Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 1

Масла для двигателей. моторные масла

Классификация моторных масел по вязкости SAE

В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах – степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.

Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках – ротационных вискозиметрах.

Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением – возрастает.

Маркировка масла по температуре использования

Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W – обозначаются цифрой и буквой “W” (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.

К низкотемпературным параметрам относятся:

  • Проворачиваемость– показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло
    остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
  • Прокачиваемость – это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С – показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 – обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

  • минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С – показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
  • минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. т

Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой
погоде.

Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:

  • проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
  • прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
  • надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)

Температура застывания, температура вспышки, плотность.

Сразу скажу, температура застывания — величина довольно-таки бесполезная в практическом плане, основной является температура прокачиваемости, которую нам не показывают в явном виде. До того как потерять текучесть (застыть) масло перестаёт прокачиваться через фильтр. Разница между этими двумя температурами должна быть около 5 — 7С. В неявном виде она заложена в показателе зимней вязкости, например, 10W. Соответствие этому классу вязкости предполагает способность масла прокачиваться при температуре -30С. Численно динамическая вязкость для этого должна быть не больше 60000 сПуазов при такой температуре. Класс вязкости 0W обуславливает такую вязкость при -40С.

Температура вспышки — это температура, при которой масла испарилось настолько много, что если в эти пары сунуть источник огня, то эти пары загорятся (если источник огня убрать, то погаснут). То есть полезная информация от этой характеристики — это то, как хорошо (или плохо) будет испаряться масло во время работы. В цифрах это показатель гуляет от 210 до 250, плюс-минус лапоть. При нормальной работе масло, конечно же, не должно иметь такую температуру (вспоминаем про вязкость при 150С, как ориентир нормальных температур в современных движках), однако масло с температурой вспышки в 210 градусов при 150С будет испаряться активнее, чем масло с Т вспышки 250 градусов. Испаряясь масло в основном попадает в систему вентиляции картера, оттуда прямиком в камеру сгорания (в лучшем случае через маслоуловитель, который ловит не всё масло). Так что по этой характеристике можно судить о расходе масла «на угар». А ещё испаряются в первую очередь самые лёгкие фракции, так что масло со временем меняет свои физические свойства. Вообще для испаряемости есть отдельный показатель, именуемый Noack, но в обычной ТДСке его не встретишь.
Плотность — говорит нам о том насколько много летучих фракций в масле. При высоком испарении плотность будет увеличиваться. С другой стороны, если мы видим небольшую плотность при высокой температуре вспышки (т.е. низкой испаряемости), можно сделать вывод о том, что в этом масле качественная синтетическая база.

Общие сведения о моторных маслах

Моторные масла – высо­котехнологичный, сложный и тонко сбалансированный по составу смазочный материал, выполняющий в двигателе целый ряд функций:

  • разделение движущихся деталей
  • охлаждение горячих поверхностей
  • смывание и удаление загрязнений
  • защита от коррозии

Пленка масла, разделяющая детали и обеспечивающая легкий пуск двигателя при низкой температуре, должна сохраняться и на горячих деталях. Наличие пленки в основном определяет противоизносные свойства, а в местах ее разрыва вступают в действие антизадирные присадки. Пленка масла, нанесенная на стенки цилиндра в ходе сжатия, первой встречает фронт пламени на рабочем ходу и защищает поверхностный слой металла от термического удара.

Использование недостаточ­но качественного моторного масла ведет к образованию в камере сгорания отложений из частиц кокса (результат неполного сгорания топлива) и смолистых веществ (терми­ческое разложение остатков масла). Отложения вызывают сбой зажигания, а также запол­няют канавки на поршне, что уменьшает подвижность поршневых колец. В дальнейшем под воздействием тепла отло­жения твердеют, происходит залегание или расклинивание колец. В результате они не прилегают к стенкам цилиндра и не обеспечивают компрес­сию в цилиндрах, мощность падает, усиливается прорыв газов в картер, растет расход масла. Расклинивание колец вызывает интенсивный износ цилиндропоршневой группы. Возможно также образование черного шлама в самом мас­ле, способствующего закупо­риванию фильтров и масляных каналов.

