматриваться вне контекста значения температуры, при котором проводилось испытание
Вязкость устанавливается тестовым путем по САЕ, замеряется при ‘–‘ гр. по Цельсию (как бы для зимы, Winter – W, вот откуда буковка W на упаковке) и при ‘+’ гр. по Цельсию
. масла имеют индекс вязкости, характеризующий, какие требования тестов САЕ при указанных 2-х температурах оно прошло (для универсальных масел)
. 10W40 – означает, что при -25 пройден тест САЕ типа 10W, а при 100 пройден тест САЕ типа 40
. «зимних» тестов есть 6 типов, от теста, проводимого -35 гр. (прошедшее его условия масло будет иметь тип 0W) до -10 гр. (тип 25W)
. «зимние» типы характеризуют то, насколько, тупо говоря, масло помогает мотору образовывать пленку в парах трения при холодных пусках
. правильное «зимнее» масло может быстро циркулировать в контуре, и позволяет избежать потерь мощности (топлива) в тот период работы, пока мотор холодный
. как только произошел разогрев мотора, вязкость «зимняя» перестает иметь какое-либо физическое значение (т.е. это св-во описывает только отдельные аспекты LC мотора)
. это значит, что вязкость масла 5В-40, 0В-40, 10В-40 – в рабочем режиме мотора, уже после холодного пуска – абсолютно одинакова, «зимняя» вязкость тут уже роли не имеет
. «горячих» тестов есть 5 типов – они индексируются как 20, 30, 40, 50, 60 – и все проводятся при одной и той же температуре в 100 гр. по Цельсию («зимние» — при разной Т)
. также есть тест для выяснения «горячего» значения вязкости при 40 гр. По Цельсию, но он применяется реже
. индекс «горячего» теста 30 характеризует, например, что масло имеет вязкость в пределах от 9,3 до 12,5 сантистоксов
. индекс «горячего» теста 40 характеризует, например, что масло имеет вязкость в пределах от 12,5 до 16,3 сантистоксов (в среднем масла такого индекса имеют 14 сантистоксов)
. индекс «горячего» теста 50 характеризует, например, что масло имеет вязкость в пределах от 16,3 до 18,5 сантистоксов
. индекс «горячего» теста 60 характеризует, например, что масло имеет вязкость в пределах от 18,5 до 24,0 сантистоксов
. очень важный момент – «горячие» индексы есть условная мера, при разных температурах масло будет иметь разную вязкость!
. в качестве примера – значения сСт для «масла с собственной вязкостной характеристикой»* с индексом 40 при разных температурах (количество жижи для тестов бралось одинаковое, все прочие условия были уравнены)
• Приведены значения неуниверсального масла, т.е. monograde, пишутся без буковки W, еще есть универсальные масла, т.е. multigrade
• Неуниверсальные масла не проходят утвержденных тестов при минусовых температурах, т.е. они проходят тесты при минусовых температурах, но полученные значения вязкости при этом носят справочный характер, не являясь каким-либо стандартом
• Универсальные масла тем и отличаются от неуниверсальных, что способны при минусовых тестах показывать гораздо меньшую вязкость, например неуниверсальное САЕ 40, как показано в таблице выше, при 0 градусов имеет 2 579 сСт, тогда как универсальное 5В40 с той же плюсовой вязкостью в 14 сСт при 0 градусов будет иметь вязкость всего 800 сСт, что, конечно же, гораздо «тоньше», чем 2 579 сСт у неуниверсального.
• Универсальность масла напрямую зависит от его основы – если по-тупому, самое синтетическое масло и будет самым универсальным, т.е. универсальность масла напрямую зависит от того, на какой основе данное масло изготовлено (пока, наверное, звучит мутно – но читайте дальше – и поймете)
— «горячий» индекс 40 означает, что при 100 гр. масло имеет 14 сСт, но это же масло в поддоне при 90 гр. будет иметь 18 сСт (как будто при САЕ 50), при 130 гр – 11 сСт (индекс 30)
— моторы не знают, на каком индексе бегает масло внутри! (они не настолько «умны»)
— любому современному мотору (в общем и целом) при любой рабочей температуре идеально подходит реальная вязкость в 10 сСт
— при такой вязкости по эмпирике мотор везде успевает смазаться – во всех своих парах трения
— при большей вязкости для данного режима работы мотора пары трения не будут успевать смазаться, при меньшей вязкости – не будут успевать создать пленку на парах трения
— иным языком, как бы мотор не прогревался, вязкость должна быть для данного температурного режима в районе 10 сСт
— фишка в том, чтобы определить, в каком температурном режиме будет находиться масло в твоем моторе большую часть времени и именно такую вязкость и надо подобрать
— если твой мотор греет масло до 100 градусов, то идеалом будет заливать индекс 30 – как раз при 100 гр. будешь иметь искомую вязкость
— если твой мотор греет масло до 130 гр., то какое масло при такой температуре даст 10 сСт? Ответ – с индексом САЕ в 50
Какие есть здесь закавыки:
— если ты залил в свой мотор индекс 50, но масло греешь только до 100 градусов, то при 100 гр. вязкость твоего масла будет 18 сСт! Это слишком много! Слишком «толстое» масло! оно не будет успевать смазать все пары трения с той частотой, как того требуют циклы, по которым происходит соприкосновение в ПТ – не будет доходить до них вовремя = потери мощности (на трении), повышенный расход топлива, забив масла хим. продуктами работы мотора (многие из которых, кстати, не останавливаются в фильтре, как думают многие, потому что их молекулярный вес слишком мал для того, чтобы быть зацепленными шторой МФ)
— если ты залил в свой мотор индекс 30, но нагреваешь масло до 130 гр., то оно будет слишком «легким» — его вязкость будет ниже искомых 10 сСт, будет «свистеть» меж пар трения, не даст пленки в ПТ, достаточно прочной на сдвиг, предохраняющей мотор от потерь мощности (топлива)
* для справки – нагревание до 130 градусов – стандартная величина для спортивных моторов (гоночных, чтобы не было иллюзий, а не сракерских)
Что делать на сракерских/овощных машинах?
