Вязкость

D-AVerk ›
Блог ›
Смазочные истории. Базовая вязкость.

Преамбула

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.

Полный размернебольшое 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 200-300: Шаровые, шарниры стоек стабилизаторов, наконечники рулевых тяг. Надо учитывать, что если техника эксплуатируется преимущественно в жарких странах, можно применять смазки с вязкостями выше верхней границы. Если техника эксплуатируется в холодном климатическом поясе, можно применять смазки с вязкостями ниже нижней границы.
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 🙂

Вполне обосновано желание каждого автовладельца иметь надёжного и безотказного «железного коня». Реализовать комфортное пользование транспортным средством помогает качественное и своевременное сервисное обслуживание силовых агрегатов.

Одним из важнейших элементов обеспечения отличной работы основного движущего узла – мотора, является правильно подобранный смазочный материал (это понимает даже школьник).

Как безошибочно выбрать моторную смазку? Почему вязкость влияет на эксплуатационные свойства масел и работу двигателя? Какая бывает классификация моторных масел по вязкости, измеряется в каких единицах, её обозначение и как расшифровывается маркировка? Что означает аббревиатура? Ответы на эти вопросы в полном объёме получат читатели данной статьи.

Для чего нужно масло

Изначально смазочные жидкости использовались для вывода тепла из рабочей зоны и перетягивания его в картер, снижения трения деталей в узле, отвода продуктов износа и защиты шеек коленчатого вала.

В дальнейшем на масло была возложена роль смазки всех элементов газораспределительного механизма и цилиндров двигателя. На современном этапе автомасла – это неотъемлемая составляющая работы всех механизмов машины.

Обозначим конкретные защитные функции, выполняемые моторным маслом:

  • Образование предохраняющей от трения и износа плёнки на деталях;
  • Предупреждение окислительных процессов и коррозии узлов;
  • Очистка важных рабочих зон от загрязнений – сажи, грязи, нагара и др. продуктов сгорания топлива;
  • Выведение загрязняющих частиц, остающихся в процессе износа комплектующих деталей;
  • Сохранение узлов от перегрева;
  • Обеспечение надёжного пуска;
  • Снижение «травмирования» деталей при холодном пуске.

Поэтому сегодняшнему автолюбителю далеко не всё равно, что заливать в рабочие узлы. Важнейшим критерием подбора смазочного состава является вязкость масла.

Основное понятие вязкости и её виды.

Если говорить доступным языком, не вдаваясь в научную терминологию, то вязкость моторного масла – это способность сохранять текучесть, одновременно с тем, чтобы на деталях, внутри силового узла, оставалась достаточная плёнка смазки, правильно распределённая между трущимися частями.

Чем ниже вязкость, тем текучее вещество. При этом масло должно обладать стойкими характеристиками при использовании в достаточно широком диапазоне «гуляющей» температуры, которая при интенсивной езде достигает 150ºС. Если движок холодный – масло, естественно, сгущается: в этом варианте важно, чтобы оно осталось жидким даже при отрицательных температурах, для обеспечения пуска двигателя.

Основной задачей расходного материала является недопущение сухого трения движущихся комплектующих внутри двигателя и поддержания минимальной силы трения при наибольшей герметичности рабочих цилиндров.

Кинематическая и динамическая вязкость масла.

В свою очередь существует два вида понятия вязкости масел – кинематическая и динамическая.

Обусловленная кинематическая вязкость масла (КВМ) отвечает за густоту смазочного материала и высчитывается при стандартной и max температуре использования. Чаще всего для испытаний принимают режим работы при температуре сорока и ста градусов по Цельсию.

Дальше КВМ помогает рассчитать калькулятор. По параметрам КВМ определяется индекс вязкости моторного масла, который отражает степень изменения КВМ относительно изменения температуры.

Чем выше индекс, тем качественнее смазочный состав и тем меньше зависимость вязкости масла от температуры. Для высококачественной смазочной субстанции индекс вязкости масла составляет более двухсот единиц измерения, как правило, это всесезонные расходные материалы.

Характеристика, отвечающая за сопротивляемость вещества при смещении одного его слоя относительно другого его же слоя, называется – динамическая вязкость масла (измеряется в сантипуазах).

От неё зависит потеря энергии двигателя при работе – чем больше степень вязкости, тем толще плёнка на внутренних деталях и надёжнее смазывание, но при этом увеличиваются потери мощности на преодоление жидкостного трения.

Для оптимального определения вязкости масла во всем мире признана международная классификация моторных масел по вязкости по SAE (общество авто-инженеров США).

