Какая вязкость у летнего масла. Динамическая и кинематическая вязкость моторного масла. Как лучше всего выбрать масло
Вопрос о вязкости моторного масла не так сложен, как кажется на первый взгляд. Однако эксперты в различных областях спорят о том, является ли этот параметр важным. Разберемся с данным вопросом, а также изучим возможную маркировку такого продукта.
Что такое вязкость масла?
Вязкость масла — один из основных параметров продукта, который обязательно указывается на упаковке с помощью специальной маркировки. Моторное масло призвано защищать двигатель автомобиля от износа за счет образования пленки нужной толщины при проходе по масляным каналам.
Часть масла периодически сливается из картера с помощью специальной сливной пробки. Распыление просто. Масло выливается в нижний картер двигателя, где движущиеся части колена - маховик захватывают его и разбрасывают, создавая масляный туман. Масляные капельки осаждаются на всех поверхностях деталей, смазываются, а затем стекают и повторно распыляются.
Хотя такая система проста на устройстве, она недостаточно хороша, потому что масло подается на поверхности трения в небольших количествах, плохо охлаждает поверхности трения и не стирает изделия от стирания. Такая система имеет ограниченное применение и используется только в двигателях, работающих в течение короткого периода времени, таких как стартовые двигатели мощных дизельных тяговых двигателей.
Как говорят производители масла: неправильно подобранная вязкость не позволит достигнуть требуемой пленки, что скажется на получении необходимого эффекта.
Таким образом, вязкость не должна быть:
- слишком высокой, ведь это затруднит работу деталей, что повлияет не только на износ, но и на высокий расход топлива;
- слишком низкой, чтобы не привести к трению деталей и, как следствие, к их поломке.
Обратите внимание, что вязкость при подборе должна быть оптимальной, тогда деньги, отданные за продукт, не будут потрачены зря, а автомобиль будет работать исправно долгие годы.
Комбинированная смазка является самой передовой и используется во всех современных дизельных двигателях. Объединенная система смазки работает следующим образом. Масло выливают через отверстие в полости до уровня, определяемого ручным линейным индексом масла. Он всасывается масляным насосом и подается через масляную линию в масляный фильтр. Нефть очищается от примесей в фильтре и подается в масляный холодильник для охлаждения.
Кроме того, в некоторых двигателях масло из основной масляной линии поступает в топливный насос для смазки его фрикционных деталей. Из основных подшипников масло на канавках коленчатого вала входит в полости двигателей. Из-за центробежных сил, возникающих при вращении коленчатого вала, масло очищается от механических примесей в этих полостях и протекает через радиальные отверстия в подшипниках маховика. Смазывая подшипники коленчатого вала, масло выходит из зазоров между ними и коленчатыми валами коленчатого вала, поднимается и разворачивается от быстро вращающегося коленчатого вала и талрепов.
Владельцу автомобиля нужно знать о том, что вязкость моторного масла напрямую зависит от температуры воздуха. Если она повышается, то вязкость падает, и продукт становится жидким. Чем выше температура, тем быстрее она будет падать.
Скорость падения вязкости моторного масла определяется индексом вязкости. Еще одна важная особенность — это классификация. Именно согласно этому параметру владельцы выбирают то, что им действительно необходимо.
Капли масла падают на поверхности поршней и цилиндров, кулачков распределительных валов и других деталей. Они смазывают их, а затем поступают в картер, где они могут снова начать движение через систему смазки. Нижняя часть картера имеет отверстие для слива масла, снабженное магнитом для захвата металлических примесей. Извлеките моторное масло из розетки, которая закрыта вилкой.
Таким образом, комбинированная система смазки смазывает подшипники коленчатого вала и распределительный вал, качающийся рычаг и верхние концы газораспределительного бара. Во многих двигателях, кроме топливных насосов, шестерни, а иногда и поршневые болты и другие, также смазываются. Распылите цилиндры, поршни, кулачки распределительных валов, подъемники, нижние концы стержней, клапаны и поршневые болты.
Подбор масла по вязкости
Согласно мировому стандарту классификация моторного масла изначально осуществлялась организацией под названием «Общество Инженеров Авто США», что в переводе сокращенно звучит как SAE. Это международный стандарт, признанный за границей. На упаковке масла, продающегося в России автовладельцы видят ту же классификацию.
Для контроля эффективности системы смазки установлены манометры для регистрации давления масла в магистральной масляной линии, термометры, которые измеряют температуру масла в системе, датчики потери давления масла. В дополнение к этим устройствам и компонентам в комбинированной системе смазки также предусмотрены автоматические клапаны.
