Какое масло жиже? — журнал За рулем
В эпоху былого дефицита боевой клич вроде «Масло дают!» срабатывал мгновенно: заветные банки расхватывали на ура. А что там внутри – летнее, зимнее, всесезонное – да какая разница? Выбирать – нечего, раздумывать – незачем. Это сегодня потребитель страдает от необходимости делать выбор…
В общем-то задача кажется надуманной – лей то, что рекомендует производитель и прописано в сервисной книжке. А если автомобиль выпущен в прошлом веке? Или просто хочется попробовать чего-то «супер»? И, наконец, самое злободневное…
СИНТЕТИКА ИЛИ МИНЕРАЛКА?
Попробуем разобраться. Мнения бытуют разные, вплоть до такого: «для «Волги» синтетика – слишком жидкая, вытекает вся».
Любое масло – это смесь некой основы, называемой базовым маслом, и пакета присадок, благодаря которым формируются заданные свойства масла – вязкостные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, моющие и др. Так вот – именно вид базового масла и определяет, что получится в итоге – минералка, полная синтетика или частичная, в просторечии называемая полусинтетикой.
Минеральное базовое масло – это остаточные продукты перегонки нефти – то, что остается от исходного сырья после того, как получены бензин и дизельное топливо. По сути, это те же комбинации углеводородных соединений, только тяжелых фракций, причем довольно часто с высоким содержанием серы. Добиться стабильного состава такого масла от партии к партии весьма трудно – и нефть может быть разной, и особенности технологии сказываются. А это плохо: вязкость непредсказуема и приходится пускать в ход специальные загущающие присадки. Количество их каждый раз подбирают индивидуально, по результатам входного контроля базового масла.
Присадки – ахиллесова пята минералки, поскольку под влиянием высоких температур они довольно быстро «срабатываются» – масло начинает менять свойства. Это особенно неприятно для изрядно послуживших моторов. Не случайно некоторые фирмы-производители негласно рекомендуют замену минерального масла уже через 5–6 тыс. км пробега.
Синтетическое базовое масло, напротив, «собрано» из необходимых видов углеводородов.
В природе такой их комбинации может даже и не существовать, но ничего случайного в данном продукте нет – стабильность его высокая, а свойства – прогнозируемые. При этом загущающие присадки либо не нужны совсем, либо их требуется значительно меньше.
Помимо синтетики углеводородной есть еще полигликолиевая, а также галогенуглеродная. Впрочем, это – экзотика, а основное место на рынке принадлежит той, чьи масла на углеводородной синтетической базе.
Полусинтетическое базовое масло – это смесь обычной основы минерального масла с синтетической: при этом процент последней – обычно 20–30, не более. Этого хватает, чтобы «подтянуть» какие-то свойства слабенькой минералки. Такое масло занимает промежуточное положение между минералкой и синтетикой – этакая «синтетика для небогатых».
Насколько реально тип масла влияет на стабильность его параметров, может дать представление простой эксперимент. Берем два масла одной российской фирмы – минералку и синтетику 5W40 и поочередно проверяем на одном и том же двигателе в течение 50 моточасов.
Если пересчитать на пробег, получится где-то 4000 км. По ходу испытаний через каждые 5 моточасов отбираем пробы и измеряем параметры вязкости при разных температурах. Результат – на рисунке.
У минералки вязкость поначалу, как правило, значительно уменьшается – идет разрушение загущающих присадок, но с какого-то момента она начинает расти: сказывается накопление продуктов распада в масле. А вот участка стабильной вязкости практически нет! В определенной степени это, кстати, учитывают и требования SAE: согласно им, для таких масел допускается разброс вязкости при 100°С от 12,5 до 16 сСт (сантистокс – единица измерения вязкости), зато ее колебания укладываются в предел погрешности замера.
ЧТО НАПИСАНО НА БАНКЕ
Главный показатель для любого масла – его вязкость, которую характеризуют цифры на банках. Классифицируют вязкость либо по американскому стандарту SAE, либо по нашему ГОСТ. У нас – все понятно: если на банке, допустим, стоит 5з14, это означает, что в ней – всесезонное масло, о том же говорят и две цифры.
Вторая – это вязкость при 100°С в сантистоксах (сСт), точнее – диапазон ее изменения. По ГОСТ для этого масла вязкость может изменяться от 12,5 до 14,5 сСт. А вот первая цифра дает ограничение вязкости при -18°С, обеспечивающей пуск двигателя зимой. Буква «з» показывает, что масло загущено вязкостными присадками.