Наиболее известная классификация моторных масел по областям приме­нения и уровню эксплуатационных свойств, используемая в международном масштабе, – классификация API (American Petroleum Institute). Она под­разделяет моторные масла на две категории. К категории «S» (Service) отнесены масла для бензиновых двигателей легковых автомобилей, к категории «С» (Commercial) – дизельные масла для гру­зовых автомобилей, тягачей, внедорож­ной строительной и сельскохозяйствен­ной техники. В каждой из этих категорий уровни эксплуатационных свойств масел обозначают первыми буквами латинского алфавита. Введение в классификацию API каждого нового класса было обусловлено существенным ужесточением требований к эксплуатационным свойствам масел нового поколения.

Ресурс, надежность и безопасность эксплуатации современных транспортных средств в большой степени зависят от качества и свойств применяемых смазочных материалов.

Моторные масла – это масла, предназначенные для поршневых двигателей внутреннего сгорания. Их главная функция – уменьшение трения и износа деталей двигателя. Однако моторные масла должны обеспечивать выполнение и ряда других функций, не менее важных для работоспособности двигателей в течение заданного ресурса, а именно:

  • предотвращение прорыва газов из надпоршневого пространства в картер путем уплотнения лабиринта поршневых колец и обеспечения их подвижности
  • охлаждение поршней, подшипников коленчатого вала и других деталей
  • защита двигателя от коррозии при работе и во время длительной стоянки
  • предотвращение образования нагара и лакообразных отложений, нарушающих теплоотвод от поршней и подвижность поршневых колец
  • нейтрализация кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива
  • обеспечение быстрого увеличения давления в смазываемых узлах при холодном пуске двигателя
  • предотвращение выпадения осадков в картере, маслопроводах, на сетке маслоприемника, под крышкой механизма газораспределения, крышкой привода агрегатов

Кроме того, моторные масла должны быть совместимы с материалами уплотнителей (резинами) и катализаторами нейтрализатора отработавших газов, не должны оказывать отрицательного влияния на работоспособность свечей зажигания и вызывать преждевременное воспламенение рабочей смеси из-за образования зольных отложений в камерах сгорания.

В современных высокофорсированных двигателях работоспособны только легированные масла, т. е. масла, содержащие присадки – синтетические добавки к базовому маслу, придающие ему необходимые свойства или усиливающие природные свойства базового масла. Содержание присадок составляет до 10-15 % моторного масла.

Расшифровка масла 5w30 и 5w40

Вязкость в условиях низких температур. Параметр вязкости имеет очень большое значение для машины, поскольку он определяет способность смазки оставаться на поверхности мотора длительное время. Важнейшее свойство моторного масла и описывается частью 5 индекса 5W, а W означает – winter (зима). В холодное время моторное масло загустевает. Чем сильнее его вязкость, тем с большим усилием работает масляный насос. В данных типах масла маркировка имеет одинаковый первый индекс.

Высокотемпературная вязкость. Этот параметр характеризует вторая часть маркировки. По установленной классификации SAE для марки 5w30 при t 100 °С вязкость вещества будет от 9,3 до 12,6 мм кВ/с. Для марки типа 5w40 от 12,6 до 16,3 мм кВ/с. Также высокотемпературная вязкость смазки характеризуется еще одним важным показателем: минимальной вязкостью на скорости сдвига (106 с-1). У масла 5w30 этот показатель ниже (2,9) чем для масла 5w40, у которого этот показатель равен (3,50).

Расшифровка моторного масла 5w40 достаточно проста:

1) 5W говорит о низкотемпературной вязкости вещества и допускает запуск авто при t -35 °С.

2) Отнимаем 40 от цифры, находящейся перед W. В результате полученное число (-35 °С ) будет минимальной температурой масла, которая позволит насосу ДВС прокачать его по системе, максимально обеспечив смазку деталей.

Такими математическими манипуляциями можно легко определить наименьшую температуру «проворачиваемости» двигателя. Расшифровка масла 5w30 указывает, что этот параметр составляет -30°С. Это определить не сложно: от значения температур запуска мотора (5 °С) отнимаем 35 и становится очевидным, что понижение температуры масла приводит к повышению его вязкости, и стартеру становится достаточно сложно провернуть мотор.

Охлаждение.