Редукционный клапан расположен на линии выпуска масляного насоса. Клапан термостата направляет холодное и, следовательно, более толстое масло на основную масляную линию, не входя в масляный радиатор. Назначение устройств в комбинированной системе смазки. Масляный насос предназначен для подачи масла из картера в фрикционные части двигателя. Он нагнетает масло в фильтр продувки, а также в охлаждающий радиатор. В большинстве тракторных двигателей насос размещается в нижней части картера и приводится в действие шестерней на коленчатом валу.
Существует еще и европейский стандарт ACEA.
Подходить к выбору масла нужно на основании конкретной информации. Разберем подробно параметры правильного выбора. Следуйте простым правилам:
- Выбор продукции нельзя осуществлять на основании мнения знакомых, родственников и продавцов.
- Производитель — это самый важный советчик в таких вопросах.
- Выбирать масло нужно для двигателя, а не для автомобиля.
- Вся необходимая информация содержится в сервисной книжке авто.
Если сервисная книжка не сохранилась, можно узнать данные у поставщиков запчастей для таких же автомобилей или у официальных дилеров. Самый важный параметр — это допуск. Если удастся найти его, то выбрать тот самый продукт будет намного легче.
Масло протекает через очиститель насосного масла и через трубопровод. Насос состоит из корпуса, в котором имеются направляющие и ведомые шестерни, которые соединены между собой посредством зацепления. В мощных дизельных двигателях сельскохозяйственной техники установлены двухсекционные насосы с двумя парами передач. Одна пара подает смазочное масло на двигатель, а другая подает масло через радиатор для охлаждения. В корпусе некоторых насосов установлен редукционный клапан.
Вращая шестерни в корпусе насоса, масло всасывается из картера и заполняет полости между зубьями зубчатых колес. Последний подталкивает масло в канал давления, из которого он начинает течь через масляные линии нефтяной системы. Класс моторных масел современных автомобилей относится к вязкости моторного масла при низкой температуре и высокой температуре.
Многие производители масла сотрудничают с автомобильными концернами и осуществляют проверку масел, выдавая в итоге допуск, который указан на упаковке (в виде кода из букв и цифр). Также стоит обратить внимание на расход, нормы которого также указываются производителем.
Если масло, залитое в прошлый раз, расходуется в пределах заданного параметра, то стоит как минимум обратить на него внимание.
Большое количество описывает вязкость моторного масла при его обычной рабочей температуре. Эта вязкость влияет на смазывающие свойства масла и природу масляной пленки. Чем выше число, тем лучше смазка при высокой температуре и лучшая защита двигателя.
Низкое число описывает вязкость при низкой температуре. Чем меньше число, тем больше прокачивается масло при низкой температуре. Так что быстрее, когда начинается холодный старт. Что скрывается под названием смазки? Смазочные материалы могут быть веществами любого типа. Основная задача смазки заключается в уменьшении трения в точках контакта двух тел в относительном движении. Тем не менее, практика имеет множество других требований к смазке. В дополнение к уменьшению износа, это гарантия отвода тепла, снятия фрикционной поверхности грязи, защиты металлических поверхностей от коррозии и герметизации смазанных поверхностей.
Частая смена масел — это определенный вред, наносимый владельцем. Если в этом нет необходимости, то делать этого не следует. Впервые подходя к выбору, перед вами будет стоять основная задача — сократить обширный ассортимент, представленный на рынке, до минимума.
Нужно руководствоваться следующим правилом: чем больше пробег автомобиля, тем выше должна быть высокотемпературная вязкость масла, не превышая диапазона, рекомендованного автопроизводителем.
Однако текущая практика смазки также требует ее использования, например, в качестве электроизоляционного агента для амортизации, передачи энергии. Смазочные материалы отличаются по своей природе, их свойствам и их способности выполнять требуемую функцию. Они обычно встречаются в следующих состояниях.
Жидкие смазочные материалы смазывают консистентной смазкой. . Во время эксплуатации смазочные материалы подвергаются главным образом следующим воздействиям. Механические напряжения - тепловой поток или истощение химическими напряжениями, в частности, при контакте с другими веществами - газы, топливо, поверхности смазанных поверхностей, уплотнения и т.д.; в значительной степени они подвергаются воздействию окружающей среды, в которой они работают. Основная масса смазочных материалов производится нефтяной и нефтехимической отраслями.
Очень часто любителям быстрой езды советуют масло с высокой вязкостью. Это в корне неправильно, нельзя опираться при выборе на стиль вождения, эти вещи между собой не связаны.
Итак, подведем итог:
- Вязкость масла для конкретного автомобиля и его двигателя должна быть рекомендована производителем транспортного средства.
