Климатические условия в России меняются каждый сезон: температура летом достигает +40 градусов, а зимой может снижаться до -40. В то же время двигатель автомобиля нуждается в смазочных материалах независимо от времени года, но моторные масла имеют параметр, который напрямую зависит от температуры — вязкость.
Разбираем, что такое вязкость масла, как она меняется при низких и высоких температурах и какие смазки подойдут для летнего, зимнего и всесезонного использования.
Для чего используют моторное масло
Двигатель автомобиля — сложный механизм, который работает при больших нагрузках и состоит из множества деталей, агрегатов и узлов. На детали мотора воздействуют агрессивные факторы, в т.ч. продукты сгорания топлива, перепады температуры, изменение скорости и давления. Чтобы обеспечить бесперебойную работу двигателя, поверхности трения необходимо смазывать маслом, тщательно подобранным для конкретного агрегата.
Качественное моторное масло формирует на деталях двигателя внутреннего сгорания масляную пленку, которая увеличивает срок эксплуатации мотора, т.к. снижает трение, охлаждает, очищает от шлама и лака и защищает детали от коррозии.
Индекс вязкости
Важнейший параметр моторного масла – индекс вязкости. Он показывает, как сильно изменится вязкость жидкости при смене температур. Если значение индекса высокое, масло менее зависимо от температуры, низкое – смазка подвержена воздействию температур, вязкость меняется.
НА ЗАМЕТКУ! На производстве вязкость масел повышают с помощью присадок, т.е. малорастворимых полимеров, или синтетических полимерных масел. Синтетические масла служат больше времени, т.к. обрабатываются с меньшей скоростью и проникают в небольшие зазоры.
Для расчета индекса используется кинематическая вязкость, которая показывает, насколько текучим становится масло при нормальной и максимальной рабочих температурах. Для расчетов берут два эталонных машинных масла, которые соответствуют ГОСТ и достигают одинаковой вязкости при 100 градусах. Но первое масло загустевает, когда температура снижается, а второе не зависит от температурных режимов.
Индекс вязкости, который получен для первой жидкости, принимают за ноль, а индекс второго – за сто. Чтобы определить вязкость других масел, выясняют, какое масло гуще и сильнее зависит от температуры – их сравнивают с эталонным значением и проводят расчеты по формуле. Лучшим окажется то масло, индекс которого выше, т.е. оно меньше загустевает при понижении температуры.
Другой тип вязкости — динамическая. Она показывает силу сопротивления, которая возникает при перемещении масла. Сила сопротивления не зависит от плотности.
ИНТЕРЕСНО! Отметим, в чем измеряется вязкость масла: кинетическая обозначается как мм²/с или сантистокс (сСт); динамическая – мПа⋅с или сантипауз (сП).
Наибольший индекс вязкости у синтетических масел. В полностью синтетических жидкостях индекс достигает 170-180, в минеральных с примесью синтетических компонентов — до 120-140.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Необходимо различать понятия «вязкость» и «индекс вязкости». Вязкость указывает на текучесть масла в текущий момент, а индекс вязкости – на возможные изменения смазки при смене температуры. Чем выше индекс, тем лучше масло, а вязкость же выбирают согласно условиям использования.
На что указывает вязкость масла?
Параметр вязкости моторного масла указывает, при какой температуре двигатель гарантированно запустится и будет обеспечена его безопасная работа. Однако условие будет выполнено, если производитель мотора допускает использование жидкости с указанными параметрами в данном двигателе.
Изначально масла делились на маловязкие, средневязкие и тяжелые, но в 1911 году Американское общество автомобильных инженеров создало точную классификацию, которая признана международным стандартом – SAE J300. В первой редакции стандарта масла по вязкости делились на 5 видов – 10, 20, 30, 40 и 50. С 2015 года действует обновленная классификация – шесть зимних и девять летних классов масел.
Назначение масел следует из названия: зимние подходят для автомобилистов, которые ищут, какую вязкость масла выбрать на зиму; летние – для использования в жаркий сезон. Масло для зимнего использования отличается тем, что оно менее вязкое, т.е. запускает двигатель на холоде, но при высоких температурах свойства меняются – масло становится излишне текучим и не защищает двигатель должным образом. Летние масла, наоборот, более вязкие, поэтому в жаркое время смазывают детали двигателя, но зимой становятся излишне плотными.
Классификация масел
Международная классификация вязкости масел по SAE в последней редакции включает 15 масел:
- 0W – зимнее масло, которое обладает лучшими характеристиками холодного пуска: двигатель запустится при температуре -35 градусов, а коленчатые вал повернется при -40 °С.
- 5W – масло для зимнего использования с температурой запуска мотора -30 °С.
10W – зимнее масло, которое обеспечивает запуск двигателя внутреннего сгорания при -25 °С.
- 15W – зимнее масло с температурой запуска -20 °С.
- 20W – смазка для зимнего использования при температуре не менее -15 °С.
- 25W – зимняя жидкость с наименьшей температурой запуска среди зимнего класса масел. Двигатель работает при -10 °С.
- 8, 12, 16 – летние масла, которые вошли в классификацию с 2015 года. Маловязкие масла, разработанные для специальных моторов, т.е. не подойдут для старых моделей автомобилей или новых двигателей, рассчитанных на более вязкие жидкости.
- 20 – летнее масло, максимальная температура воздуха для которого условно не превышает +15 °С.
- 30 – масло для летнего использования, которое обеспечивает достаточное охлаждение и стабильную работу двигателя при температуре не выше +30 °С.
- 40 (два вида для разного показателя HTHS) – летние масла с индексом 40 существуют в двух версиях: для запуска при +40 °С и +45 °С.
- 50 – масло, которое используют в жаркий сезон – максимальная температура воздуха составляет +50 °С.
- 60 – самое вязкое масло из летней линейки. Предельная температура – не более +50 °С.
ВАЖНО! Указанная температура окружающей среды для летних масел – условный показатель. Он учитывает максимальную и минимальную вязкость жидкости при температуре от 100 до 150 градусов. Чем больше значение, тем более вязким окажется масло при высокой температуре. Однако определить, хорошо ли это для конкретного двигателя, может только производитель.
Так классы масел можно определить по обозначению: индекс W указывает на зимнее масло; если индекса нет – масло летнее. На основании этих жидкостей создают всесезонные масла с двойным обозначением, например, SAE 5W-40. Двойные цифры на моторном масле означают, что в жидкость добавлены присадки, которые гарантируют работу в любое время года.
Разберем, при каких температурах работает масло класса SAE 5W-40. Первое значение 5W указывает на зимние характеристики масла, т.е. двигатель заработает при температуре не ниже -30 градусов. Второе значение соответствует летнему маслу класса 40. Значит, что жидкость класса SAE 5W-40 обеспечивает работу двигателя при температурах от -30 до +40 °С, но нельзя забывать, что летний параметр условный.
Далее приведена таблица вязкости моторных масел для основных классов по SAE.
Таблица вязкости моторных масел по температуре
Показатели в таблице вязкости масел для жидкости зимнего класса объединяют значения температуры и динамической вязкости. Это значит, что масло класса 0W при температуре -35 градусов должно иметь вязкость максимум 6200 мПа*с. Если динамическая вязкость приближена к 6200, заводить двигатель при -35 °C не рекомендуется. Необходимо, чтобы температура составляла -30 °C.
Масло какой вязкости выбрать летом и зимой?
Выбирая, какой вязкости масло лучше заливать в двигатель, ориентируются на время года. Зимой используют менее вязкие жидкости, поскольку те быстрее разогреваются в холодных условиях. При этом важно, чтобы масло обладало высоким индексом вязкости.
Для лета выбирают жидкости с высокой вязкостью, т.к. плотные масла не текут при высоких температурах и обеспечивают защиту деталей двигателя.
Что произойдет, если выбрать вязкость масла выше или ниже стандарта
Прежде чем выбрать масло, необходимо свериться с рекомендациями производителя. Если он рекомендует масло SAE 5W-40, а владелец машины залил 5W-30, т.е. жидкость с меньшей вязкостью, толщина масляной пленки окажется меньше. В результате трение между деталями и поверхностями мотора и нагрузка на двигатель увеличатся, т.е. возникает риск преждевременного износа агрегата, снизится эффективность жидкости. Вырастет угар масла, т.е. смазку придется чаще менять, а на деталях осядут продукты горения масла.
Если, наоборот, вместо 5W-30 залить 5W-40, вязкость окажется выше нормы. Образуется толстая масляная пленка, из-за которой двигатель вынужден работать в условиях повышенной температуры. Из-за усиленной работы детали быстрее изнашиваются. Высокая температура также влияет на масло, которое быстрее окисляется и требует замены.
Автор: Андрей Савинов (Автоэксперт портала avto-idea.ru)