Очередная польза от масла – охлаждение деталей цилиндропоршневой группы, с ним соприкасающихся. Тоже очень важная функция, поскольку никакого другого охлаждения у поршня и поршневых колец нет. При тепловом расширении этих деталей выше расчётных показателей клина, скорее всего не будет, но зазор между цилиндром и поршнем уменьшится, увеличив вероятность непосредственного их соприкосновения. Чревато повышенным износом. А самое главное, что при неохлаждаемом поршне повышается температура топливной смеси, что способствует появлению детонации, которая ещё больше нагревает поршень, и так далее, по замкнутому кругу…

Классификация моторного масла

Существуют следующие классификации масел:
SAE (Американское общество автомобильных инженеров).
API (Американский институт нефти).
АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей) с 1996г. пришла на   смену  ССМС (Комитету производителей автомобилей европейского Общего рынка).
ILSAC (Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов —   совместная американо-японская классификация).
MIL-L (спецификации Военного ведомства США).
ГОСТ 17479.1-85 (Российская классификация по вязкостно-температурным и   эксплуатационным свойствам).
Наиболее распространенные классификации — это SAE и API.

Классификация Пример маркировкиКраткое описание
SAE

SAE 10W-40

SAE 15W-40

SAE 30

SAE 0W-40

SAE 10W

SAE 20W-50

Говорит о сохранении свойств масел при изменении температуры. Обозначается одним (сезонное), чаще двумя числами (всесезонное). Число, стоящее перед (W) winter -«зимний» параметр, чем он меньше, тем лучше его использовать в зимнюю погоду. Минимум 0. Число, стоящее без знака W,- летний параметр, показывает степень сохранения густоты при нагреве. Чем этот параметр выше, тем лучше. Максимум 60. Если число одно, то наличие знака W говорит, что масло — зимнее, в случае отсутствия  — летнее.
API

API SJ/CF

API SF/CC

API CD/SG

API CE

API CE/CF-4

API SJ/CF-4, EC I

Позволяет оценить эксплуатационные качества масла. Состоит из показателя (первая буква) для бензиновых — (S) service и для дизельных — (С) cоmmercial двигателей. Буква, стоящая за каждым из этих показателей, говорит об уровне качества для соответствующих типов двигателей, для бензиновых двигателей изменяется в пределах от А до J, для дизельных — от А до F(G). Чем буква дальше по алфавиту от А, тем лучше. Цифра 2 или 4, стоящая за одним из обозначений, означает, что масло предназначено соответственно для двух- и четырехтактных двигателей. Универсальные масла имеют оба допуска, например, SG/CD. Спецификация, идущая первой, говорит о предпочтении использования, т, е. SG/CD — «более бензиновое», CD/SG- «более дизельное». Наличие букв ЕС после обозначения масла по API означает Energy Conserving, т. е. энергосберегающее. Римская цифра I говорит об экономии топлива не менее 1,5%; II — не менее 2,5; III — не менее 3%.
ACEA

ACEA A3-96,

B3-96

ACEA A2, B2

Качественная характеристика. Имеет три категории: А — для бензиновых двигателей, В — для дизельных двигателей легковых автомобилей и Е- для дизельных двигателей грузовых автомобилей. Цифра за категорией обозначает уровень качества масла. Чем больше цифра, тем в более тяжелых условиях может работать двигатель, использующий данное масло. Обозначение, например, АЗ-96, говорит, что масло соответствует классу A3 спецификации АСЕА в редакции 1996.
CCMCCCMC G4, D1

CCMC G2

Европейская устаревшая классификация качества масел. Разделяет масла на категории: (G) gasoUne — для бензиновых двигателей, (D) diesel — для грузовых дизелей, PD — для легковых дизелей. Цифра, стоящая за категорией, указывает на уровень качества масла. Чем выше номер, тем качественнее масло.
MIL-LMIL-L-2104A

MIL-L-46152D

NATO-CODE

Войсковая спецификация. Аналог классификации API. Оценивает качество масел. MIL-L-2104- для дизельных и MIL-L-46152 для бензиновых двигателей. Буква, стоящая за кодом, указывает на уровень качества, для бензиновых двигателей изменяется в пределах от А до D, для дизельных — от А до Е. Чем буква дальше по алфавиту от А, тем лучше. Для бензиновых и дизельных двигателей NATO- CODE является высшим классом.
ГОСТ 17479,1 — 85М-8В

М-6з/10В

М-6з/10Г1

Российская классификация по вязкости (адаптирована под SAE). Марки отечественных моторных масел начинаются с буквы М, (что значит «моторное», а не код группы!), за которой указывается величина вязкости (для всесезонных масел — двойное обозначение, разделенное знаком дроби). Завершается буквенным обозначением группы (А, Б, В, Г, Д, Е) с индексом 1 — для бензиновых или 2 — для дизельных двигателей. Отсутствие такого индекса указывает на универсальность масла. В маркировке загуститель обозначается строчной буквой «з», что свидетельствует о принадлежности масла к группе всесезонных.