- Повышать вязкость можно, если пробег машины достаточно велик, но не учитывать диапазон рекомендаций производителя нельзя.
- Стоить обращать внимание на магазин, где планируется покупка, так как на рынках высока вероятность подделки.
Разберемся в классификации масел подробнее.
Жидкие смазочные материалы являются наиболее используемыми смазочными материалами на практике. В основном это минеральные масла, синтетические масла и, в меньшей степени, растительные масла, соответственно. животного происхождения. В принципе, смазочные масла состоят из базовых масел, преимущественно с добавлением различных добавок.
Большая смазочная способность смазочных материалов, где естественные смазочные свойства базовых масел дополняются специальными добавками для низких и высоких давлений, поэтому правильный выбор ингибиторов коррозии является поэтому очень важным, особенно для машин и хранения смазанных поверхностей. При перемещении и трении устройство работает, большинство из двигателей внутреннего сгорания. Поэтому необходимо, чтобы масло выбиралось как можно более тщательно и добавлялось с антиоксидантной добавкой, ингибирующей окислительную атаку базового масла. Правильная добавка значительно продлевает функциональность и общий срок службы масла. Улучшение свойств моющих средств. Если образуются твердые частицы, как правило, в форме твердого окисления, углерода, износа, добавочные добавки должны быть аддитивными, придавая масло моющее и дисперсионное свойства, то есть минимизируя размер частиц, предотвращая осаждение и осаждение на поверхности смазанных изделий. Защита уплотнительных материалов, соединительных шлангов и самого устройства от нежелательных эффектов масла. Защита от старения смазки. . Кроме того, можно модифицировать вязкость базовых масел и их температурную зависимость от вязкости.
Классификация по SAE
Согласно данной классификации все моторное масло делится на зимнее и летнее:
- 8 зимних с маркировкой литерой W;
- 9 летних без буквенного обозначения.
Общая характеристика
Для зимних масел дополнительно представлен параметр предела прокачиваемости при низких температурах. Он означает минимальную температуру воздуха, при которой можно осуществить пуск двигателя.
Правильная вязкость является одним из важнейших параметров масла и оказывает большое влияние на качество смазки. Вязкость является одним из важнейших свойств жидких смазочных материалов. Это степень внутреннего трения в жидкости. Он определяет образование трения и, таким образом, смазку, несущую способность смазочной пленки, способность к герметизации масла, их текучесть и прокачиваемость и т.д. динамическая вязкость определяется при определении вязкости при низких температурах в мПа.
Вязкость смазки оказывает большое влияние на процесс смазки. Если смазка имеет низкую вязкость, смазка экструдируется из пространства для смазки, тем самым уменьшая смазочную пленку, что приводит к плохой смазке. Это может привести к повреждению смазанных поверхностей. Смазка с высокой вязкостью ухудшается в области смазки, что приводит к недостаточной смазке. Высокая вязкость вызывает большие пассивные сопротивления, что может привести к экономическим потерям. Вязкость масла зависит от изменения температуры и возраста смазки.
Если температура ниже, то такое действие считается небезопасным. Для регионов России - это крайне актуальная информация, так как климат у нас суровый. Также покупатели обращают внимание на распространенность на рынке масел со сдвоенными номерами. Например, 5W-30.
Большинство производителей сегодня предлагают так называемые всесезонные масла. Именно они так и обозначаются. Первая цифра — классификация вязкости при минусовой температуре, а вторая — при плюсовой.
Диапазон значений вязкости на практике обозначается так называемым классом вязкости. Классы вязкости смазочных масел стандартизированы и служат основной характеристикой масел, а также изменением вязкости при температуре, указанной для каждого типа масла. Масла классифицируются по их вязкости в так называемые классы вязкости, которые указывают диапазон вязкости при заданной температуре. Эти классы стандартизированы и служат основной характеристикой масел.
Значение индекса вязкости указывает зависимость изменения вязкости от температуры. Хорошая смазка подвержена минимальному изменению вязкости до температуры. Чем выше индекс вязкости, тем ниже зависимость вязкости от температуры, что очень желательно. Большинство существенных свойств жидкой смазки обусловлены прежде всего свойствами базовых масел. Базовые масла могут быть минеральными, синтетическими или растительными. Большинство базовых масел недавно были на нефтяной основе, а важные свойства, такие как масляная композиция и получаемая вязкость, низкая температура, испарение и т.д. Были получены на нефтеперерабатывающих заводах путем переработки процессов, которые позволяют достичь необходимых свойств готового масла.