По SAE все куда сложнее. Там у всесезонного масла тоже две цифры, разделенные буквой W. Но они обозначают температурный диапазон применяемости масла и его вязкость при 100°С. Например, 10W40 означает, что его можно использовать при температуре не ниже -20°С, а при 100°С его вязкость должна быть 12,5–16,3 сСт. 0W40 – значит работает от -30°С, 15W40 – от -10°С. Так что по классификации SAE прошлой зимой вообще в России ничего ездить не могло! Как бы не так! Хорошо, что не все знакомы с SAE…
Самое интересное, что и для синтетики, и для минералки классификация вязкости – одинаковая! Те самые цифры на банке, о которых шла речь, совершенно не зависят от состава масла! И это правильно – двигатель химической формулы масел не различает, ему нужную вязкость подавай.
ГОРЯЧО-ХОЛОДНО…
Но это еще не все. Двигатель работает, можно сказать, в невообразимом диапазоне температур, а вязкость с температурой меняется, да еще как! У того же самого масла 10W40 при 100°С может быть вязкость 14 сСт, а при –18°С – уже около 3500 сСт, то есть больше чем в 200 раз! Вообще же порогом проворачиваемости коленчатого вала считается вязкость около 5000 сСт и вовсе не оттого, что «вал в масло вмерзает». При такой температуре остатки масла, оставшиеся в системе, «дубеют», и ни масляный насос, ни сам вал уже не провернуть.
Поскольку зависимость вязкости от температуры неизбежна, очень бы хотелось иметь при низких температурах вязкость поменьше, а при высоких – побольше, но в меру. Соотношение вязкостей здесь задают два параметра – температурный коэффициент и индекс вязкости. Первый – это отношение разности вязкостей при 0 и 100°С к вязкости при 50°С. Чем он меньше – тем лучше. Для всесезонных минералок он в пределах 5–8, а для синтетик – 4–6.
Второй параметр определяют сопоставлением характеристики испытуемого масла с двумя эталонными.
Для одного индекс вязкости принимается равным 100, для другого – 0. Чем выше индекс, тем меньше вязкость при низких температурах! Так вот, у самых лучших минералок этот индекс не поднимается выше 110–115, а для синтетик может доходить до 150! Вот почему двигатель на синтетике зимой завести легче. Кстати, нигде на банках индекс вязкости не указан – его можно найти только в ТУ или других документах на конкретное масло, но помнить о разнице этих параметров, а стало быть, и свойств при низких температурах надо!
Выходит, синтетика действительно «жиже», но только на морозе.
СТРАШИЛКИ НАПОСЛЕДОК
Какое бы масло вы ни предпочли, главным критерием выбора должны служить рекомендации завода–изготовителя двигателя, причем по конкретной марке. Особенно если речь о синтетике: она еще молода и не лишена некоторых болезней роста. Тех, кто этим пренебрегает, могут ожидать обещанные страшилки: примеры – на фото. Один и тот же мотор просто «погоняли» на двух разных маслах – результаты же ой какие разные…
Так что – читайте инструкции! И только затем делайте выбор.
LubeZone — Как подобрать вязкость масла?
09 февраля 2018
Вопрос к «AMSOIL»: Что случится, если использовать масло неподходящей вязкости?
Использование моторного масла, вязкость которого слишком низка или слишком высока для вашего двигателя, может повлечь ряд проблем, таких как снижение эффективности расхода топлива, усиление химического разрушения и повышение износа. Чтобы понять, почему это может произойти, сначала следует разобраться, что такое вязкость.
Что такое вязкость?
Вязкость определяется как свойство жидкости оказывать сопротивление потоку. Чем выше вязкость масла, тем с большим трудом оно вытекает из ёмкости во время заливки. Возьмите, например, мёд и воду. Вязкость мёда выше, и он течёт гораздо медленнее, чем вода.
Правильная вязкость масла, предназначенного для вашего двигателя, указана в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля. Иногда в ней указан диапазон вязкости, и тогда её можно выбирать в зависимости от погоды.
Например, в тёплую погоду может быть рекомендовано 10W-40, а в холодную – 0W-40.
Первый номер (например, «10W» в 10W-40) указывает на способность масла течь при низких температурах. Можно считать, что «W» значит «зима» («winter»). Чем ниже вязкость масла, обозначенная знаком «W», тем легче оно будет течь в холодную погоду.
Следующий номер («40» в 10W-40) указывает на способность масла течь при 100ºC (212ºF) или нормальной рабочей температуре. Более высокий показатель указывает на то, что в горячем двигателе будет удерживаться более толстая масляная плёнка, что выражается в лучшей защите от износа. Когда двигатель достигает рабочей температуры, вязкость у 0W-40 и 10W-40 будет одинаковой, однако в холодную погоду 0W-40 будет течь лучше.