Типы моторных масел — Расшифровка моторного масла

Масло, которое называют «синтетика» (на коробке обычно обозначается как Fully Synthetic), имеет синтетическую основу, полученную путем синтеза химических элементов. Главные отличия «синтетики» — возможность задать ряд параметров наперед, еще при создании основы масла, а также максимальное содержание различных присадок.

Поэтому зачастую такие масла обеспечивают лучшую защиту и моющие свойства, не сильно густеют при сильных морозах, выдерживают максимальные рабочие температуры.

«Минералка» (зачастую на коробке обозначение Mineral), масло с минеральной основой, полученной из нефти путем ее обработки, оно значительно дешевле. Однако такое масло не обеспечивает тех же максимальных эксплуатационных результатов, что и «синтетика» — оно не выдерживает столь высоких температур, сильнее густеет на морозе, быстрее окисляется и требует замены, при вскипании — оставляет шлаки в моторе.

«Полусинтетика» (обозначение Semi-Synthetic) — некая золотая средина между двумя предыдущими видами масел. Зачастую полусинтетика создана на минеральной основе, но с добавлением большого количества различных присадок, приближающих эксплуатационные свойства этого масла к «синтетике». При этом «полусинтетика» несколько дешевле «синтетики».

У моторного масла выделяют два главных параметра, по которым проводится его классификация — область его применения (дизельный мотор, старый бензиновый двигатель, современный турбодизель и т.д.) и вязкостно-температурные свойства. Невзирая на различные основы масел, все они классифицируются согласно одним стандартам. Сегодня наиболее популярны классификации по SAE и API.

Вязкостно-температурные свойства классифицируются только по SAE (Society of Automotive Engineers) — иными словами, именно показатель SAE регламентирует насколько это масло «густое» или «жидкое». Большинство масел сегодня — «универсальные», т.е. пригодны и для зимнего, и для летнего использования. Их класс SAE записывается двумя цифрами через дефис, с буквой в промежутке W — например 10W-40. Буква W означает, что это масло пригодно для зимнего использования, а цифра перед ней — это показатель низкотемпературной вязкости (грубо говоря — какой мороз выдержит это масло). Вторая цифра — это показатель высокотемпературной вязкости (т.е. какую летнюю жару выдерживает масло). Однако если масло пригодно только для летнего использования, то его обозначение будет выглядеть, например, как SAE 30.

Маркировка моторных масел

В России на моторном масле, независимо от того, где оно производится, могут находиться знаки сертификации по стандартам: SAE, ILSAC, ACEA, API.

Это определяет ГОСТ 17479.1-85. Расшифровка маркировки автомобильных моторных масел по указанному ГОСТ ведется следующим образом:

  • Кинематическая вязкость моторного масла. Обозначается цифрой. В зависимости от вязкости масло относится к летнему, зимнему или круглогодичному (всесезонное). Цифры от 6 до 16 (только четные), а также 20 и 24 — это летние показатели масла. Зимник — это цифры от 3 до 6. Если масло может использоваться в оба сезона, через черту указывается летний и зимний класс;
  • Область применения. По данному параметру составы делятся на 6 категорий, которые обозначаются русскими буквами от А до Е;
  • Тип двигателя. Если установлен индекс 1 — это говорит о том, что масло произведено для бензиновых двигателей, если 2 — оно для дизелей. Если индекс не установлен, значит масло универсальное.

Рассмотрим подробное международные стандарты маркировки моторных масел, которые признаны в России.

Расшифровка маркировки SAE

Показатель вязкости масла классифицируется международным стандартом SAE (общество автомобильных инженеров). Данная классификация составляется уже на протяжении более 100 лет, когда впервые у водителей и производителей автомобилей встал вопрос выбора и создания подходящего масла для двигателей.