Таблица
Рассмотрим таблицу вязкости по данной классификации.
| SAE | Проворачивание, вязкость максимальная при температуре (зима), мПа | Прокачиваемость, вязкость максимальная при температуре (зима), мПа | Вязкость минимальная при температуре +100 о С, мм 2 /с | Вязкость максимальная при температуре +100 о С, мм 2 /с |
| 20 | — | — | 5,6 | < 9,3 |
| 30 | — | — | 9,3 | < 12,5 |
| 40 | — | — | 12,5 | < 16,3 |
| 50 | — | — | 16,3 | < 21,9 |
| 60 | — | — | 21,9 | < 26,1 |
| 0W | 6200 при -35 о С | 60000 при -40 о С | 3,8 | — |
| 5W | 6600 при -30 о С | 60000 при -35 о С | 3,8 | — |
| 10W | 7000 при -25 о С | 60000 при -30 о С | 4,1 | — |
| 15W | 7000 при -20 о С | 60000 при -25 о С | 5,6 | — |
| 20W | 9500 при -15 о С | 60000 при -20 о С | 5,6 | — |
| 25W | 13000 при -10 о С | 60000 при -15 о С | 9,2 | — |
Отсутствие в маркировке по SAE литеры W в обозначении подразумевает, что масло не может быть использовано в зимний период.
В основном это так называемая экстракционная очистка, когда селективное действие подходящего растворителя удаляет нежелательные вещества, ухудшающие качество масла из основного нефтяного сырья. Селективные рафинаты, полученные таким образом, используются примерно на 50% производимых сегодня масел, хотя их использование все еще уменьшается. В настоящее время экстракционная очистка заменяется более прогрессивным процессом рафинирования, называемым гидрокрекингом, который имеет место при температуре около 400 ° С и при высоком давлении водорода.
Последствия неправильного выбора
Рассмотрим две ситуации, чтобы понять, каков вред на самом деле.
Слишком густое масло
В случае использования более густого масла, чем требуется происходит следующее:
- рабочая температура двигателя вынужденно повышается, что нельзя считать серьезным отклонением при езде на нормальных оборотах;
- при увеличении оборотов (даже при кратковременном разгоне) температура может достигнуть максимума, что отрицательно скажется на износе деталей;
- скорость окисления масла при повышении температуры в моторе увеличивается, отчего оно быстрее испортится.
Слишком жидкое масло
Если залить в мотор более жидкое масло, чем требуется, то получим следующее:
- пленка, образуемая при трении, будет слишком тонкая, чтобы обеспечивать необходимую защиту от трения, что влияет на износ деталей;
- масло уходит в угар;
- повышается угроза возникновения клина мотора.
Редко кто из мастеров может определить, что причина поломки двигателя кроется в неправильном подборе масла, а в частности в его вязкости. В этом вопросе лучше опираться на рекомендации производителя автомобиля и не слушать советов. Правильно подобранное масло — залог отличной работы автомобиля.
Степени вязкости SAE
В настоящее время единственной признанной в зарубежных странах системой классификации автомобильных моторных масел является спецификация SAE J300. SAE - это аббревиатура Общества Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах - степенях вязкости SAE (SAE Viscosity Grade - SAE VG). Численные значения степеней являются условными символами комплекса вязкостных свойств (см. табл. 1).
В таблице указаны два ряда степеней вязкости: зимний - с буквой "W" (Winter), и летний - без буквенного обозначения. Сезонные (моновязкие) масла (single viscosity grade oils) зимнего ряда различаются по максимальным вязкостям низкотемпературной проворачиваемости и прокачиваемости, и по минимальной кинематической вязкости при 100°С. Степень вязкости сезонных масел летнего ряда определяется по минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С, и по минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1.
Всесезонные масла (multiviscosity-grade oils) должны удовлетворять одновременно двум следующим критериям:
1. Максимальным вязкостям низкотемпературной проворачиваемости и прокачиваемости со степенью зимнего ряда (W).
2. Максимальной и минимальной кинематическими вязкостями при 100°С и минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1 в соответствии со степенью летнего ряда (без буквы W).
Классификация SAE J300 используется производителями двигателей для определения степеней вязкости моторных масел пригодных для использования в их двигателях и производителями масел при разработке новых составов, производстве и маркировке готовых продуктов.
Стандартные ряды вязкости:
зимний ряд: SAE 0w, 5w, 10w, 15w, 20w, 25w;
летний ряд: SAE 20, 30, 40, 50, 60.
Всесезонные (multigrade) масла, состоят из комбинации зимнего и летнего ряда разделенные знаком "тире" (например, SAE 10w-40), другие виды записи являются неверными, и использование аббревиатуры SAE для них недопустимо (например SAE 10w/40 или SAE 10w40).
