Вязкость при 40 градусах какая лучше

Промо: Вязкость и температурный режим – подбираем моторное масло

Два раза в год, когда приходит время менять моторное масло, все автолюбители впадают в ступор. Все эти циферно-буквенные обозначения запомнить сложно, а надо — ведь от этого зависит сохранность мотора.

Замена масла будет проходить легче, если один раз разобраться, по какому принципу формируются маркировки. Сейчас объясним так, чтобы лезть в «Гугл» больше не приходилось.

Маркировка масел по вязкости

Один из важных критериев, который необходимо учитывать при выборе моторного масла – это класс вязкости по классификации SAE J300, которую разработало общество автомобильных инженеров США.

Итак, перед нами буквы и цифры. Чтобы понять, что они значат, надо держать в голове: W — от английского winter (зима).

Вот, например, маркировка SAE 5W. Это моторное масло предназначено только для использования при отрицательных температурах. Потому что есть буква W.

А вот ― SAE 50. Его можно лить только в жару. Потому что буквы W нет.

Если выбираете масло для круглогодичного использования, в его маркировке будет сразу две цифры. Например, 5W-40. Сначала зимний класс (рядом с W), потом летний.

Практически все современные моторные масла — всесезонные и имеют двойное обозначения температурного режима, чисто зимние и летние встречаются очень редко.

Как понять, какой температурный режим подходит для вашего климата

Следует помнить, что число не указывает на конкретную температуру, то есть маркировка 5W-40 не означает, что масло применимо при температуре от -5 до +40 градусов.

Сначала разберемся с зимним классом:

У зимнего или всесезонного масла числа перед буквой W привязаны к минимальной температуре, при которой осуществляется проворачивание коленчатого вала двигателя – запуск двигателя. Чем меньше этот показатель, тем ниже температура, при которой двигатель автомобиля будет бесперебойно работать.

0W-XX – моторное масло рассчитано на работу при температуре окружающей среды до минус 35 градусов Цельсия

5W-XX – моторное масло рассчитано на работу при температуре окружающей среды до минус 30 градусов Цельсия

10W-XX – моторное масло рассчитано на работу при температуре окружающей среды до минус 25 градусов Цельсия

15W-XX – моторное масло рассчитано на работу при температуре окружающей среды до минус 20 градусов Цельсия

Таким образом, чем ниже цифра перед буквой W, тем ниже температура, при которой масло остаётся подвижным.

Теперь перейдем к летнему классу:

Число летнего класса характеризует вязкость масла при высокой температуре. Чем выше значение – тем выше вязкость. Следует отметить, что выше не значит хорошо. Для каждого автомобиля рекомендуется использовать моторные масла с классом вязкости рекомендованным автопроизводителем.

Какое масло лучше использовать?

Как вы понимаете, дело не только в погоде за окном (если вы не в Арктике живете). Масло необходимо выбирать в соответствии с требованиями в технической документации на автомобиль. При этом важно учитывать также температуру в двигателе, его состояние, пробег и даже стиль езды водителя.

Поэтому вязкость – важный, но не единственный критерий подбора. Важно, чтобы масло имело высокие характеристики, и удовлетворяло современным требованиям автопроизводителей.

Масла Rosneft Magnum – высокотехнологичные моторные масла, которые соответствуют международным стандартам качества, обеспечивают надежную защиту двигателя от износа и образования отложений, удовлетворяют потребности разных автолюбителей.

Моторные масла Magnum одобрены и рекомендованы для использования ведущими зарубежными и российскими автопроизводителями, такими как: Mercedes-Benz, Volkswagen Group (Volkswagen, Audi, Skoda, Seat), Porsche, Renault, АвтоВАЗ.

Rosneft Magnum Ultratec C3 – масло, специально разработанное для современных европейских автомобилей. Предназначено для бензиновых и дизельных двигателей, совместимо с системами доочистки выхлопных газов и фильтрами сажевых частиц. Обеспечивает надежную защиту и длительный срок службы двигателя.

Rosneft Magnum Ultratec A5 – разработано для автомобилей Ford, Jaguar, Land Rover. Предназначено для бензиновых и дизельных двигателей. Обеспечивает легкий запуск при низких температурах, надёжную защиту двигателя и, что важно − экономию топлива.

Rosneft Magnum Ultratec FE – масло для автомобилей японского и корейского производства. Обеспечивает экономию топлива и надежную защиту деталей двигателя от износа.

Rosneft Magnum Ultratec A3 – для европейских автомобилей: Mercedes-Benz, Volkswagen, Renault и других. Масло обеспечивает надежную защиту износа, продлевая срок эксплуатации основных деталей и узлов двигателя автомобиля.

Расшифровка лабораторных анализов моторных масел

Чтобы научиться делать выбор масла правильно и осмысленно, опираясь не только на показатель вязкости по SAE и допусков, необходимо понимать все технические характеристики масел. В своих обзорах я постоянно привожу таблицу с лабораторными показателями масел – динамическая и кинематическая вязкость, плотность, индекс вязкости, содержание различных веществ и прочее. Чтобы вам было проще разбираться в этих показателях и понимать их, я создал эту статью, где подробно пройдусь по каждому показателю, объясню, зачем используется каждый из них и какие применимые нормы этих показателей для масел разного класса.

• Плотность моторного масла при 15 градусах
• Плотность отработанного масла
• Как измеряется плотность
• Значение плотности для синтетики и минералки
• Кинематическая вязкость моторного масла при 40 и 100 градусах
• Как связана кинематическая вязкость и стандарт SAE J300
• Как измеряется кинематическая вязкость
• Динамическая вязкость HTHS
• Кинематическая вязкость при выборе моторного масла
• Динамическая вязкость моторного масла CCS и MRV
• CCS и MRV – что это и как определяется
• Индекс вязкости моторного масла
• Вспышка и замерзание моторного масла
• Сульфатная зольность
• Что определяет параметр сульфатной зольности
• Как определяется сульфатная зольность готового масла
• На что влияет сульфатная зольность
• Классификация масел в зависимости от количества сульфатной золы
• Общее щелочное число (TBN)
• Общее кислотное число (TAN)
• Содержание серы
• Испарение масс NOACK
• Присадки

Плотность моторного масла при 15 градусах

Плотность не так часто используется при рассмотрении технических параметров масла, но это довольно важный параметр, от которого зависит, насколько хорошо масло будет создавать нужное давление, то есть как быстро и эффективно жидкость будет достигать всех деталей и обеспечивать им надежную смазку. От плотности зависит и качество отведения тепла маслом от деталей и охлаждения двигателя.

По сути от плотности зависит кинематическая вязкость, то есть саму кинематическую вязкость вычисляют, использую значение динамической вязкости и плотности масла. Поскольку температура влияет на плотность, для моторного масла температура измерения данного параметра равняется 15 градусам.

Плотность моторных масел должна быть в пределах 0,8-0,9 кг/м3, но бывают масла и с показателем в пределах 0,7-0,95 кг/м3.

Плотность отработанного масла

В целом плотность масла определяет тип основы и состав присадок. Плотность масла ниже, чем эталонная – то есть плотность дистиллированной воды, так как в смазке в большом количестве присутствуют легкие примеси. С пробегом эти примеси испаряются, а тяжелые наоборот накапливаются, из-за чего плотность отработки масла будет выше, чем у свежего. Измерение плотности – это хороший способ определение подделки. Некоторые подделки – это очищенные отработанные масла, но как бы их не очищали или не дополняли добавками, плотность все равно не вернется к первоначальному значению.