Слишком низкий показатель приводит к повышенному износу
Использование масла, образующего слишком тонкую плёнку, с течением времени может ухудшить защиту от износа. Масло должно надлежащим образом заполнять зазоры между частями двигателя, чтобы не допускать контакта металла с металлом.
Например, шейки коленчатого вала работают при наличии тонкой масляной плёнки, которая образуется между поверхностями шейки и подшипника. Если масляная плёнка слишком тонка для того, чтобы как следует заполнить зазор и удержаться на месте, то обе поверхности будут соприкасаться и изнашиваться.
Проблема усугубляется при экстремальной температуре и чрезмерных нагрузках. Вязкость масла имеет непосредственное отношение к его способности образовывать смазочную плёнку достаточной толщины, чтобы не допустить контакта деталей. Поскольку по мере нагревания масло становится более жидким, то при экстремальной температуре уже и без того слишком жидкое масло становится ещё жиже, и это усугубляет проблему.
Слишком жидкое масло также может стать причиной того, что давление масла окажется недостаточным для обеспечения должной работы системы изменения фаз газораспределения в более современных двигателях. Низкое давление масла может также привести к тому, что коромысла не будут оставаться в постоянном контакте с кулачками распределительного вала, что приведет к усилению шума и повышению износа.
Слишком густое масло снижает эффективность расхода топлива
Поскольку масла с более высокой вязкостью обеспечивают лучшую способность выдерживать нагрузку, и, тем самым, лучшую защиту от износа, вам может показаться разумным использование масла с наибольшей вязкостью. Почему бы не использовать везде 20W-50?
Начнём с того, что более густое масло труднее прокачивать по всему двигателю, и это снижает эффективность расхода топлива. Во время запуска масло также не будет доходить до жизненно важных деталей так же быстро, как масло с низкой вязкостью, что станет причиной повышения износа.
В холодную погоду слишком густое масло может затруднить запуск вашего двигателя, и в лучшем случае это перегрузит аккумулятор, а в худшем случае вы никуда не сможете уехать.
Чрезмерно густое масло не будет отводить тепло от деталей двигателя с такой же лёгкостью, как более жидкое масло. Повышенная вязкость также увеличивает внутреннее трение, из-за чего повышается рабочая температура.
Более высокая температура ускоряет окисление масла или его химическое разрушение. Это в конечном итоге приводит к образованию масляных отложений, которые, если они достаточно серьёзные, могут заблокировать масляные каналы и привести к масляному голоданию двигателя, что приведёт к его отказу.
Чтобы обеспечить наилучшую защиту двигателя и снизить частоту возникновения гарантийных случаев, лучше всего использовать моторное масло той вязкости, которая рекомендована в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.
Растворители для разжижения масла для двигателя
Если вы посмотрите на модель двигателя внутреннего сгорания, то увидите, что в нем есть металлические детали, которые трутся друг о друга во время работы. В действительности компоненты движутся исключительно близко друг к другу, и их разделяет тонкий слой моторного масла.
Если бы масло было недостаточно вязким, чтобы заполнить пространство между компонентами, оно бы стекало к более низкому центру тяжести в двигателе, заставляя детали тереться друг о друга и вызывать повреждения.
Точно так же, если бы масло было слишком вязким, оно могло бы не распределиться должным образом между деталями, вызывая ту же проблему по другой причине.
Чтобы гарантировать, что моторное масло имеет правильную вязкость для области применения, пользователи промышленного оборудования с приводом от двигателя применяют растворители для разжижения масла для двигателей. Растворители недороги, но они могут сэкономить компаниям миллионы на ремонте, обслуживании и замене оборудования.
Использование растворителей для разжижения масла в двигателях: Факторы
Растворители для разбавления масла в двигателях имеют прямое применение: они снижают вязкость масла, оптимизируя его характеристики в зависимости от характеристик двигателя. Ниже приведены факторы, которые промышленные пользователи обычно учитывают перед использованием растворителя для разжижения масла:
1. Скорость, с которой масло покрывается почвой
Масло постепенно становится «грязным» и требует замены, так как оно собирает частички мусора во время циркуляции и смазывания двигателя.
Насколько быстро моторное масло обрастает бесконечно малыми твердыми частицами, во многом зависит от рабочей среды двигателя.
Масло в промышленном деревообрабатывающем станке может пропитаться древесной пылью и требует частой замены. Если продолжать поглощать пыль, масло станет слишком вязким для работы. Применение растворителей для разжижения масла для двигателей может помочь маслу сохранять хорошую вязкость в течение короткого времени — например, в течение нескольких часов, пока заканчивается производственный цикл — что имеет решающее значение для бизнеса.