Серия всесезонных масел: SAE 0w-20, 0w-30, 0w-40, 0w-50, 0w-60, 5w-20, 5w-30, 5w-40, 5w-50, 5w-60, 10w-30, 10w-40, 10w-50, 10w-60, 15w-30, 15w-40, 15w-50, 15w-60, 20w-30, 20w-40, 20w-50, 20w-60.
Классификация моторных масел по вязкости SAE J300 DEC99
В первый день июня 2001 года прекращено одновременное действие двух спецификаций "SAE J300 APR97" и "SAE J300 DEC99". С этого момента спецификация 99-го года полностью вступила в свои права.
Изменения
Изменения коснулись только лимитов вязкости проворачивания, определяемой на "имитаторе холодного пуска" CCS (Cold Cranking Simulator). Согласно новой спецификации, температура при которой проводят измерение вязкости проворачивания, понижена на 5 °С, а предельные значения вязкости проворачивания значительно увеличены для всех w-степеней.
Новые предельные значения вязкости выбирались не случайно. Для производства моторных масел 10w/15w/20w /25w-XX чаще всего применяют базовые масла с индексами вязкости менее 120 единиц. Низкотемпературная вязкость таких масел повышается приблизительно в 2 раза, при каждом понижении температуры измерения на 5 °С. Предельные значения новой спецификации для этих степеней увеличены в два раза, по сравнению с прежними. При производстве всесезонных моторных масел 0w/5w-XX, все большее применение находят синтетические и высокоочищенные гидрокрекинговые базовые масла с высокими индексами вязкости. Низкотемпературные вязкости таких масел каждый раз повышаются менее чем в два раза при понижении температуры измерения с шагом 5 °С. Предельные значения для этих степеней увеличены менее чем в два раза.
Новые лимиты вязкости подобраны таким образом, чтобы уменьшить вероятность того, что моторные масла ранее классифицированные по спецификации SAE J300 APR97 получат более низкотемпературную степень вязкости W исключительно благодаря изменениям в спецификации SAE J300.
Причины изменения
Известно, что ограничения по максимальной вязкости проворачивания включены в набор требований стандарта SAE J300 не случайно. Производители двигателей получали информацию о температурах, при которых динамическая вязкость масел различных степеней достигает значений 3250-6000 мПа*с (диапазон вязкостей обусловлен различием температур испытаний от - 30 °С до - 5 °С, что существенно влияет на мощность аккумуляторной батареи и воспламеняемость топлива). По результатам прежних испытаний на полноразмерных двигателях было установлено, что при таких вязкостях и соответвующих температурах еще возможно проворачивание коленчатого вала стартером со скоростью, обеспечивающей успешный запуск двигателя.
В отличие от двигателей, которые использовались при определении прежних лимитов, современные двигатели демонстрируют успешный запуск при более высоких значениях вязкости и при более низких температурах. После проведения необходимых испытаний, отдел Топлив и Смазочных материалов SAE утвердил новые значения лимитов температур и вязкостей:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Примечания: 1 cP = 1 мПа с; 1 cSt = 1 мм 2 /с (1) Все значения являются предельными по определению ASTM D3244 (Section 3) (2) ASTM D5293 (3) ASTM D4684. Присутствие любого напряжения сдвига обнаруживаемое данным методом означает непрохождение теста независимо от значения вязкости. (4) ASTM D445 (5) ASTM D4683, CEC-L-36-A-90 (ASTM D4741 и ASTM D5481). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 1. Зависимость вязкости моторного масла от температуры (сезонных SAE 10w и SAE 40 и всесезонного SAE 10w-40)
По спецификации SAE J300, вязкости масел определяются при условиях, близких к реальным. Летнее масло имеет достаточную вязкость, чтобы обеспечить надежное смазывание при высокой температуре, но оно слишком вязкое при низкой температуре, в результате чего при низкой температуре воздуха затрудняется пуск двигателя. Маловязкое зимнее масло облегчает холодный пуск двигателя при низкой температуре, но не обеспечивает его смазывание летом, когда температура масла в двигателе превышает 100°С. Именно по этим причинам наибольшее распространение сегодня получили всесезонные сорта масел, имеющие меньшую зависимость вязкости от температуры.
Таким образом степень вязкости SAE помогает определить диапазон температуры окружающей среды, при котором масло обеспечит нормальную работу двигателя - его проворачивание стартером, прокачивание масла насосом по смазочной системе при холодном пуске и надежное смазывание летом при длительной работе в режиме максимальных скоростей и нагрузок.