Как измеряется плотность

Плотность моторных масел измеряется по общим правилам физики – соотношение веса к объему, то есть кг/м3. Сама по себе плотность масла не так важна, если только вы не хотите проверить масло на подделку. Важнее сохранение этого параметра, то есть текучести, при изменении температур. Плотность моторных масел измеряется при +15 градусах, в то время как в двигателе температура меняется в широком диапазоне от плюса, до минусы при холодном пуске зимой. По этой причине при рассмотрении технических характеристик при оценке масла большее внимание уделяется динамической и кинематической вязкости, которые по сути являются производными от значения плотности.

Значение плотности для синтетики и минералки

По большому счету плотность масла зависит именно от типа основы. Минеральные масла гораздо гуще, поэтому менее стабильны при повышении температуры, чем синтетика. Для минералки диапазон плотности составляет 875-856 кг/м3. Для синтетики 840-860 кг/м3. Но, как я уже говорил выше, важна не сама плотность, а сохранение текучести при рабочей температуре, то есть кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость моторного масла при 40 и 100 градусах

О значении кинематической вязкости я уже писал в статье, где разбирал вязкость SAE, но немного освежу информацию и здесь. Чтобы вы понимали, что это за показатель, зайдем издалека. Масло в двигателе не сохраняет одну стабильную температуру, во время движения она постоянно меняется и может достигать 140-150 градусов. На приборную панель выводятся показания температуры охлаждающей жидкости, которая в норме не превышает 90 градусов, температура масла же в основном далека от этого показателя.

Как связана кинематическая вязкость и стандарт SAE J300

При нагреве масло становится жиже, и чем выше температура, тем выше текучесть масла. Стандарт SAE J300 прописывает значения вязкости разных марок масел при высоких и низких температурах. Об отрицательных температурах мы поговорим ниже.

Вторая цифра вязкости по SAE – это и есть высокотемпературное значение, то есть какая максимальная и минимальная вязкость при 40 и 100 градусах должна быть у масла, чтобы оно могло называться Xw-20, Xw-30, Xw-40 и т.д. Большинство водителей думает, что это указание на климат, при котором может использоваться масло, но это в корне не верное утверждение. Это показатель вязкости масла при рабочих температурах.

Зачем это нужно. Двигатели имеют совершенно разные конструкции, в зависимости от модификации, отличается расстояние между трущимися элементами, толщина масляных каналов. От текучести масла при рабочей температуре зависит толщина масляной пленки и проходимость его по масляным каналам, при недостаточной вязкости пленка будет недостаточно толстой, движущиеся детали трутся друг об друга и наступает их износ. При избыточной вязкости масло не сможет прокачаться по каналам и наступит масляное голодание, пленка на трущихся деталях будет слишком толстой, что приведет к перегрузке и перегреву. Речь идет о толщине, равной микронам, но все же для двигателя важны и такие значения.

Как измеряется кинематическая вязкость

Специальным прибором, который измеряет время, необходимое образцу для истечения при заданной температуре. Измеряется в мм2/с. Для масел разной вязкости по SAE приняты разные пороги вязкости при 40 и 100 градусах, чаще всего при оценке масла обращают внимание на вязкость при очень высокой температуре, то есть при 100 градусах по Цельсию. Посмотреть стандарты вы можете в таблице ниже.

Класс вязкости	Динамическая вязкость при 150 градусах и высокой скорости сдвига
20	2.6
30	2.9
40	2.9 для классов 0W-40, 5W-40, 10W-40
40	3.7 для классов 15w-40, 20W-40, 25W-40 и 40
50	3.7
60	3.7

Кинематическая вязкость при выборе моторного масла

С этим все понятно, выбираем масла только в той категории вязкости по SAE, которая рекомендована производителем двигателя. Но здесь мы видим следующую картину: у каждого производителя свой показатель кинематической вязкости, который не выбивается за рамки стандарта SAE, но все же может иметь значительную разницу. Здесь тоже нельзя оценивать масла: больше – значит лучше.

Если кинематическая вязкость стоит на самой высокой границе стандарта, такое масло покажет высокие защитные качества, будет хорошо удерживаться на деталях (хотя эта способность зависит не только от вязкости), но при этом усилит сопротивление деталей, то есть вызовет перегрев и потребует бОльших затрат топлива для движения. Масла с вязкостью у нижней границы хорошо смажут детали, потребуют меньших затрат топлива для их движения, но при перегрузке могут не создать необходимую защиту, то есть подходят в основном для спокойной езды.

Вывод: выбираем масла в необходимом классе SAE по своим потребностям, для полуспортивной езды – погуще, для обычной езды – пожиже. Но не забывайте, что кроме показателя кинематической вязкости на степень защиты маслом двигателя влияют и остальные технические характеристики масла, которые мы рассмотрим далее.

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 вязкости	Имитация холодного пуска CCS	Прокачиваемость MRV
0W	6200 при -35	60000 при -40
5W	6500 при -30	60000 при -35
10W	7000 при -25	60000 при -30
15W	7000 при -20	60000 при -25
20W	9500 при -15	60000 при -20
25W	13000 при -10	60000 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.

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.

Вспышка и замерзание моторного масла

Высокотемпературные показатели масла измеряются не только кинематической вязкостью, есть еще такой параметр, как температура вспышки. Его определяют в отрытом или закрытом тигле, для масла используется метод открытого тигла, закрытый используется для топлива. К маслу приближают пламя газа и определяют, при какой температуре оно вспыхнет. Этот процесс зависит от количества накопленных паров, то есть испарений, которые и вспыхивают. То есть показатель вспышки указывает на летучесть масла и чистоту его основу.

Чем чище основа и чем меньше испаряется, тем выше будет вспышка. Хорошее масло должно иметь показатель вспышки от 225 градусов Цельсия.

Температура замерзания – это температура, при которой масло теряет свою тягучесть и подвижность. При застывании вязкость растет, кристаллизуется парафин в составе, масло становится твердым и пластичным. По этому показателю тоже можно оценивать поведение масла в мороз. Чем ниже температура замерзания, тем лучше. Как и в случае с динамической вязкостью, она зависит от состава масла и качества его основы.

Сульфатная зольность

Что определяет параметр сульфатной зольности

Сульфатная зольность – это содержание в масле различных твердых и неорганических соединений, которые образуются после сжигания смазочного материала. Определяется в процентах от общей массы масла.

Есть два понятия зольности – зольность базового масла и сульфатная зольность. Если объяснять просто, то обычная зольность указывает на чистоту базового масла, то есть сколько в самой базе без добавления пакета присадок содержится солей и несгораемых примесей. Сульфатная же зольность определяется для уже готового масла с добавленным пакетом присадок, и она определяет количество присадок и их состав, это относится к солям натрия, калия, фосфора и других веществ.

При рассмотрении характеристик масла зольность должна быть максимально низкой, чтобы оно могло называться качественным. По международным требованиям и нормам она не должна превышать 2%.

Почему так? В любом ДВС некоторое количество масла испаряется под воздействием высокой температуры, то есть угорает. Этот процесс приводит к тому, что несгораемые примеси, которые всегда есть в масле, оседают на стенках. То есть чем выше у масла зольность, тем больше будет этого налета. Особенно чувствительны к высокой зольности системы, оборудованные сажевыми фильтрами, для них можно использовать только масла из специальной категории LowSAPS – малозольные масла.

Как определяется сульфатная зольность готового масла

В лаборатории масло сжигают при температуре 775 градусов до образования твердых остатков, именно эта твердая масса и есть та самая зола, несгораемые остатки, которые оседают на стенках двигателя и забивают систему очистки выхлопных газов. Массу остатков соотносят с количеством тестируемого масла и выводят процентное соотношение.