2. Зазор между движущимися частями
Зазор между движущимися частями двигателя может быть настолько мал, что масло втягивается в это пространство под действием капиллярного эффекта. Для этого масло должно иметь упругую однородную микроструктуру, которая, тем не менее, имеет относительно низкую вязкость. Применение точного количества растворителя для разбавления может создать правильную консистенцию для облегчения капиллярного действия.
3. Рабочая температура двигателя
Нагрев приводит к порче моторного масла, что со временем делает его более вязким. Когда пищевые масла подвергаются сильному нагреву, они начинают испаряться. Благодаря сравнительно термостойкому составу моторное масло, по сути, делает обратное: оно превращается в шлам, который механики должны со временем «вымывать».
Предотвращение образования шлама с помощью растворителя для разжижения масла помогает двигателям работать более эффективно и предотвращает необходимость частой обработки двигателя для удаления вещества, которое необходимо принудительно вымывать или растворять сильными растворителями.
Заключение
Растворители для разжижения масла для двигателей контролируют вязкость масла, обеспечивая эффективную работу двигателей и предотвращая повреждения из-за трения между движущимися частями. Помимо объема обрабатываемого масла, количество применяемого разжижающего масло растворителя может зависеть от: скорости «загрязнения» масла, зазора между движущимися частями двигателя и рабочей температуры двигателя.
Чтобы получить помощь в выборе подходящего растворителя для разбавления масла для вашего применения, свяжитесь с Ecolink сегодня по телефону 800-563-1305 или отправьте нам электронное письмо через нашу контактную форму. Мы с нетерпением ждем возможности помочь вам!
Стремление к разбавлению моторных масел
Toyota Camry и Chevy Silverado являются одними из самых продаваемых автомобилей в Соединенных Штатах. Эти автомобили сильно отличаются друг от друга как по внешнему виду, так и по функциям, но, несмотря на этот разительный контраст, оба автомобиля за последние 20 лет продемонстрировали одну и ту же тенденцию: снизилась вязкость моторного масла, рекомендуемого для их двигателей.
В 2000 году типичная Toyota Camry использовала в двигателе масло 5W-30, а Silverado использовала масло 10W-30. В 2020 году Silverado рекомендует моторное масло 0W-20, в то время как четырехцилиндровая модель Camry лучше всего работает с маслом 0W-16 с более низким, чем когда-либо, значением.
Это снижение вязкости на новых моделях автомобилей является результатом быстрого совершенствования технологий, но автомобилисты, которые их используют, редко ценят это.
Моторное масло — это то, о чем редко задумывается типичный автомобилист, а если и задумывается, то обычно во время одной-двух замен масла в год. Многие водители также не знают, какой тип масла заливается в их двигатель во время замены масла. Современное моторное масло оценивается двумя цифрами и известно как всесезонное масло. Эти масла оцениваются по их вязкости при рабочей температуре и при низких температурах. На самом деле буква W означает зиму. В случае 5W-30 моторное масло имеет холодный рейтинг 5 (как указано W) и горячий рейтинг 30. Моторные масла с более низкими рейтингами жиже, чем масла с более высокими рейтингами, поэтому масло 20W-50 намного гуще моторного масла 5W-20.
Вязкость масла с годами имеет тенденцию к снижению. Если вы владели автомобилем в начале 1990-х годов, в двигателе, вероятно, использовалось моторное масло 10W-30, 10W-40 или 20W-50, но сегодня автомобили чаще всего используют 0W-20, 5W-20 и 5W-30. Сравнение 10 самых продаваемых автомобилей в США с 1994 по 2019 год показывает общее снижение вязкости масла.
Еще одно сравнение трех автомобилей, которые оставались в списке 10 лучших в США за 2000, 2004, 2009, 2014 и 2019 годы.показывает аналогичную тенденцию. Большая часть этого снижения вязкости может быть связана с более амбициозными целями экономии топлива в последние годы. Эти изменения включают в себя уменьшение среднего объема двигателя и внедрение гибридной технологии, которая создает менее напряженные условия работы двигателя.
Одним из основных факторов, влияющих на более жидкие масла, является быстрое развитие и совершенствование гибридных технологий. Если вы хотели иметь гибрид в 2001 году, вы могли купить Toyota Prius или Honda Insight.
Гибридная технология также значительно совершенствуется благодаря уменьшению размеров двигателей, более совершенным аккумуляторным блокам и более совершенным системам. Эти технологические достижения отлично подходят для сокращения выбросов и увеличения экономии топлива, но у производителей есть еще одна хитрость — более жидкие масла. Более жидкие моторные масла вызывают меньшее трение между компонентами двигателя и приводят к меньшим потерям энергии при движении в двигателе, но имеют меньшую толщину масляной пленки, что может привести к большему износу и ограничению срока службы.