Показатели низкотемпературной вязкости
максимальная допустимая вязкость масла при запуске холодного двигателя, обеспечивающая проворачиваемость коленчатого вала со скоростью, необходимой для успешного запуска двигателя, а также температура, соответствующая такой вязкости;
прокачиваемость масла определяется как наименьшая температура, при которой вязкость не превышает определенной величины (60 000 мПа с), обеспечивающей прокачивание по масляной системе.
Методы тестирования
Максимальная низкотемпературная вязкость проворачиваемости определяется на имитаторе запуска холодного двигателя (CCS) по стандарту ASTM D 5293 и измеряется в сантипуазах (мПа с). Установлено, что от этой вязкости зависит число оборотов коленвала двигателя во время "зимнего пуска".
Вязкость прокачиваемости определяется по стандарту ASTM D 4684 и характеризует возможность притока масла в масляный насос и создания нужного давления в системе смазки при запуске двигателя. Определение вязкости прокачиваемости было введено после того, как было замечено, что некоторые масла (SAE 10w-30 и SAE 10w-40) после пребывания определенного времени (более 24 часов) при низкой температуре, теряют текучесть и становятся желеобразными.
Производители масел часто приводят сравнение легкости запуска двигателя и скорости достижения маслом удаленных точек смазывания при разных степенях вязкости применяемых масел. Подобные аргументы позволяют убедить потребителей в необходимости применения новых высококачественных продуктов с улучшенными низкотемпературными свойствами (рис. 2).
Рисунок 2 наглядно показывает, что масла зимнего ряда с более низкой степенью низкотемпературной вязкости (SAE 5w....., SAE 10w...) выгодно применять для облегчения запуска двигателя и существенного снижения его износа, поскольку в первые секунды работы двигателя, при недостаточном поступлении масла к удаленным точкам смазывания, проявляется наиболее сильное изнашивание.
Рис. 2. Сравнение вязкости при 0°С масел с разной степенью вязкости по SAE
В качестве дополнительной информации о низкотемпературной вязкости при создании нового масла или при изменении рецептуры, SAE рекомендует определять некоторые новые характеристики: температуру прокачиваемости по методу ASTM D 3829, вязкость при низкой температуре и низкой скорости сдвига (тенденцию к желеобразованию или индекс желатинизации) на сканирующем вискозиметре Брукфильда по методу ASTM D 5133, 5133, а также фильтруемость моторных масел при низкой температуре, которая показывает тенденцию образования твердых парафинов или других неоднородностей, способных к закупориванию масляного фильтра.
Показатели высокотемпературной вязкости
Показатели высокотемпературной вязкости моторных масел оцениваются на основе следующих значений:
. минимальной и максимальной вязкости масла (сСт) при температуре 100°С (по стандарту ASTM D 445);
. минимальной вязкости при температуре 150°С и высокой скорости сдвига (106 с-1) (метод ASTM D 4683 или, в Европе, метод СЕС L-36-А-90).
При эксплуатации двигателя особенно важна высокотемпературная вязкость при большой скорости сдвига, которая показывает поведение масла в узких узлах трения двигателя - в подшипниках коленчатого и распределительного валов, кривошипно-шатунного механизма и т.д.
Необходимая степень вязкости
Необходимая вязкость масла определяется на основании следующих факторов:
. особенности конструкции;
. степень износа двигателя;
. температура окружающей среды;
. режим работы двигателя.
При выборе степени вязкости моторного масла, следует руководствоваться рекомендациями производителя конкретного двигателя. Эти рекомендации основываются на конструктивных особенностях двигателя - степень нагрузок на масло, гидродинамическое сопротивление масляной системы, производительность масляного насоса, максимальные температуры масла в различных зонах двигателя в зависимости от температуры окружающей среды (особенности систем охлаждения).
Категории масел для дизельных двигателей коммерческих автомобилей
Данные категории обозначаются буквой С (commercial). Старые категории API CA и CB не обсуждаются.
категория API CC (устаревшая):
. Категория введена в 1961 году. Масла для дизельных двигателей без наддува. Допускается применение для двигателей с турбонаддувом, работающих в легком или среднем режиме и для бензиновых двигателей большой мощности. Масла данной категории содержат антикоррозийные присадки и присадки предотвращающие образование высоко- и низкотемпературных отложений.
категория API CD (устаревшая):
. Категория введена в 1955 году. Типичная категория масел для дизельных двигателей с турбонаддувом и без, для которых требуется эффективный контроль за накоплением продуктов износа. Допускается применение топлива с повышенным содержанием серы. Масла содержат присадки предотвращающие образование высокотемпературных отложений и предохраняющие подшипники от коррозии.
. Соответствует требованиям MIL-L-2104C/D.