Если говорить о зольности чистой основы, без присадок, то зачастую она не превышает 0,005%, в готовом же масле мы говорим о цифрах в 2%, эту разницу дают добавляемые в масло присадки. То есть мы получаем такую картину – чем «жирнее» пакет присадок в масле, тем больше будет золы. Так что рассматривать этот показатель можно двояко. С одной стороны, масло должны быть чистыми не оставлять отложений на двигателе. С другой стороны, высокая зольность говорит о богатом пакете присадок.

На что влияет сульфатная зольность

Кроме того, что высокое содержание сульфатной золы приводит к большому количеству налета внутри двигателя, она влияет на некоторые еще параметры масла. Зольность напрямую связана с щелочным числом моторного масла, о котором еще поговорим ниже. Количество золы прямо пропорционально количеству щелочи, то есть чем больше золы, тем больше щелочи и тем выше моющие свойства масел.

Количество зольных отложений при сгорании сказывается на температуре вспышки масла, о которой уже говорили выше. Особенно хорошо это заметно в отработке. Со временем присадки выгорают, и чем меньше их остается, тем ниже температура вспышки, то есть эксплуатационные качества масла падают.

Если говорить о самой конструкции автомобиля, то масла с большим количеством золы негативно сказываются на системе зажигания, затрудняют пуск в мороз, загрязняют элементы системы очистки выхлопа – катализаторы, сажевые фильтры, системы EGR. А малозольные масла, в свою очередь, не обеспечивают нужную защиту для нагруженных двигателей.

Классификация масел в зависимости от количества сульфатной золы

Классификация ACEA уделяет большое внимание сульфатной зольности масел и даже подразделяет их на категории, в зависимости от ее содержания в готовом составе:

• Full Saps – полнозольные смазки, допускается содержание золы в пределах 1-1,1%.
• Mid Saps – среднезольные смазки, допускается содержание золы от 0,6 до 0,9%.
• Low Saps – малозольные, менее 0,5%.

Зачастую производители размещают информацию на канистре масла о принадлежности масла к той или иной категории.

Общее щелочное число (TBN)

Во время работы двигателя в нем проходят химические и физические процессы, в результате которых молекулы топлива окисляются, образуется окись, и она крайне негативно сказывается на металлических частях двигателя, образует шлам, оседает на деталях, некоторые химические компоненты окиси участвую в процессах коррозии, разрушают резиновые уплотнители. Чтобы нейтрализовать образовывающуюся кислоту в масло добавляют химически активные присадки. Само по себе минеральное очищенное масло химически нейтрально.

Для повышения щелочности масла в него добавляют специальные присадки — детергенты, они частично нейтрализуют образующуюся кислоту и расщепляют на мелкие фракции, не дают сформироваться шламу. Щелочность падает с пробегом, чем больше пробег, тем ниже щелочное число и тем выше кислотное. Когда до их «встречи» остается небольшой зазор, масло теряет свою способность мыть и нейтрализовать и становится непригодным. Поэтому масла с большим щелочным числом считаются самыми лучшими и рабочими.

В современных маслах встречается показатель щелочи от 5 до 14 мгКОН/г. Хорошим показателем для бензиновых моторов считается 7-8 мгКОН/г, для дизельных от 9 – в дизельном двигателе сложней условия для масла, выше температура, больше серы в топливе. Безопасным использование масла считается до показателя TBN до 50% от показателя свежего масла. С появлением бензина с низким содержанием серы этот показатель немного снизился, сера – один из главных врагов масла, способствующих его окислению. Критический показатель для смены масла, когда щелочное число сравнивается с кислотным.

Для определения щелочного числа в свежем масле и в отработке используются разные методы. Для свежего масла ГОСТ 30050 или ASTM D 2896, для отработки ГОСТ 11362 или ASTM D 4739. Каждый метод «видит» щелочи разного типа, но иногда компании используют для анализа и отработки, и свежего ГОСТ 30050 или ASTM D 2896, это связано с внутренней политикой производителя.

Определение качества масла по щелочному числу двояко. С одной стороны, масло с низким числом быстрей сработается, потеряет свои свойства отмывать шлам. С другой стороны, обогащение состава присадок снижает щелочное число, то есть масла с богатым пакетом присадок могут иметь низкий показатель щелочи. Поэтому некоторые дешевые масла с высоким щелочным числом могут просто иметь бедный пакет присадок.

Общее кислотное число (TAN)

Кислота встречается не только в отработке масла, кислотные компоненты в небольшом количестве есть и в свежем масле и это нормально, обусловлено добавлением активных сернистых присадок. Поэтому в технических характеристиках масла и лабораторных анализах указывают общее кислотное число TAN.

Химические кислотные компоненты в новом масле слабо кислотные, они не оказывают негативного влияния на металл двигателя. Чаще всего они колеблются в пределах 1,5-3,0 мгКОН/г. При оценке кислотного числа в масле, опираемся на принцип – чем меньше, тем лучше. И обращаем внимание на количество щелочи. То есть если в масле щелочи 8, а кислоты 2, оно сработается быстрее, чем то, в котором при 2 мгКОН/г кислоты 10 щелочи.

Кислота в свежем масле зависит от пакета присадок, например, противоизносный пакет ZDDP дает довольно много кислоты. То есть чем жирнее пакет, тем больше будет кислотность и это нормально. В отработке кислоты тем больше, чем больше пробег, о чем говорили выше.

Содержание серы

Количество серы в свежем масле определяется как массовая доля, то есть в процентах. Этот показатель зависит от природы нефти, из которой готовили базу, от качества ее очистки. Современные методы очистки позволяют создавать масла с низким содержанием серы.

По количеству серы в анализе можно определить степень очистки базы и используемый пакет присадок – на сульфонатах кальция или на салицилатах кальция. В первом случае серы будет до 0,400%, во втором 0,200-0,260%. Если серы более 0,500%, это чаще всего говорит о том, что в базе есть минеральное масло первой группы, чаще всего встречается в полусинтетике с высокой вязкостью.

Испарение масс NOACK

Этот показатель определяется как количество испарившегося масла в течение 1 часа при температуре 250 градусов Цельсия и постоянном потоке воздуха. Измеряется в процентах. Чем ниже этот показатель, тем выше стабильность масла при высоких температурах и тем меньше будет его расход. Стоит обращать внимание, что NOACK зависит от вязкости масла, чем она выше, тем ниже NOACK. Кроме вязкости на испаряемость влияет химический состав, поверхностная адгезия, наличие полимерных загустителей и другое.

По NOACK можно определять качество масла, этот показатель ограничивают требования международных стандартов ACEA, API, допусков автопроизводителей. По NOACK можно делать выводы о составе масла. А вот судить о расходе масла по этому показателю можно только косвенно, так как расход зависит не только от испарения, но и еще от множества факторов.

Присадки

Молибден – модификатор трения, антиоксидант, за счет уменьшения трения снижает шум от работы двигателя. Чаще всего встречается в маслах с американскими стандартами API и ILSAC, но иногда встречается и в европейских маслах. В свежих стандартных маслах содержание молибдена обычно колеблется в пределах 50-75ppm. На данный момент это один из самых эффективных модификаторов трения.

Фосфор – противоизносная присадка из пакета ZDDP. Может встречаться и в модификаторах трения MoDTP.

Цинк – еще один компонент ZDDP.

Барий – встречается в составе очень редко, но может использоваться в качестве моющего и диспергирующего компонента, ингибитора коррозии.

Бор – беззольный дисперсант сукцинимида бора, удерживает продукты сгорания во взвешенном состоянии, имеет высокие моющие и нейтрализующие качества. Бор выступает и в качестве растворителя для противоизносных и антифрикционных присадок. С пробегом его количество в масле снижается.

Магний – моющий, нейтрализующий и диспергирующий компонент, в масле присутствует в виде сульфоната магния или салицилата магния (более современный). Сульфонаты магния считается не такими эффективными, как детергенты на основе кальция, они содержат много серы и не так эффективно нейтрализуют кислоты в сравнении с кальцием.

Кальций – входит в состав масел в качестве моющих и нейтрализующих присадок. Чаще всего встречается сульфонат кальция или салицилат кальция. Отмывает загрязнения и удерживает их во взвешенном состоянии. Определить большое количество сульфоната кальция можно по высокому содержанию серы и высокой зольности. Салицилат кальция показывает низкую золу и серу, при этом самого кальция в анализе тоже будет меньше в сравнении с сульфонатом кальция, иногда в половину меньше.

Натрий – еще один моющий компонент, который в масле используется в виде сложных соединений сульфоната натрия и салицилата натрия. В некоторых маслах встречается в сочетании с кальцием, так как эта пара дает меньшую зольность. Есть соединения натрия, которые используются и как противоизносная присадка.

Титан – некоторые моторные масла содержат соединения титана в качестве противоизносной присадки, снижает трение и износ. Соединения титана приходят на смену пакета ZDDP, так как является более экологичными, то есть лучше совместимы с катализаторами выхлопных газов.

Кремний – чаще всего встречается в отработке, но попадается и в анализе свежего масла, входит в состав в качестве антипенной присадки.

Вязкость масла

Вязкость масла – один из наиболее важных параметров автомобильного моторного масла. Большинство автовладельцев слышали об этом параметре, видели обозначение вязкости на этикетках канистр с маслом, но мало кто знает, что обозначают эти буквы и цифры и на что они влияют. В своей статье мы расскажем о вязкости масла, системах обозначения вязкости и о том как выбрать вязкость масла для двигателя вашего автомобиля.

Для чего используется масло

Автомобильное масло обеспечивает правильное функционирование различных систем. Оно используется для уменьшения трения, охлаждения, смазки, передачи давления на детали и узлы автомобиля, вывода продуктов сгорания. Самые тяжелые условия работы приходятся на моторные масла. Они должны не терять своих свойств в случае мгновенных перепадов тепловых и механических нагрузок, под воздействием кислорода воздуха и агрессивных веществ, возникающих при неполном сгорании топлива.

Масло создает масляную пленку на поверхности трущихся деталей и снижают износ, защищает от ржавчины, снижает воздействие химически активных компонентов, которые возникают в процессе работы двигателя. Циркулируя в картере двигателя, масло обеспечивает отвод тепла, выводит из зоны контакта трущихся деталей продукты износа (металлическую стружку), уплотняет зазоры между стенками цилиндров и деталями поршневой группы.

Что такое вязкость масла

Вязкость – самая важная характеристика для моторного масла, которая меняется в зависимости от температуры. Масло не должно быть слишком вязким в морозы, чтобы у стартера была возможность провернуть коленчатый вал и у масляного насоса была возможность прокачать масло в системе смазки. При высоких температурах у масла не должна быть малая вязкость, чтобы создавать масляную пленку между трущимися деталями и обеспечивать необходимое давление в системе.

Обозначения моторных масел по классификации SAE

Классификация SAE (Американское Общество Автомобильных Инженеров) характеризует вязкость и определяет в какой сезон можно использовать масло. В паспорте на автомобиль производитель регламентирует подходящие марки.

Масла по классификации SAE делятся на:

• Зимние – в маркировке присутствует буква – W (winter) 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
• Летние – 20, 30, 40, 50, 60;
• Всесезонные – 0W-30, 5W-40 и т.д.

Цифра стоящая перед буквой W в обозначении моторного масла указывает на его низкотемпературную вязкость, то есть на порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, может завестись «на холодную», а масляный насос прокачает масло без угрозы сухого трения деталей мотора. Например, для масла 10W40, минимальной температурой является -10 градусов (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 40), а критической температурой при которой стартер сможет провернуть мотор является -25 градусов (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 35). Таким образом, чем меньше цифра стоящая перед буквой W в обозначении масла, тем на более низкую температуру воздуха оно рассчитано.

Цифра стоящая после буквы W в обозначении моторного масла указывает на его высокотемпературную вязкость, то есть минимальную и максимальную вязкость масла при его рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Чем выше цифра стоящая после буквы W, тем выше вязкость этого моторного масла при рабочих температурах.

Какая высокотемпературная вязкость должна быть у моторного масла для двигателя вашего автомобиля знает только его производитель, именно поэтому рекомендуется строго соблюдать требования автопроизводителя к моторным маслам, которые указаны в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.

Масла с разной степнью вязкостью рекомендуется использовать при разных температурных режимах:

SAE 0W-30 — от -30° до +20°C;

SAE 0W-40 — от -30° до +35°C;

SAE 5W-30 — от -25° до +20°C;

SAE 5W-40 — от -25° до +35°C;

SAE 10W-30 — от -20° до +30°C;

SAE 10W-40 — от -20° до +35°C;

SAE 15W-40 — от -15° до +45°C;

SAE 20W-40 — от -10° до +45°C.

Обозначение моторных масел по стандарту API

Стандарт API (American Petroleum Institute) определяет, где масло должно использоваться. Состоит из двух латинских букв. Первая буква S – бензиновый двигатель, C – дизель. Вторая буква – дата разработки автомобиля.

Бензиновые двигатели:

• SC — авто, которые выпускались до 1964 г;
• SD — авто, которые выпускались 1964-1968 г;
• SE — экземпляры, которые выпускались в 1969-1972 г.;
• SF — авто, которые выпускались в период 1973-1988 г.;
• SG — авто, разработанные 1989-1994 г., для эксплуатации в жестких условиях;
• SH — авто, разработанные 1995-1996 годов, для жестких условий эксплуатации;
• SJ — экземпляры, с датой выпуска 1997-2000 г, имеющие лучшее энергосбережение;
• SL — авто, с началом выпуска 2001-2003 г., и имеющие увеличенный срок эксплуатации;
• SM — авто, выпускаемые с 2004 г.;
• SL+повышенная стойкость к окислению.

Для дизельных двигателей:

• CB — авто выпущенные до 1961 г., высокое содержание серы в топливе;
• CC — авто выпущенные до 1983 г., работающие в тяжелых условиях;
• CD — авто выпускавшиеся до 1990 г., котрым пришлось работать в тяжелых условиях и большим количеством серы в топливе;
• CE — авто выпущенные до 1990 г. и двигатель имеет турбину;
• CF — авто выпускавшиеся с 1990 г., с турбиной;
• CG-4 — экземпляры выпускаемые с 1994 г., с наличием турбины;
• CH-4 — авто с 1998 г выпуска., под нормы токсичности, применяемые в США;
• CI-4 — турбированые авто с клапаном EGR;
• CI-4 plus — аналогично предыдущему, под высокие нормы токсичности США.

Кинематическая и динамическая вязкости масла

Для определения качества масла определяют его кинематическую и динамическую вязкость.

Кинематическая вязкость – это показатель текучести при нормальных (+40 о C) и высоких (+100 о C) температурах. Определяется с помощью капиллярного вискозиметра. Для его определения считается время, которое требуется маслу для истечения при заданных температурах. Измеряется в мм 2 /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 о C и контролирует, как себя ведет смазывающая жидкость, как изменяется ее вязкость именно в моменты нагрузок.

Характеристики автомобильных масел

• температура вспышки;
• температура застывания;
• индекс вязкости;
• щелочное число;
• кислотное число.