— брать масло с хорошей прочностью на сдвиг, что-то вроде САЕ «Х»W/40 – верхний «горячий» лимит вполне правилен по сСт для тех температур, которые достижимы сракером
— нижний предел «зимний» — стоит подбирать исходя из климатических условий места обитания сракера в тот момент времени, когда он юзает свою машину (зимой; летом)
— если живешь/ездишь в холодных краях, то чем синтетичнее масло, тем лучше (потому что тем тоньше его основа, значит, оно менее вязкое при холоде, чем малосинтетичные или несинтетичные масла)
— вдаваться в страшные зимние индексы не стоит – уйдете совсем не туда, потому что они исчисляются так – чем меньше цифра, тем меньше вязкость, при одной и той же забортной температуре 5В течет лучше 10В, и тем более лучше, чем 15В, не надо брать масло с большим цифренным индексом!
0В = -35 пройден
10В = -25 пройден
25В = -10 пройден
Т.е. масло 0В при -10 градусах будет более текучим, чем масло 25В при -10 градусах.
— прочность на сдвиг в данной ситуации имеет гораздо большее значение, чем тип масла по роду – минерального или синтетического
— прочность на сдвиг обеспечивается наличием и характером связующих основу масла полимеров
— самые пестатые в этом плане – эстеровые масла, содержат полимер эстер
— лучше взять эстеровое с хорошей прочностью на сдвиг на минеральной основе, чем «синтетическое» со слабой прочностью на сдвиг, приготовленное на основе модифицированного минерального
— если есть маза взять полусинтетику с эстером – вообще замечательно
Если ты спорцмен или живешь за полярным кругом?
– полностью синтетическое масло с наименьшей возможной плотностью рулез, но, естественно, его тонкость д.б. достаточной для сохранения давления масла в системе — на макс. температурных режимах работы мотора оно д. давать вязкость в районе 10 сСт
«Синтетика» бывает полностью синтетическим, полусинтетическим маслом, или, более стремный вариант – модифицированным минеральным маслом.
Минеральное масло, содержащее несколько процентов модифицированного минерального (гидрокрекингового) синтетического – не подходит для спорта (никакого).
С юридической точки зрения производитель имеет при некой деликатности право именовать такое масло синтетическим (все зависит от формулировки). В н.в. нет законов, запрещающих именовать такое масло синтетическим, особенно если производитель проводит это именование с применением хитрых формулировок. Из-за этого и понятие универсальности масла запутывается – если масло прошло холодный тест, то оно универсально, но ведьтребования тестов либеральны, и чтобы их пройти, не обязательно быть акуительно синтетичным маслом! Т.е. получается что универсальность универсальности рознь, т.к. синтетичность синтетичности рознь.
Более «легкие» полностью синтетические масла более уместны для спортивных моторов или супербольших годовых пробегов, иначе это просто экстравагантный способ профукать деньги без толку и попасть на ремонт мотора (если ты сракер или тошнот).
Если на малом набеге мотора поимели место траблы в виде износа в парах трения, значит, если речь вести о масле, оно со 100% гарантией было (все симптомы):
— со слабой прочностью на сдвиг
— слишком легким
— минеральным или модифицированным минеральным
Замена масла:
— частая актуальна только в тех случаях, когда мотор имеет малый набег, и он складывается из коротких и медленных рейсов. Масло при таком набеге напитывается топливом и водой, а характер езды не оставляет шанса выпарить все указанное гумно из него (= коррозия, износ колец и горшков). Даже если рекомендованный пробег мотора не набежал, раз в год при таком раскладе масло надо менять обязательно!