Рассмотрим, как определить вязкость моторного масла по SAE.

По международным стандартам SAE существует для определения вязкости моторного масла таблица, в которой показаны параметры для безопасной работы движка для всех классов вязкости. К вниманию читателей ниже предложена таблица вязкости моторных масел по температуре.

Классификация масел предполагает деление на три категории:

  • Зимние (находятся слева вверху таблицы)– имеют невысокую вязкость для лёгкого холодного пуска при минусовых температурах, но не подходят для качественного смазывания внутренних частей мотора в летний сезон. Их вязкость должна соответствовать прокачиваемости (не более 6000 сантипуаз) и отвечать требуемой КВМ и проворачиваемости.
  • Летние (находятся справа вверху таблицы) – имеют высокую вязкость, что гарантируют надёжную смазку деталей, но не позволит производить безопасный холодный пуск при морозе;
  • Всесезонные (находятся в нижней части по середине) – не трудно догадаться что эти масла в большем объёме занимают потребительский спрос, поскольку имеют смешанную сертификацию, применяются при большом диапазоне тепловых режимов, отвечают и зимним и летним параметрам эксплуатации. Эта продукция способна меняться в зависимости от сезона и обеспечивать необходимую в данный момент смазку, её не приходится менять со сменой сезона, она носит наиболее энергосберегающий характер и, следовательно, является более удобной.

Маркировка, пробуем расшифровать

В первую очередь на упаковке ищем аббревиатуру SAE, рядом можно увидеть литеру «w» и ещё одно или два числа. Так вот, литерой «w» (от английского «winter») обозначаются зимние, если впереди стоит только одно число, например, 10w или 25w. Что означают цифры?

Цифры помогают рассчитать отрицательную температуру безопасного пуска ДВС. Чтобы рассчитать её нужно от 40 отнять указанную на маркировке цифру. Следовательно, чем меньше цифровое значение, тем при более низкой температуре производится лёгкий пуск двигателя.

Для маркировки масел летнего класса используется только цифровое обозначение, например, SAE30,40,50. Здесь цифра указывает возможность использования в определённом температурном режиме (но отнюдь не указывает температуру окружающего воздуха).

Также литера «w» используется в обозначении смешанной спецификации всесезонных масел, т.е. сочетающих вместе летние и зимние показатели. В данном случае определяющей маркировкой будет одно число до «w», указывающее зимний класс, затем дефис и второе число, определяющее летние эксплуатационные параметры.

Например, 5w-40 или 20w -50. Первая цифра, как и в зимнем масле обозначает температуру холодного пуска, а вторая возможности летнего режима. По степени вязкости стоит добавить, что чем шире разрыв между цифрами, характеризующими летний и зимний параметры, тем чаще придётся производить замену.

Как не ошибиться в подборе масла

При выборе расходных материалов лучше всего, конечно, придерживаться рекомендаций производителя. При производстве авто в лабораторных условиях происходит расчёт индекса вязкости, оптимально соответствующий параметрам работы конкретного силового агрегата.

Согласитесь, вряд ли вязкость турбинного масла подойдёт вместо вязкости обусловленной для легкового авто. Если пробег авто превысил половину от планового ресурса, то следует заливать с повышенным индексом вязкости.

В любом случае для правильного распределения смазки между соприкасающимися деталями, антикоррозийной защиты, а также охлаждения производить подбор придётся, ориентируясь на:

  • Погодные температуры конкретного региона;
  • Параметры работы двигателя;
  • Подходящий класс вязкости;
  • Степень износа внутренних узлов и деталей;
  • Особенности строения силовых агрегатов.

В заключении хочется сказать, что смазочные жидкости для авто, тоже самое, что кровь в жилах человека: как от густоты крови в теле людей, так и от вязкости масла в авто зависит здоровье и работа всего «организма».

5W30, 5W40, 10W30 и другие секреты вязкости моторного масла

Основным параметром при выборе моторного масла является степень его вязкости. Многие автолюбители слышали этот термин, встречали его на этикетках канистр с маслом, но вот что означают изображенные там цифры и буквы, а также зачем нужно применять эту технологическую жидкость с определенной степенью вязкости на определенном моторе, знают не все. Сегодня мы раскроем секреты вязкости моторных масел.