Гибриды или расширители диапазона работают, как правило, при более низких температурах масла, потому что они работают периодически и/или чаще на постоянных оборотах по сравнению с переходными и динамическими операциями основного двигателя внутреннего сгорания. Снижение температуры масляного поддона увеличивает вязкость масла и компенсирует потерю толщины масляной пленки.
Многие автопроизводители, уже стремящиеся производить более экономичные автомобили, адаптировали использование более жидких моторных масел. Их быстрое внедрение большего количества гибридных автомобилей усиливает эту тенденцию. Более жидкие масла, ожидаемые в будущих двигателях, привели к применению тонкопленочных покрытий и улучшенных материалов подшипников и колец.
Для некоторых новых двигателей Toyota и Honda, продаваемых в ЕС, требуется моторное масло 0W-16. 0W-16 существует в Японии около 10 лет, но это новое явление как в США, так и в Великобритании. На самом деле это настолько ново, что Международному комитету по стандартизации и одобрению смазочных материалов (ILSAC) потребовалось создать новый стандарт специально для масла 0W-16 в 2013 году.
Спецификация ILSAC GF-6 является первой, которая разделена на две отдельные подспецификации. (GF-6A и GF-6B).
Разделение вызвано несоответствием стандарта из-за того, что класс SAE 16 настолько новый по сравнению с другими. Для справки: класс SAE 20 ранее был самым жидким классом моторного масла SAE и был добавлен в список классов вязкости SAE более 30 лет назад. Спецификация ILSAC GF-6A отражает предыдущие спецификации в том смысле, что она обратно совместима со всеми прежними спецификациями, а также предлагает улучшения в области экономии топлива и производительности двигателя. ILSAC GF-6B действует аналогично GF-6A, но последний предназначен для дальнейшего использования преимуществ повышенной экономичности моторных масел xW-16 и ниже.
На первый взгляд это может показаться прорывом, но на самом деле все ближе к противоположному. Как подразумевалось ранее, японские производители автомобилей сбрасывают автомобили с конвейера с маслами с невиданной ранее (в США) вязкостью масла, но это не ограничивается 0W-16.
Недавно Японская ассоциация автопроизводителей (JAMA) предложила класс вязкости 0W-8. Проблема заключается в том, что в прошлом рейтинги вязкости масла включались в спецификации ILSAC и SAE за годы до того, как технология была усовершенствована. Марка масла 0W-20 была добавлена в список рейтингов вязкости SAE почти за два десятилетия до его совершенства.
Для сравнения, сегодня в Соединенных Штатах уже есть на дорогах автомобили, в которых используется моторное масло 0W-16, а спецификации ILSAC GF-6 стали официальными только 1 мая этого года, почти через три года после запуска вышеупомянутой Toyota Camry. 0W-16 начало сходить с дилерских лотов.
Сатоши Хирано из Toyota Motor Corporation утверждает, что технология 0W-8 почти готова, но стандарты моторных масел быстро отстают. В результате лицензирование любых продуктов SAE 0W-8 придется ждать до ILSAC GF-7 или выше, что, как ожидается, произойдет не раньше 2023 года.
В 2020 году общая тенденция заключается в том, что моторные масла становятся тоньше, но стандарты масел не в состоянии идти в ногу со временем.
Все более амбициозные цели по экономии топлива в сочетании с быстрым развитием и совершенствованием гибридных технологий помогли проложить путь маслам 0W-16 и вскоре готовым маслам 0W-8, которые стали новой нормой в моторном масле. Однако разработка предлагаемых стандартов моторных масел может стать препятствием, которое не позволит этим маслам получить широкое распространение в ближайшем будущем. Моторные масла будут продолжать разжижаться независимо от стандартов, которых они придерживаются, но только время покажет, насколько обычными станут эти ультратонкие моторные масла.
Вопрос, который следует рассмотреть, заключается в том, насколько более жидкими могут стать моторные масла в будущем? SAE 0W-8 имеет вязкость при высоких температурах и высоких сдвиговых нагрузках (HTHS) примерно 1,4 мПа·с, что близко к воде при 20°C с вязкостью 1 мПа.
Во-вторых, чем меньше вязкость, тем меньше скелет молекулы базового масла и, следовательно, выше физическое испарение NOACK. Разработчики двигателей рассматривают HTHS как минимальное требование к толщине масляной пленки при работе в горячих условиях.