категория API CD + (устаревшая):
. Категория создана для удовлетворения требованиям японских автопроизводителей. Масла обладают повышенной устойчивостью к окислению, загущению (под влиянием накопления сажи) и повышенной защитой клапанного механизма от износа.
категория API CD-II (устаревшая):
. Категория введена в 1987 году. Масла данной категории предназначены для двухтактных дизельных двигателей. Эффективно подавляют износ и образование шлама.
. Соответствует всем требованиям категории API CD.
категория API CE (устаревшая):
. Категория введена в 1987 году. Масла предназначены для форсированных и мощных дизельных двигателей с турбонаддувом и без, работающих как при малых оборотах и больших нагрузках, так и при больших оборотах и больших нагрузках.
. Заменяет масла категорий API CC и CD в более старых двигателях.
категория API CF (действующая):
. Категория введена в 1994 году. Масла предназначены для внедорожной техники, для двигателей с распределенным впрыском, включая двигатели работающие на топливе с содержанием серы более 0,5% от массы. Масла данной категории эффективно подавляют образование нагара на поршнях и коррозию медных сплавов подшипников.
. Заменяет масла категории API CD в более старых двигателях.
категория API CF-2 (действующая):
. Категория введена в 1994 году. Масла предназначены для высоконагруженных двухтактных дизельных двигателей. Эффективно подавляют износ цилиндров и залегание (закоксование) поршневых колец.
. Заменяет масла категории API CD-II в более старых моделях.
категория API CF-4 (действующая):
. Категория введена в 1990 году. Масла предназначены для высокоскоростных мощных четырехтактных дизельных двигателей с турбонаддувом и без него, устанавливаемых на мощных магистральных тягачах. Отвечают всем требованиям качества категории API CE и, кроме того, обладают меньшим расходом на угар и меньшей склонностью к нагарообразованию на поршнях. При согласовании с требованиями категории API SG (API CF-4/SG), могут быть применены для бензиновых двигателей легковых и малых грузовых автомобилей. Отвечают повышенным требованиям по токсичности отработанных газов.
. Заменяет масла категории API CE в более старых двигателях.
категория API CG-4 (действующая):
. Категория представлена в 1995 году. Масла предназначены для высоконагруженных, высокоскоростных, четырехтактных дизельных двигателей грузовых автомобилей магистрального типа использующих топливо с содержанием серы менее 0,05% от массы и немагистрального типа (содержание серы может достигать 0,5% от массы). Эффективно подавляют образование высокотемпературного нагара на поршнях, износ, пенообразоване, окисление, образование сажи (эти свойства необходимы для двигателей новых магистральных тягачей и автобусов). Категория создана для удовлетворения требованиям стандартов США по токсичности отработанных газов (редакция 1994 года).
. Заменяет масла категорий API CD, API CE и API CF-4. Основным недостатком, ограничивающим применение масел данной категории в мире, является относительно большая зависимость ресурса масла от качества применяемого топлива.
категория API CH-4 (действующая):
. Проектное название API PC-7. Категория представлена 1 декабря 1998 года. Масла данной категории предназначены для высокоскоростных, четырехтактных двигателей выполняющих требования жестких стандартов 1998 года по токсичности отработанных газов. Отвечают высочайшим требованиям не только американских, но и европейских производителей дизельных двигателей. Специально сформулированы для применения в двигателях, использующих топливо с содержанием серы до 0,5% от массы. В отличие от категории API CG-4, допускается применение дизельного топлива с содержанием серы более 0,5%, что является важным преимуществом в странах, в которых распространены высокосернистые топлива (Южная Америка, Азия, Африка). Масла удовлетворяют повышенным требованиям по уменьшению износа клапанов и уменьшению образования нагара.
. Заменяют масла категорий API CD, API CE, API CF-4 и API CG-4.
категория API PC-7.5 (проект)
. В январе 1999 года требования по токсичности отработанных газов были существенно ужесточены. Для удовлетворения этим требованиям североамериканские автопроизводители внесли ряд конструктивных изменений в свои двигатели, что привело к увеличению уровня образования сажи в моторных маслах в три-пять раз. Для предотвращения вредных последствий наличия сажи в моторном масле (увеличение степени износа деталей двигателя и загущение масла), необходимо было ввести ряд дополнительных требований и испытаний. С этой целью предполагалось создать новую категорию с проектным названием API PC-7.5. Однако "Mack Truck" и "Cummins" создали новые методы испытаний Mack T-8E, Mack T-9, Cummins M-11 и выпустили собственные спецификации - Mack EO-M Plus и Cummins CES 20076. Требования данных спецификаций были признаны достаточными для удовлетворения требований к новым маслам со стороны других автопроизводителей и были включены, как дополнительные, в категорию API CH-4. Потребность в новой категории API PC-7.5 отпала.