Прежде всего, определим значимость степени вязкости масла для двигателя. В двигателе множество деталей, которые во время работы соприкасаются друг с другом. В «сухом» двигателе работа таких деталей продлится недолго, так как из-за взаимного трения они истачиваются и относительно быстро выходят из строя. Поэтому в двигатель заливают моторное масло – техническую жидкость, которая покрывает все трущиеся детали масляной пленкой и предохраняет их от трения и износа. У каждого масла есть своя степень вязкости – то есть, состояние, в котором масло остается достаточно жидким для выполнения своего главной функции (смазки рабочих частей двигателя). Как известно, в отличие от охлаждающей жидкости, температура которой во время езды всегда стабильна и находится на уровне 85-90 градусов, моторное масло более подвержено воздействию внешних и внутренних температур, колебания которых весьма существенны (при некоторых условиях эксплуатации масло в двигателе разогревается до 150 градусов).

Расшифровка вязкости

Чтобы избежать закипания масла, вследствие которого может быть нанесен ущерб двигателю машины, специалисты по изготовлению этой технической жидкости определяют его вязкость – то есть способность оставаться в рабочем состоянии при воздействии критических температур. Впервые степени вязкости масла были определены специалистами Американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE). Именно эта аббревиатура встречается на упаковках масла. Следом за ней идут цифры, разделенные латинской буквой W (она означает приспособленность моторного масла к работе при низкой температуре) – например, 10W-40.

Вязкость моторного масла

В этом ряду цифр 10W обозначает низкотемпературную вязкость – порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, может завестись «на холодную», а масляный насос прокачает техническую жидкость без угрозы сухого трения деталей мотора. В указанном примере минимальной температурой является «-30» (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 40), в то время как, отняв от цифры 10 цифру 35, получаем «-25» — это так называемая критическая температура, при которой стартер сможет провернуть мотор и завестись. При этой температуре масло становится густым, но его вязкости все еще хватает, чтобы смазать трущиеся части двигателя. Таким образом, чем больше цифра перед буквой W, тем при меньшей минусовой температуре масло сможет пройти через насос и оказать «поддержку» стартеру. Если же перед буквой W стоит 0, то это означает, что масло прокачается насосом при температуре «-40», а стартер прокрутит двигатель при минимально возможной температуре «-35» — естественно, учитывая жизнеспособность аккумуляторной батареи и исправность стартера.

Всесезонные моторные масла

Цифра «40», стоящая после буквы W в приведенном нами примере, обозначает высокотемпературную вязкость – параметр, определяющий минимальную и максимальную вязкость масла при его рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Считается, что чем число после буквы W больше, тем вязкость моторного масла выше при указанных рабочих температурах. Точной информацией о том, с какой высокотемпературной вязкостью масло необходимо для определенного двигателя, располагает исключительно производитель автомобиля. Так что рекомендуем соблюдать требования автопроизводителя к моторным маслам, которые обычно указываются в руководстве по эксплуатации.

Определяется степень вязкости масла по принятой международной номенклатуре SAE J300, в которой масла по степени вязкости делятся на три типа: зимние, летние и всесезонные. К зимним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W. К летним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60. Наконец, к самым распространенным в настоящее время маслам по степени вязкости относятся всесезонные — SAE 0W-30, SAE 0W-40, SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40, SAE 20W-40. Они – наиболее практичные из всех, так как их температурные параметры оптимально сбалансированы для применения при различных критических температурах.

Чтобы подобрать масло с оптимальной для вашего двигателя степенью вязкости, нужно руководствоваться двумя правилами.

1. Выбор степени вязкости масла по климатическим условиям. Не секрет, что масло с одной и той же степенью вязкости (например, SAE 0W-40) будет вести себя по-разному, когда автомобиль эксплуатируется в регионе страны с жарким или, напротив, холодным климатом. Поэтому при подборе масла нужно помнить, что чем выше температура воздуха в регионе, в котором эксплуатируется автомобиль, тем больше должен быть класс вязкости моторного масла, который можно определить по цифре, стоящей перед буквой W. Вот как выглядят температурные режимы, при которых рекомендуется использовать масло с той или иной степенью вязкости:

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.

2. Выбор степени вязкости масла по сроку эксплуатации двигателя. Чем старше автомобиль, тем более изнашиваются в нем трущиеся пары – детали, которые в процессе работы силового агрегата соприкасаются друг с другом, и зазоры между ними увеличиваются. Соответственно, чтобы эти детали и в дальнейшем могли выполнять свои функции, необходимо, чтобы масляная пленка на их поверхностях была более вязкой. То есть, для двигателей, выработавших половину своего ресурса, необходимо покупать масла с большей степенью вязкости, а для новых – с меньшей.

Читайте: Как поменять масло в двигателе своими руками