— при интенсивном характере набега (много километров за раз и в хорошем темпе), если в мотор залито нормальное и правильное масло, можно даже немного задерживать его замену относительно рекомендаций по пробегу (сейчас не говорим о случаях промывок мотора в течении 4-5 подходов по тысяче километров и т.п.)
— полностью синтетические масла – настоящие синтетические масла – позволяют раздвигать сроки замены масла примерно в 2 раза по пробегу на тюненых моторах. В этом плане, они кстати, очень даже экономичны, если мерить по шкале руб/км
Моющие свойства масел:
Если только ты не покупаешь какой-то откровенный отстой, то можно особенно не париться – если мотор в принципе был в надлежащем состоянии, то моющих свойств практически любых не паленых современных масел достаточно, чтобы поддерживать его в чистоте. Если мотор в хреновом состоянии, эксплуатировался как парой строк выше и при этом масло не меняли, то есть смысл его помыть маслами с хорошим (дизельного характера) щелочным числом по Ильсак
Прогрев масла:
Нужно ли его греть? Да! Однозначно! И не только стоя, но и на ходу – в течение первых 5 километров рейса без больших нагрузок на мотор. Помните нужный сСт! Пока не доведёте масло до нужного по сСт значения вязкости, пары трения не будут смазываться надлежащим образом. Для сракерства и спорта – его вообще надо хорошо прогревать! (за исключением драговых масел 0В/20). В высокоскоростных парах трения (вкладыши, например), масло может быть слишком вязким для поддержания смазки, поэтому гидродинамического клина в этих парах может не быть – поэтому, каким бы странным это ни казалось, масло для таких пар трения должно быть максимально легким (потому что вязкость и прочность на сдвиг – разные понятия). Подшипник коленчатого вала 4 см в диаметре трется при 12 тысячах оборотов на скорости 100 км/ч, для избежания кавитации вязкость масла должна быть ниже 10 сСт
Разница между дорожными и гоночными маслам:
Хорошие синтетические масла одинаково уместны для дорожного и гоночного пользования. С тонкими настройками мотора, масляными помпами высокого давления, на высоких оборотах мотора уместны синтетические масла, устойчивые к кавитации – типа 0В/20. Их вполне можно использовать и для дорожных автомобилей (см. выше – если денег не жалко). Двигатель теряет мощность разными путями, но большинство из них обусловлено законами термодинамики, однако около 6% потери мощности приходится на потери смазки в парах трения: — из-за насосных потерь помпы и сдвига пленки с поверхности трущихся компонентов, включая трансмиссию. Устранение износа в парах трения путем использования масел с хорошей прочностью на сдвиг и низкой вязкостью в основных режимах работы мотора позволяет вернуть до половины потери мощности на трении (от 3% и выше из указанных 6%) – для достижения такого результата могут подойти и не специальные «гоночные» масла. Из моей практики – на стенде с мотора, залитого синтетикой 15В/50 с высоким содержанием эстеров получили 128 л.с. (мото), заменили масло на аналогичную синтетику с эстерами и вязкостью 5В/40 – 132 л.с.; затем залили специальную синтетику 0В/20 –сняли 134 л.с.; при смене масла проводили замеры износа в доступных парах трения – все Ок, как и должно быть, учитывая, что масло оставалось условно паритетным по прочности на сдвиг, но с большей текучестью/меньшей вязкостью
Жор масла мотором:
Свойственен большеобъемным моторам с воздушным охлаждением, моторам с большими зазорами по горшкам, высоконагруженным моторам с жидкостным охлаждением – с деформациями под нагрузками или с легкими поршнями с малым числом колец – для указанных моторов склонность жрать масло – данность и норма. Сгоревшее масло оставляет твердые отложения в камерах сгорания, способствуя возникновению детонации – потому такие моторы надо регулярно чистить — жор масла свойственен и обычным моторам – это часто происходит из-за поднятия уровня масла в картере благодаря удержанию воздуха, что приводит к выходу масла через
вентиляцию картера – во избежание этого надо лить менее вязкие масла – тогда воздух не будет задерживаться, и масло перестанет уходить.
Насколько важно при замене масла использовать ту же марку и тип:
Можно кроме шуток, особо не париться – чтобы ни рекомендовали производители, в основном их писульки на банках – всего лишь защита от дурака. По факту никакого вреда не будет, даже если смешать, например, минералку 20В/40 с синтетикой 5В/30 – лучше, конечно, из перестраховки, масла не смешивать, но и паниковать при отсутствии другого выхода не стоит. Нельзя смешивать только масла для 2-х тактных моторов с маслами для 4-х тактных моторов!
Вязкость моторного масла: как выбрать?
Знания о моторном масле необходимы для всех начинающих и опытных владельцев автомобилей, так как это позволяет правильно подобрать подходящее масло для автомобиля. Но какое моторное масло выбрать? Иногда это кажется непростой задачей – моторных масел множество и для каждого автомобиля нужно подбирать масло по определённым критериям. От выбора моторного масла зависит, как долго прослужит двигатель Вашего автомобиля.
Какое же моторное масло лучше подойдет для вашего автомобиля?
У моторных масел достаточно много параметров, но одним из главных является вязкость.
Вязкость моторного масла — это свойство масла оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой. При этом совершается работа, выделяющаяся в виде тепла в окружающее пространство. Другими словами — это внутреннее трение.
Вязкость моторного масла — непостоянная величина. Она может изменяться под воздействием ряда факторов, например температуры масла, количества примесей в составе масла, наработки двигателя автомобиля. Вязкость в двигателе служит для создания масляной пленки и разделения трущихся деталей.
Впервые классификация по вязкости моторных масел была предложена Сообществом автомобильных инженеров (SAE — Society of Automotive Engineers) в 1911 году.
В соответствии со стандартами, масла должны обладать следующими свойствами:
Прокачиваемость жидкости (моторное масло должно без проблем проходить по всем каналам системы и не превращаться в сгущающуюся жидкость)
Работоспособность в условиях высоких температур (масло не должно испаряться при высоких температурах, а его защитная пленка должна сохранять стенки деталей от износа)
Также качественное моторное масло должно:
Удалять из двигателя продукты сгорания топлива
Минимизировать силы трения между отдельными деталями двигателя
Уплотнять зазоры между деталями цилиндро-поршневой группы
Классификация моторных масел по SAE
Актуальная редакция сообщества автомобильных инженеров — SAE J300, изданная в январе 2015 года, выделяет три категории масел:
зимние (например, маркировка вида SAE 5W)
летние (например, SAE 40)
всесезонные (например, SAE 5W-40)
Зимние – с буквой W (от английского «Winter», и переводится как «Зима»). Масла, удовлетворяющие этим категориям – маловязкие и применяются преимущественно зимой – SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W.
В основном это легко текучие масла, они способны не застывать и не загустевать при сильных морозах. Использовать их в летний период — нежелательно. При высоких температурах их вязкость существенно снижается и они не могут обеспечить нужную смазку и уберечь трущиеся поверхности.
Летние – без буквенного обозначения. Масла, удовлетворяющие этим категориям – высоковязкие и применяются летом – SAE 20, 30, 40, 50, 60.
Они наоборот хорошо служат при высоких температурах летом и практически бесполезны зимой. Использование таких масел при низких погодных температурах также приводит к излишнему износу двигателя.
Большинство масел сейчас являются всесезонными, поэтому это свойство отражается, например, в таком обозначении: SAE 5W-40. Они очень популярны у автолюбителей, так как их можно использовать и круглогодично. В зависимости от температурных условий их характеристики также могут меняться.
Динамическая и кинематическая вязкость моторного масла
Кроме классификации вязкости масел по сезонности, можно разделить вязкость моторного масла на динамическую и кинематическую.
Динамическая вязкость моторного масла – сила сопротивления моторного масла, возникающая во время движения двух слоев масла, расположенных на расстоянии один сантиметр, которые движутся со скоростью 1 см/с. Единица измерения динамической вязкости — Па*с (мПа*с). Обозначается в английской аббревиатуре CCS.
В стандарте SAE J300 динамическая вязкость всесезонных и зимних моторных масел определяется следующим образом (это по сути, их температура проворачиваемости):
0W — при температуре до -35°С;
5W — при температуре до -30°С;
10W — при температуре до -25°С;
15W — при температуре до -20°С;
20W — при температуре до -15°С.
Кинематическая вязкость – высокотемпературная мера оценки масла. Она показывает количество времени за которое по сути некоторое количество жидкости проходит через отверстие определенной площади сечения. Высокотемпературная вязкость измеряется в мм²/с или в альтернативной единице измерения сантистокс — сСт, где 1 сСт = 1 мм²/c = 0,000001 м²/c.
У летних масел, чем выше вязкость по SAE, тем менее текучим оно будет при более высокой температуре и наоборот.
SAE 20 — пригодно для эксплуатации при температуре окружающей среды до +15°С включительно;
SAE 40 (0W-40; 5W-40; 10W-40) — до 40°С;
SAE 40 (15W-40; 20W-40; 25W-40) — до 45°С;
При выборе моторного масла прежде всего следуйте рекомендациям автопроизводителя. Настоятельно советуем использовать моторное масло с теми значениями динамической и кинематической вязкости, которая указана непосредственно производителем авто. Выбор того или иного масла нужно проводить по нескольким параметрам – в том числе и по вязкости.
Оптимальная вязкость моторного масла обеспечит стабильность и надежность двигателя вашего автомобиля.