категория API PC-8 (проект)
. Проект создавался для удовлетворения потребностей японских автомобилестроителей. Был рекомендован для двигателей с пониженной эмиссией выхлопных газов. Не получил большой известности в связи с созданием нового японского стандарта JASO DX-1.
категория API PС-9 (проект)
. Эта категория проектируется в связи с новыми экологическими требованиями, которые сформулированы Американским агентством по охране окружающей среды (EPA). Основным способом удовлетворения этих требований является система рециркуляции отработанных газов (AGR - exhaust gas recirculation). Для этого требуются изменение конструкции двигателей и придание новых эксплуатационных свойств моторным маслам. Одновременно прогнозируется повышение удельных мощностей двигателей. Основные отличия работы моторного масла в условиях рециркуляции выхлопных газов и повышенной удельной мощности:
. - тенденция к образованию сильных кислот;
. - повышенное образование сажи и, в связи с этим, загущение масла и повышенный износ деталей двигателя;
. - более высокотемпературный режим работы двигателя и масла.
. Для оценки повышенных эксплуатационных свойств, вводятся новые моторные испытания на стендовых двигателях с рециркуляцией выхлопных газов:
. - Cat 1Q,
. - Mack T-10,
. - Cummins M-11.
. Категорию API PC-9 предполагается ввести в действие в 2002 году.
Таблица 4. Сравнение требований к новейшим американским категориям моторных масел для дизельных двигателей.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Примечание к уровню требований: + - низкий; ++ - средний; +++ - высокий. |
Таблица 5. Примерный состав присадок в американских моторных маслах для дизельных двигателей, в % (от массы)
Присадки | API CC | API SD/CD | API SE/CD | API SG/CE | API CF-4/SH | API CG-4/SH |
| Дисперсант беззольный Тиофосфонат | 1,5 0,8 | 4,0 - | 5,5 - | 6,0 - | 6,0 - | 7,5 - |
| Сульфонаты металлов базовый Фенат кальция базовый | 0,5 - | 3,0 2,0 | 3,0 2,0 | 2,0 2,0 | 2,0 2,0 | 2,0 2,0 |
| Другие антиоксиданты ZDDP | - 0,7 | - 0,7 | - 2,0 | 0,3 1,0 | 0,6 1,0 | 0,6 1,3 |
По старой системе API, основные свойства и назначение масла обозначались принятыми терминами и буквами. На сегодня эта система отменена, но в названиях современных марок масел иногда встречаются применявшиеся ране термины. Основные обозначения:
. Regular oil
- минеральное масло без присадок, полученное путем вакуумной дистилляции без дальнейшей обработки (straight mineral oil);
. Premium oil
- минеральное масло с противоокислительными присадками;
. Heavy Duty oil, HD oil
- масло с противоокислительными, моющими и диспергирующими присадками для мощных двигателей;
. ML
- масло для бензиновых двигателей, работающих в легких условиях (L - light);
. ММ
- масло для бензиновых двигателей, работающих в умеренно тяжелых условиях (М - moderate);
. MS
- масло для бензиновых двигателей, работающих в тяжелых условиях (S - severe);
. DG
- масло для дизельных двигателей, работающих в легких условиях (G - general);
. DM
- масло для дизельных двигателей, работающих в умеренно тяжелых условиях (М - moderate);
. DS
- масло для дизельных двигателей, работающих в тяжелых условиях (S - severe).
Категория энергосберегающих масел
Моторные масла, отличающиеся низкой вязкостью как при низкой, так и при высокой температуре могут быть сертифицированы на соответствие категории API EC "энергосберегающее" масло ("Energy Conserving" Oil). Ранее энергосбережение определялось по методике Последовательности VI (Sequence VI, ASTM RR D02 1204). Данная методика использовалась для сертификации масел категории API SH на уровни (степени) энергосбережения: API SH/EC - 1,5% экономии топлива и API SH/ECII - 2,7% экономии топлива, по сравнению с эталонным маслом SAE 20w-30.
С 1 августа 1997 года экономия топлива определяется по новой методике ASTM RR D02 1364, Последовательность VIA (Sequence VIA), согласно которой маслу может быть присвоена только одна степень энергосбережения (ЕС). Пример: API SJ/EС.
Энергосберегающие масла предназначены для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности. В настоящее время разрабатывается аналогичная категория масел для мощных дизелей.
Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития рынка смазочных масел можно познакомиться в отчете в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков « Рынок масел в России ».