Температура вспышки – это величина, характеризующая наличие в масле легких фракций, которые испаряются и выгорают очень быстро, ухудшая качество масла. Минимальная температура вспышки не должна быть ниже 220 о C.

Температура застывания – величина, при которой масло теряет текучесть. Температура указывает момент кристаллизации парафина и полного твердения масла.

Индекс вязкости – характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше этот показатель, тем выше температурный диапазон работоспособности масла. Продукты с низким индексом вязкости позволяют эксплуатировать двигатель только в узком диапазоне температур. Так как при нагревании становятся слишком жидкими и перестают смазывать, а при охлаждении быстро густеют.

Щелочное число (TBN) показывает количество щелочных материалов (гидроксида калия) в одном грамме моторного масла. Единица измерения — мгKOH/г. Наличествует в моторной жидкости в виде моющих диспергирующих присадок. Их присутствие помогает нейтрализовать вредные кислоты и бороться с отложениями, появляющимися во время работы мотора. Со временем TBN падает. Большое падение щелочного числа приводит к коррозии и грязи в картере двигателя. Самым главным фактором падения щелочного числа — наличие серы в топливе. Поэтому масла для дизельных двигателей, где сера в присутствует в большем количестве, должны иметь более высокое TBN.

Кислотное число (TAN) характеризует наличие продуктов окисления в результате длительной работы и перегрева моторной жидкости. Его увеличение говорит об уменьшении ресурса работы масла.

Масляная основа и присадки

Автомобильные масла состоят из масляной основы и присадок. Присадками называются специальные вещества, которые добавляют в масло для улучшения его свойств.

Масляная основа бывает:

• минеральная;
• гидрокрекинговая;
• полусинтетическая (смесь минерального и синтетического);
• синтетическая (направленный синтез).

В современных маслах доля присадок составляет 15-20%.

По назначению присадки разделяются на:

• моющие и диспергирующие – не дают слипаться мелким остаткам (смолы, битум и т. д.) и, имея в своем составе щелочь, нейтрализуют кислоты, не дают уплотняться шламовым отложениям;
• противоизносные – создают защитный слой на металлических деталях и за счет снижения трения снижают износ трущихся поверхностей;
• индексные – увеличивают вязкость масла в случае высоких температур, а на низких увеличивают его текучесть;
• пеногасители – уменьшают образование пены (воздушно-масляной смеси), которая ухудшает отвод тепла и качество смазки;
• модификаторы трения – снижают коэффициент трения между металлическими деталями.

Минеральные, синтетические и полусинтетические моторные масла

Масло – это смесь углеводородов с определенной структурой расположения атомов углерода. Они могут быть соединены в длинные цепочки или разветвляться. Чем длиннее и прямее цепи атомов углерода, тем лучше масло.

Минеральные масла получают из нефти, используя при этом разные способы:

• самый простой способ – перегонка нефти с экстракцией рафинатов растворителем;
• более сложный способ – гидрокрекинг;
• еще более сложный — каталитический гидрокрекинг.

Синтетическое масло получается из природного газа с помощью наращивания длины цепочек углеводородов. Таким способом легче получить более длинные цепочки. «Синтетика» — гораздо качественней, чем минеральные масла, примерно в три-пять раз. Единственный его недостаток – очень высокая цена.

«Полусинтетика» — смесь минерального и синтетического масла.

Какая вязкость масла лучше подходит для двигателя вашего автомобиля

Для Вашего автомобиля подходит только та вязкость, которая указана в сервисной книжке. Все параметры двигателя протестированы производителем, моторное масло подобрано с учетом всех параметров и режимов работы.

Прогрев двигателя и вязкость моторного масла

В начале работы автомобиля масло в двигателе холодное и вязкое. Холодное масло оказывает большее гидродинамическое сопротивление, что может привести к недостатку масла в парах трения и повышенному износу двигателя. При прогреве двигателя масло быстро прогревается и входит в рабочий режим. Именно поэтому, производители не рекомендуют сразу сильно нагружать двигатель (начинать движение без качественного прогрева) в сильные морозы.

Вязкость моторного масла в рабочих температурах

В условиях высокой нагрузки коэффициент трения увеличивается, и растет температура. Из-за высокой температуры масло разжижается и толщина пленки уменьшается. Коэффициент трения уменьшается и масло охлаждается. То есть, температура и толщина пленки изменяются в строго определенных производителем диапазонах. Именно такой режим позволит маслу хорошо выполнять свое назначение.

Что происходит, когда вязкость масла выше нормы

Если вязкость выше нормы, то, даже когда двигатель уже прогрелся, вязкость масла не упадет до рассчитанного инженером значения. В условиях нормальных нагрузок температура двигателя будет повышаться, пока вязкость не придет в норму. Из этого следует вывод – рабочая температура при работе плохо подобранного моторного масла будет постоянно повышена, что увеличивает износ деталей и узлов мотора.

При больших нагрузках – при экстренном разгоне или на длинном крутом подъеме, температура двигателя поднимется еще выше и может превысить температуру, при которой масло сохраняет свои рабочие свойства. Оно окислится, и в нем будут образовываться лак, нагар, кислоты.

Еще один недостаток слишком вязкого масла – часть мощности двигателя будет уходить на потери от больших усилий прокачки в системе.

Что происходит, когда вязкость масла ниже нормы

Вязкость масла ниже нормы не принесет ничего хорошего для двигателя.Масляная пленка в зазорах будет ниже нормы и просто не будет успевать отводить тепло из зоны трения. Поэтому в этих точках под нагрузкой масло будет сгорать. Продукты угара и металлическая стружка в зазорах между поршнем и цилиндром могут привести к заклиниванию двигателя.

Слишком жидкое масло на новом двигателе, когда зазоры еще не слишком большие, будет работать, но когда двигатель уже не новый, и зазоры сами по себе увеличатся, то процесс угара масла будет ускоряться.

Тонкая масляная пленка в зазорах не сможет обеспечить нормальную компрессию и часть продуктов сгорания бензина будет попадать в масло. Мощность падает, рабочая температура повышается, процесс истирания и угара масла ускоряется.

Такие масла используются на специальных автомобилях, режимы которых рассчитаны на работу именно с этими маслами.

Итоги

Масла одного класса вязкости, имеющие одинаковые спецификации, выполненные компанией, входящей в «большую пятерку» и имеющие одну масляную основу, обычно не вступают в агрессивное взаимодействие. Но если Вы не желаете иметь больших неприятностей, доливать лучше не больше 10-15% от общего объема. В ближайшее время после долива масло, лучше масло поменять полностью.

Перед выбором масла следует выяснить:

• дату выпуска автомобиля;
• наличие или отсутствии форсирования;
• наличие турбины;
• условия эксплуатации двигателя (городской, бездорожье, спортивные соревнования, перевозка грузов);
• минимальную окружающую температуру воздуха;
• степень износа мотора;
• степень совместимости двигателя и масла в Вашем авто.

Чтобы понять, когда следует менять масло, надо ориентироваться на документацию к автомобилю. Для некоторых машин есть увеличенные периоды (30 000- 50 000 км). Для России с учетом качества топлива, условий эксплуатации и сурового климата следует производить замену через 7 500 – 10 000 км.

Требуется периодически контролировать качество и количество масла. Обращайте внимание на его внешний вид. Пробег автомобиля и количество мото-часов (времени работы) двигателя могут не соответствовать друг другу. Находясь в пробке, двигатель работает в нагруженном тепловом режиме, но одометр не крутится (авто не едет). В результате автомобиль проехал не так много, а двигатель проработал много. В таком случае лучше масло менять раньше, не дожидаясь требуемого пробега по одометру.

Смазочные истории. Базовая вязкость.

Как не старался я, но суровые законы жанра подталкивают меня к изложению в письменной форме всего, что я систематизировал в голове. Поэтому, неспешно, буду по пунктам описывать (в первую очередь для самого себя), все почерпнутые из разных источников нюансы. Если вам интересно — вы можете тоже приобщаться )
ЗЫ: Как обычно, я не прибегаю к копи-пастам, но там, где все-таки это происходит — шрифт выделяется курсивом и указывается источник.

Смазка
Ключевая задача смазки, которая собственно и порождает все новые и новые образчики — это уменьшение силы трения разнообразных взаимодействующих объектов. Уменьшение трения преследует своей целью сократить затраты энергии на взаимодействие объектов и уменьшить износ. Смазанные поверхности переводят трение объектов в трение смазки, которое как правило меньше.
Смазка может быть как твердой, так и жидкой, и даже газообразной. В автомобилях наиболее распространены смазки жидкие и консистентные. Соответственно, в агрегатах, таких как редуктора, двигатели, коробки передач, раздаточные коробки, ГУР циркулируют смазки жидкие, а в узлах шасси и подшипниках применяются консистентные смазки.
Попутно, надо заметить, существует еще задача сокращения коррозии — и любая смазка при правильном использовании ее решает (путем предотвращения доступа воздуха и воды к узлу).
Также еще одна побочная задача — это отведение тепла — но это больше характерно для жидких смазок, т.к. у консистентных слишком мала, как правило скорость циркуляции, если такая и имеет место вообще (мы не рассматриваем промышленную технику с принудительной прокачкой консистентных смазок).

Литол, как много в этом звуке
Если честно, несмотря на техническое образование, и вроде понимание того, что мир — сложная штука, до недавнего времени, я не вдаваясь в детали просто мазал, что ни попадя, смазкой Литол-24, и с придыханием думал про Ликви Моли Мерзавчик. Но совершенно случайно я заинтересовался вопросом того, что правильно мазать на направляющие, а затем стало приходить понимание, что если все так сложно с направляющими, то может и в других узлах не все так уж и просто. Грубо говоря, пословица что Машу маслом не испортишь не совсем отвечает истине, и применение неправильных смазочных материалов может существенно сократить жизнь узла. Обратно, правда, верно лишь частично. Даже самая лучшая смазка не может сделать изначально посредственный узел вечным. Хотя некоторые экспериментаторы и отмечают увеличения ресурса вплоть до 100% относительно заводской смазки

Ключевые особенности узлов и агрегатов
Разные узлы автомобиля имеют совершенно разные требования к смазкам.
Очень грубо можно разделить области применения в автомобиле на:
— элементы ходовой части и шарнирных соединений (шасси)
— подшипники колес
— прочие подшипники агрегатов и навесных пунктов.

Некоторые из этих узлов имеют весьма ограниченную подвижность, но зато существенные нагрузки. И наоборот, некоторые могут иметь очень большую скорость вращения, но незначительные нагрузки. Это обуславливает применение разных смазочных материалов.

Даже в советское время, для смазывания разных узлов применялись разные специализированные смазки, а не только Литол-24 (и только партия была одна). И, естественно, особенно на текущий момент, конкурирующие производители выпускают множество смазок, в том числе для индустриально-промышленного применения.
Что же можно прочитать в паспортах (TDS) на эти смазки?

Загуститель.
Среди распространенных загустителей широко применимы загустители на мылах (литиевом и кальциевом), комплексах (литиевом и кальциевом), полимочевинах (в разных вариантах), сульфанатах кальция, неорганических загустителях (бентониты, силикатные кислоты).
Загустители оказывают значительное влияние на характеристики смазки, причем с ростом объемной доли загустителя, большая часть характеристик смазки зависит от него. Но про загустители мы поговорим подробнее позднее

Консистенция по NLGI
Этот параметр показывает то, как органолептически воспринимается смазка. Например NLGI 2 воспринимается как мягкий крем, а NLGI 00 — как почти жидкое масло. К сожалению, многим свойственно проецировать консистенцию на способность смазки противостоять нагрузкам — а в общем случае это неверно. Консистенция лишь характеризует удерживаемость смазки в узле трения и влияет на температурные показатели. Зачастую смазки с одинаковым базовым маслом имеют разную консистенцию исключительно за счет наращивания доли загустителя или специальных загущающих присадок.

Температурный диапазон
Есть несколько пунктов, связанных с температурой, что вызывает иногда путаницу.
В документации на смазку вы можете увидеть такие фразы как
Минимальная рабочая температура
Максимальная рабочая температура
Температура вспышки
Температура каплепадения
Температура застывания
и т.д.

Тут нам надо рассмотреть физическую сторону процесса, происходящего в смазываемом узле. Как мы уже писали выше, каждая смазка в точке трения предназначена для того чтобы заменить трение сухое (металл-металл, металл-пластик, пластик-пластик) на трение жидкостное (смазка-смазка). В обычной ситуации у нас узел в состоянии покоя имеет какой-то слой смазки. В момент когда начинается трение (начинает крутится подшипник, начинает двигаться шар шаровой в вкладыше) — смазка начинает испытывать на себе силу и скорость сдвига (т.е. сдвижение слоев смазки относительно друг друга, кстати напрямую связано с вязкостью).

Если смазка находится в своем температурном диапазоне (т.е. между минимальной и максимальной рабочей температурой), то смазка спокойно скользит (теряя на трении ровно столько, сколько обусловлено ее вязкостью), выдавливаясь из точки трения и затягиваясь в точку трения (собственно так и происходит смазывание в подшипниках и шаровых). Сразу отметим, что в общем случае с ростом температуры (но в рабочем интервале) вязкость смазки падает (поэтому обычно в TDS указывается вязкость при 40 градусах и при 100 градусах). Соответственно, разогретый узел тратит меньше энергии на преодоление силы трения (но с падением вязкости растет и риск полного выдавливания смазки из пятна контакта, запомним это).

Если температура продолжает расти дальше, то мы в какой-то момент можем выйти из рабочего диапазона вверх. Это означает, что перегретая смазка уже не выполняет своей задачи по смазыванию, хотя все еще находится в узле и при остывании скорее всего (зависит от типа загустителя) восстановит свои свойства. Отметим, что такие вот перегревы — вызывают ускоренное старение смазки, что может повлечь за собой необходимость ее досрочной замены.

Если же температура растет дальше, то мы достигнем температуры каплепадения (или температуры вспышки, если таковая заявлена). Температура каплепадения — температура при которой загуститель полностью теряет свои свойства, смазка превращается в жидкость и норовит вытечь из нашего смазочного узла. Как правило, достижение температуры каплепадения полностью и необратимо уничтожает свойства консистентной смазки. Достижение же температуры вспышки, как можно догадаться, вообще приводит к воспламенению смазки (при наличии рядом открытого пламени).

Рассмотрев геену огненную, перейдем к ее антиподу — холоду. В случае если мы пытаемся эксплуатировать агрегат при низкой температуре мы имеем следующее.
Температура застывания. Она зачастую указыватся выше (!) чем минимальная рабочая температура. С чем же это связано?
При застывании смазка может уже быть не пригодна для прокачивания через централизованные системы прокачки (промышленная техника), но при этом в пятне контакта продолжать выполнять смазывающую функцию — т.е. заменять трение твердых тел жидкостным трением. Тут мы должны помнить, что застывание смазки не равноценно замерзанию воды — не находится в одной температурной точке 0 градусов, а размазано по широкому диапазону, в рамках которого смазка постепенно теряет подвижность.
Соответственно, температура застывания для автовладельца (у которого нет прокачки консистентных смазок) является не температурой паники (все пропало!), но температурой, при которой нужно понимать что из-за сокращения подвижности смазки ее возобновление в точке контакта будет сопровождаться замедлением и, как следствие, постепенным нарастанием трения (и износа). Т.е. если узел в который заложена смазка достаточно быстро прогревается (быстро вращающийся подшипник, близость к двигателю) — температура застывания не должна вас волновать. Если же узел почти не подвержен прогреву, то это граница, которую надо иметь в виду.
Минимальная же рабочая температура определяет насколько вообще смазка в состоянии смазывать. Ниже этой температуры смазка настолько затвердевшая, что смазывания не осуществляет, из узла трения выталкивается как твердое тело и обратно не затягивается.

Рассмотрим на примере смазки Chevron RPM Arctic Grease. У нее температура застывания -27 градусов, но при этом диапазон рабочих температур указан от -50. Если мы ее применяем в прогревающемся при работе узле (например в подшипниках крестовин, или в подшипниках близких к двигателю), мы можем спокойно начинать эксплуатировать узлы вплоть до температуры -50. И в момент старта, и далее наш узел будет смазываться. Если же мы ее применяем где-то, где нет ни тепла от двигателя, ни интенсивного перемешивания (с разогревом), например задние стойки стабилизатора, то длительная эксплуатация ниже 27 градусов будет сопровождаться повышенным износом (но тем не менее все же не сухим трением).

Стартовый момент при -ХХгр
Более наглядный параметр того, насколько хороша смазка при низких температурах. Измеряется усилие необходимое для страгивания узла по смазке. Тут тоже надо иметь в виду, что есть разные методики тестирования. Более легкие подразумевают страгивание только подшипников, более сложные — целого ступичного узла. Соответственно, чем усилие ниже, тем эта смазка лучше при этой низкой температуре.

Проникновение
Этот показатель фактически дублирует класс NLGI, просто указывая более точно значения консистенции измеряемой методом пенетрации конуса.

Нагрузка сваривания на ЧШМТ
Это один из ключевых параметров, особенно для эксплуатации в подшипниках. При помощи специального станка производится вращение одного шарика на неподвижных трех, под нагрузкой. Соответственно, момент, когда смазка перестает выполнять свои функции и происходит "сваривание" (т.е. взаимопроникновение металла шариков, задиры, царапины, повреждения) и определяется как нагрузка сваривания. Естественно, чем эта нагрузка выше, тем смазка более выносливая в узлах с большой нагрузкой. Но тут надо учитывать один момент — чтобы повысить это значение, в смазку добавляют зачастую химические вещества, негативно влияющие на поверхность материалов. Т.е. критические нагрузки эта смазка будет держать лучше, но при долгой эксплуатации (даже без больших нагрузок) износ с ней будет выше.

Пятно износа (диаметр пятна износа при нагрузке)
Определяется при установленной конкретным стандартом небольшой нагрузкой и временем эксплуатации. Этот тест косвенно показывает насколько смазка дает малый износ при средних и малых нагрузках.

Соответственно, тут же делаем вывод — далеко не всегда смазка с максимальной нагрузкой сваривания нужна везде. Если в вашем узле не предполагаются значительные нагрузки, то возможно следует выбирать смазку по принципу минимального пятна износа при средней нагрузке сваривания.

Тест на Timken
В отличии от теста на ЧШМТ этот тест проводится не на шариках, а на роликах, соответственно, лучше имитирует условия работы роликовых подшипников и вообще плоскостей трения. К сожалению, иногда бывает что в паспорте смазки указаны либо результаты ЧШМТ либо Тимкена, а не то и другое одновременно.

Вымывание
Этот параметр характеризует водостойкость смазки. Показывает сколько процентов смазки смывается в течении определенного времени при воздействии струи воды определенной температуры.
Тут надо быть бдительным, так как это испытание проводится по разным стандартам, и температура воды может быть как близкая к кипятку (ASTM D 1264, 80гр.ц, вымывание из подшипника), так и иметь вполне комфортные 38гр.ц (ASTM D 4049, но смывание струей с пластины(!)). Разное применение требует анализа разных стандартов.

Коррозионное воздействие на металлы
Этот параметр показывает насколько смазка агрессивна к металлам, в частности к меди. В большинстве случаев смазки этому критерию удовлетворяют, но если у вас в узле цвет.мет, то глянуть надо, некоторые могут быть к меди агрессивны.

Коллоидная стабильность
Способность смазки (загустителя) удерживать дисперсионную среду (масло). Чем меньше, тем лучше. Грубо говоря, смазка с большой коллоидной стабильностью не в состоянии долгое время находится в негерметичном узле — постепенно она потеряет большую часть масла и превратится в замазку (а вытекающее масло изговнякает все вокруг).

Механическая стабильность
Способность смазки сохранять свои свойства при интенсивном перемешивании и высоких скоростях сдвига. Смазка с малой механической стабильностью при применении в узлах с большими скоростями сдвига (скоростных подшипниках, втулках с высокой скоростью вращения) теряет свои свойства, загуститель разрушается и опять же масло вытекает из узла, переставая его смазывать.

Маслоотделение
Иногда, заглядывая в тубу с смазкой, которая долго постояла можно заметить, что на поверхности смазки есть капли масла, или оно вообще вытекает из негерметичной упаковки. Чем смазка качественнее, тем меньше у нее маслоотделение.

Температурная деградация (время работы)
Этот параметр, если указан, определяет время работы при повышенной температуре, на протяжении которого смазка не теряет свои свойства. Тут важно понимать, что максимальная рабочая температура для смазки все равно может быть сопряжена с стрессом. Для того, чтобы понимать сколько прослужит смазка при высокой температуре, близкой к максимально рабочей, некоторые производители проводят тесты на время работы смазки при повышенных температурах.
Для чего это важно — например смазка в подшипник. Если у нас это например, автомобиль, а подшипник стоит на генераторе, то летом в жаркой стране температура на нем при нагрузке может приближаться к максимальной. Две смазки с одинаковой максимальной рабочей температурой, но разным life time в этом узле прослужат разное время.

Вязкость (вязкость базового масла, кинематическая вязкость)
Ну и наконец мы дошли до параметра, которому посвящен этот выпуск. Как говорят англичане last but not least.- последнее по счету но не по важности.
На самом деле, для определения применимости смазки в конкретном узле этот параметр является ключевым. Вязкость вообще — это физическая характеристика, которая показывает меру сопротивления жидкости к сдвиговому усилию.
Жидкость, протекающая между двумя пластинами (или неподвижная, при движении одной из пластин), можно разделить на условные слои, которые двигаются относительно друг друга. Слои ближайшие к пластинам удерживаются (частично) силой трения о них, соответственно, начиная сдвигаться относительно слоев отдаленных от пластин.

небольшое отступление в сторону подшипников качения, а не скольжения

Чем эти слои подвижнее относительно друг друга, тем жидкость менее вязкая. Общепринятые единицы изменения вязкости — стоксы. Вязкость воды при комнатной температуры составляет 1 сантистокс.

Соответственно коэффициент трения напрямую зависит от вязкости. Казалось бы, что проще, берем самую вязкую смазку и вперед. Но вся идея работы смазок заключается в расталкивании трущихся поверхностей масляным клином (масла же несжимаемы), и толщина этого клина в том числе зависит от вязкости смазки. Соответственно, если есть существенная нагрузка, а смазка слишком маловязкая, выталкивающая сила будет слаба и плоскости трения начнут соприкасаться.

Таким образом делаем вывод — для каждого узла смазка должна иметь свою определенную вязкость. Слишком маленькая вязкость повлечет за собой повреждения узла при нагрузках, слишком большая — вызовет повышенное трение, рост температуры, перегрев, разжижение смазки и потерю смазывающей способности.

Важно иметь в виду, что вязкость в зависимости от температуры тоже меняется. Чем температура выше, тем сильнее вязкость падает. Соответственно, производители смазок указывают вязкость при температуре 40 градусов и при 100 градусов. Но есть и нюансы. Дело в том, что загустители значительно влияют на вязкость в состоянии покоя.

Но чем сильнее смазка подвергается перемешиванию (сдвигу), тем больше ее вязкость стремится к вязкости базового масла.

Таким образом, чаще всего мы видим в документах на смазку именно вязкость базового масла. Что из этого следует — если мы применяем смазку в узлах, где перемешивания практически нет, вязкость ее будет выше чем указанная в паспорте смазки.

Какие можно сделать выводы из вышеприведенного? К сожалению, сформированная тенденция пихать во все щели литол или горячо любимый синий литол от Кастрюля, как и прочие "индустриальные" смазки общего назначения приводит к тому, что в узлы попадают смазки, которые имеют совершенно неуместную для этих узлов вязкость.

Так, например, специальные смазки для ступичных подшипников от крупных производителей имеют вязкость в районе 120 сантистоксов при 40 градусах (и вплоть до 15 при 100 градусах).
Т.е. в разогретой ступице смазка подшипника должна иметь вязкость в районе 15-25 сантистоксов.
А теперь берем зиму, когда даже разогретая ступицы имеет всего 40-50 градусов, и смотрим на 220 сантистоксов смазки общего назначения при этой температуре в узле. В 10 раз более вязкая. И даже если она морозостойкая, все равно при рабочей температуре ступицы в мороз она будет существенно вязче, чем должна. В мороз конечно перегрева не будет, но вот расход топлива — вырастет.

Отсюда вывод — для районов с крайне холодным климатом желательна пересмазка на зиму (если узел это позволяет) соответствующей смазкой с вязкостью 20-40 сантистоксов при 40 градусах. (но если это оправдано экономически, т.е. пробеги при больших морозах тоже большие). Другие же узлы, наоборот, нуждаются в смазке большой вязкости.

Еще раз акцентирую важный аспект. Консистенция (то как вы пальчиками воспринимаете густоту смазки) никак не коррелирует с вязкостью. Например, в высокоскоростные подшипники пойдет маловязкая смазка, но консистенции NLGI-3 (т.е. как сливочное масло где-то), и наоборот, в закрытые зубчатые нагруженные передачи смазка консистенции NLGI-00 (т.е. почти как водичка) но высокой вязкости.

Рассмотрим вообще градацию автомобильных узлов по необходимым смазкам.
Как следует из вышеприведенного чем узел более медлительный (маленькая скорость сдвига смазки) и более нагруженный, тем выше ему нужна вязкость, и наоборот. И, соответственно, чем выше рабочая температура узла, тем сильнее уменьшится вязкость и тем более вязкая смазка нужна (при 40гр). И наоборот, если температура эксплуатации очень низка, нужно брать смазку с вязкостью ниже (при 40гр)

Вязкости выше 500 в автомобильной технике не распространены. Вы можете их применить (если уж они у вас есть) в петлях дверей, если двери тяжелые, в салазках сидений, но нужно иметь в виду, что как правило такая вязкость идет вкупе с низкой морозостойкостью (дешевые продукты, вы же не станете для дверей брать смазку за 1000р).
Отмечу, тем не менее, что есть премиальные смазки, рекомендованные например для шаровых внедорожной техники, такие как Huskey Molyplex (вязкость 595сантистоксов при 40гр), с молибденом и другими твердыми присадками. Но при цене 1400р за тубу (и наличию молибдена) у меня есть сомнения, что это годно для повседневной эксплуатации (и она не низкотемпературная, что логично).

Все значения вязкости указываются для температуры 40гр. Но нужно учитывать, что у разных смазок кривая изменения вязкости от температуры может быть разной степени крутизны.

Вязкости 150-250: крестовины карданного вала в теплом климате при высоких нагрузках.
Вязкости 100-200: крестовины карданного вала, шарниры равных угловых скоростей (трипоидные) в теплом климате
Вязкости 50-150: подшипники ступиц при эксплуатации в среднем климатическом поясе, шарниры равных угловых скоростей (шариковые) в холодном климатическом поясе (при наличии дисульфида молибдена в составе), шарниры равных угловых скоростей в холодном климатическом поясе, крестовины карданного вала в холодном климатическом поясе. Прочие среднескоростные высокотемпературные/высоконагруженные подшипники.
Вязкости 10-60: высокоскоростные ненагруженные подшипники в высокотемпературных узлах (100гр+), среднескоростные средненагруженные подшипники в среднетемпературных узлах (от 40 до 80гр), низкоскоростные нагруженные подшипникив низкотемпературных узлах (0-40гр) или (например ступичные) при эксплуатации в условиях арктики.

Помним, при этом, что ориентироваться только на вязкость нельзя, надо еще выдержать правильную консистенцию (зависит от узла) и минимальную нагрузочную способность (для шарикоподшипников больше смотрим на тест на ЧШМТ, для роликовых — на тест Timken.

Еще раз:
Чем чревато несоблюдение вязкости смазки для узла — слишком вязкая перегреет узел, дойдет до температуры каплепадения и вытечет из узла. Слишком мяловязкая не даст достаточного масляного клина и вызовет при любых нагрузках прямое трение металла по металлу. Чем узел менее подвижен и более нагружен, тем он лояльнее к перебору по вязкости, и чувствительнее к недобору. Чем узел более подвижен (и температурен) и менее нагружен — тем он чувствительнее к перебору по вязкости и лояльнее по недобору.

И кратко поговорим про скоростной фактор.
Существуют два основных способа определения этого фактора. Первый называется скоростным фактором DN, чтобы выяснить значение которого необходимо умножить значение внутреннего диаметра подшипника на значение скорости, при которой он вращается. Второй метод называется скоростным фактором NDm. Для его определения используется медианный размер подшипника (также известный как диаметр начальной окружности) и частота вращения.

На этом я заканчиваю немного затянувшуюся первую часть, тем более что и количество доступных в одной публикации символов почти подошло к концу. Уже даже по факту того что написано, у вас должно сформироваться понимание, что не одним литолом жив мир смазок. Хотя, литол и даже солидол до сих пор имеют свои области применения. Также не следует обольщаться красивыми синими или фиолетовыми смазками от крупных производителей типа Кастрол, Мобили и т.д.
Дело в том, что у них, за кордоном, есть свои "литолы". И "дешевые" кастролы/мобилы/петроканады/тотали (по 200-300р за тубу) — это они и есть. Единственный плюс, зачастую, относительно нашего литола у них в том, что там качество и соответствие паспортным данным выше, чем у многих наших производителей Литола, которые даже в рамки ГОСТ по Литол не укладываются.

Требуйте долива после отстоя! . Смотрите всегда паспорт на смазку. Вдумчиво определяйте необходимую вязкость и температурный режим. Не пренебрегайте нагрузочной способностью, но и не гонитесь за ней покупая смазки с конской долей химии EP и дисульфидом молибдена туда, куда это не нужно. Нормальный узел, рассчитанный на максимальные нагрузки 200н (смазки под него) даст нагрузку в 400н тогда, когда уже все, приехали.

Ну и напоследок забавный видос с горящим подшипником 🙂

Пишем комментарии, предлагаем и критикуем.
За рулем не бухаем и дома не сидим.