По стандарту SAE каждое моторное масло имеет определенные свойства при низких и высоких температурах окружающей среды. В зависимости от того, в каких условиях будет эксплуатироваться автомобиль, нужно выбирать подходящее по вязкости масло.

Читается маркировка по стандарту SAE просто:

  • Если в маркировке присутствует буква W — это говорит о том, что масло является зимним;
  • Если в маркировке содержится только число — это указывает, что масло является летним. При этом, чем выше число — тем выше вязкость. Вариация числа — от 0 до 50;
  • Если в маркировке присутствует число с W и отдельное число, это говорит о том, что масло всесезонное.

Расшифровка маркировки API

Маркировка API разработана американским институтом нефти. Читать ее нужно следующим образом:

  • Если после указания API имеется приписка EC — это указывает на то, что масло является энергосберегающим;
  • Указанные цифры (римские) после аббревиатуры говорят о степени экономии используемого автомобилем топлива;
  • Если присутствует буква S — она означает, что масло подойдет для бензиновых моторов, тогда как буква C указывает, что масло разработано для дизелей. Если масло универсальное, то указываются обе буквы;
  • Уровень эксплуатационных свойств также обозначается буквой — от A до L. Чем ближе буква к началу алфавита, тем ниже уровень эксплуатационных свойств;
  • Дизельные масла могут быть двукратными и четырехкратными. Им соответствуют цифры 2 или 4 в конце маркировки.

Расшифровка классификации масел ACEA

Это маркировка была разработана в Европе ассоциацией производителей автомобилей. В ее состав входят крупнейшие компании: Volvo, BMW, Ford, Porsche и десятки других.

Классификация ACEA делит масла на 3 категории следующим образом:

  • A/B. Масла, разработанные для бензиновых и дизельных моторов;
  • С. Масла, которые разработаны для дизельных и бензиновых моторов, но при этом являются более экологическими — соответствуют стандарту выхлопных газов по классу Euro-4. Такие моторные масла могут использоваться совместно с катализатором и сажевыми фильтрами;
  • E. Моторные масла для тяжелых грузовых дизельных автомобилей.

Каждая из категорий включает в себя несколько классов, то есть можно встретить категории A1/B1, A3/B3, C1, C2, C3 и так далее. Чем больше цифра после букв, тем лучше эксплуатационные свойства масла. При этом число классов может увеличиваться со временем, если ассоциацией будет принято решение о введении нового класса.

Расшифровка классификации масел ILSAC

Японские и американские производителей автомобилей совместно разработали классификацию ILSAC. Ее используют чаще всего при выпуске расходных жидкостей для японских автомобилей.

Важно: Все масла, выпускаемые с классификацией ILSAC, являются всесезонными, а также относятся к категории энергосберегающих. В данный момент классификация ILSAC включает 6 классов:

В данный момент классификация ILSAC включает 6 классов:

  • GF-1 (устаревший), GF-2, GF-3, GF-4, GF-5. Чем больше цифра, тем лучше;
  • JASO DX-1 — особый класс для турбированных двигателей, работающих на дизельном топливе.

Вязкость как главный параметр качества

Жидкости, применяемые в работе двигателя, имеют несколько функциональных особенностей, которые ответственны за сохранение герметичности цилиндров, уменьшение показателя трения деталей, а также за удаление продуктов, отработавших свой ресурс. Другими словами, вязкость смазки для двигателя – это характеристика его способности к сохранению текучести в то время, когда жидкость находится на поверхности элементов агрегата.

Главное требование, предъявляемое к моторному маслу, – возможность беспрепятственного функционирования при различных температурных показателях и прочих условиях внешней среды. По рассмотренным причинам показатель вязкости обязуется иметь оптимальное значение, позволяющее агрегату запускаться во время любых условий погоды. Производитель авто определяет оптимальное значение вязкости. Слишком маленькое значение параметра ведет к износу деталей, слишком большое – к снижению мощности мотора.

Маркировка масел, используемых в любое время года, при любых условиях выглядит как цифробуквенное сочетание, например 0W-20, 10W-30. Первое число вместе с буквой означает зимнее значение вязкости, которое приписывается маслу: чем больше показатель, тем лучше для работы мотора в целом. Летние элементы могут обозначаться другим набором чисел и букв. Например, SAE 20.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации