Вязкость масла —  важное свойство. К сожалению, здесь возникает масса недоразумений. Вязкость — это особое измерение жидкостного сопротивления потоку в зависимости от температуры. С одной стороны, масло должно быть достаточно жидким, чтобы течь при низких температурах и так же оно должно оставаться достаточно густым для защиты двигателя в условиях высоких температур. Идеально, если бы масло поддерживало постоянную вязкость в широком диапазоне температур.

Индекс вязкости это безразмерная величина, которая характеризует изменение вязкости  в зависимости от изменения температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше скорость уменьшения вязкости с повышением температур.

Моновязкие (сезонные) масла
Моновязкие масла, такие как SAE 30, разработаны для применения в агрегатах, которые работают в условиях постоянных температур. Например, старые трактора, сенокосилки, газонокосилки и так далее требуют масла SAE 30, так как предполагается, что они будут работать, главным образом, в теплые летние месяцы.

Таким  образом, если вы взглянете на их индекс вязкости, вы заметите, что моновязкие масла имеют низкий показатель. Это значит, что при охлаждении масло загустится совсем немного. Это нормально, так как масло предназначено для работы в теплых условиях. Загущение масла при низких температурах здесь не будет проблемой.

В соответствии со стандартами SAE J300, чтобы классифицировать определенную вязкость, масло нагревается до температуры 100˚С, затем измеряется кинематическая вязкость масла при этой температуре. В зависимости от того, в какой диапазон попадает показатель, присваивается  соответствующая вязкость. Например, масло SAE 30 должно иметь кинематическую вязкость при 100˚С в диапазоне 9,3 и 12,5 cSt (сентистоксов).

Всесезонные масла
Всесезонные масла, такие как 0w-30, 5w-30, 10w-40 и так далее, являются маслами, разработанными для применения в условиях, когда разница в перепадах температур огромная. Например, для регионов, где зимние температуры падают до -35˚С, а летом поднимаются до 40˚С.

Это не означает, что они не могут быть использованы для использования там, где температуры более или менее постоянны. На самом деле, моновязкие масла вытесняются всесезонными маслами в условиях, когда обычно использовали моновязкие масла.

Как бы то ни было, моновязкие масла все еще используются в гоночных автомобилях, строительном оборудовании, которое используется в летние месяцы и в промышленных двигателях, которые работают на открытом воздухе при постоянной температуре круглый год.

Что означают числа?
Большинство людей верят, что масло 5w-30 хорошо подходит для холодной погоды, так как «5» — это показатель для низких температур, а «30» — для высоких температур.  На первый взгляд может показаться, что все это имеет смысл. Естественно, масло «5» течет лучше, чем масло «30». Это делает его идеальным маслом для работы в холодную погоду. Тем не менее, имеет место глубокое непонимание маркировок масел. Последнее число «30» означает кинематическую вязкость масла при 100˚С.

Таким образом, всесезонное масло нагревается до 100˚С, затем полученную кинематическую вязкость классифицируют как определенный показатель SAE (как например число «30» в 5w-30). Другими словами, кинематическая вязкость масла 5w-30 при 100˚С попадает в тот же диапазон что и моновязкое масло SAE 30.

Всесезонное масло также должно отвечать требования HT/HS (высокая температура – высокая прочность на сдвиг), но об этом чуть попозже.

Первая цифра («5» в 5w-30) — это относительный показатель, который просто показывает, как легко масло будет позволять «проворачиваться» двигателю при низких температурах. Он не имеет отношения к вязкости. Другими словами, масло 10w-30 это не «10» при низких температурах и «30» при высоких.

На самом деле, так как классификация вязкости по SAE относится только к 100˚С, даже не имеет смысла маркировать  его определенной вязкостью SAE при какой-либо температуре отличной от 100˚С.

Кроме этого, если подумаете еще раз, то вы поймете, что не имеет смысла для масла 10w-30 быть «10» при низких температурах и «30» при высоких. Какая жидкость, из тех что вы знаете, густеет при высоких температурах и становится жиже при низких температурах?

Вряд ли вы сможете вспомнить такую жидкость. То же самое касается и моторных масел. Если бы 10w-30 было «10» при низких температурах и «30» при высоких, то это бы означало, что масло стало бы более жидким при снижении температуры. Это не имеет никакого смысла, по отношению к жидкостям. Такого просто не бывает.

На самом деле, моторное масло 5w-30 гуще в условиях холода, чем при теплых температурах и вы можете легко проверить это. Просто попробуйте вылить из бутылки масло, когда оно теплое и сравните. как тоже самое масло течет после охлаждения в морозильнике. Оно будет течь очень медленно, когда оно холодное, так как оно стало более вязким. Тем не менее, попробуйте сравнить холодное масло 5w-30 и 20w-50 при такой же температуре. Масло 5w-30 будет течь намного легче, чем 20w-50, потому что 5 меньше, чем 20 (чем меньше число перед «W», тем лучше масло течет при низких температурах).

Масло 5w-30 менее вязкое, чем масло 10w-30, когда объектом рассмотрения являются низкотемпературные условия, потому что число перед W ниже. Это индикатор эффективности масла в холодных погодных условиях. Другими словами масло 5w-30 лучше течет в холодную погоду, чем масло 10w-30. Думайте о «W» как «зимней» классификации, вместо вязкостной классификации.

Для определения показателя W используются имитатор холодного пуска (Cold Crank Simulator) и мини-ротационный вискозиметр (Mini-Rotary Viscometer). Чем лучше пусковые значения двигателя имеет масло при низких температурах, тем ниже значение W. Каждое значение W должно отвечать определенным параметрам при конкретной температуре.

Например, масло 0W должно иметь максимум 6200 сантипуаз (сП) на CCS при -35˚С, а также максимум 60000 сП на MRV при -40˚С. Масло 5W должно иметь максимум 6600 сП на  CCS при -30˚С и максимум 60000 сП на MRV при -35˚С. Чем ниже сП для обоих спецификаций, тем лучше.

Заметьте, что масло 0W  протестировано при более низких температурах в обоих тестах и имеет низкий показатель сП в CCS, чем масло 5W, которое протестировано при более высоких температурах. В результате чего, масло 0w-30 позволяет вашему автомобилю запускаться легче в холодную погоду, чем на масле 10w-30.  Таким же образом, масло 5w-30 будет прокачиваться легче в холодную погоду, чем масло 10w-30.

Как бы то ни было, при температуре 100˚С, их кинематические вязкости попадут в один и тот же диапазон. Поэтому все они классифицированы как SAE 30 при 100˚С. Другими словами, после того как ваш двигатель разогрелся, масла 0w-30 и 10w-30, по существу, одной и той же вязкости (в пределах определенного диапазона, классифицированного SAE).

Конечно, хотя это все верно, следует знать, что, по истечении некоторого промежутка времени, вязкость масла в двигателе будет далеко не той, что была изначально, что, конечно же, зависит от его качества.

Проблемы с всесезонными маслами
Всесезонные масла обеспечивают защиту двигателя в большем температурном диапазоне, чем сезонные (летние, зимние). Очевидно, что это все только во благо. Однако, у всесезонных масел есть недостаток. Если масло сделано на основе минерального базового масла, то оно имеет тенденцию очень легко сдвигаться.

Примеси парафинов в минеральном масле кристаллизуются при низких температурах, что вызывает загущение масла, и его трудно прокачивать.  Поэтому, чтобы масло обладало хорошими вязкостными характеристиками в условиях низких температур, помимо применения специальных присадок, оно должно быть относительно текучим при пуске двигателя.

Для примера, давайте взглянет на моторное масло 5w-30. Для того чтобы маслу течь достаточно хорошо и отвечать требованиям классификации 5w, минеральное масло должно стартовать достаточно жидким. Следовательно, в базовое масло должны быть добавлены присадки депрессанты, для поддержания низкой вязкости даже при низких температурах. Они противодействуют поглощению масла посредством кристаллизации примесей парафинов в масле. Таким образом, масло поддерживает свою вязкость, вместо того чтобы загущаться при падении температуры.

Но, для того чтобы отвечать требованиям классификации SAE 30, масло должно гарантировать что оно не станет по вязкости как масло SAE 20 при 100˚С. Для этого в масле должны присутствовать длиноцепные полимеры, называемые вязкостными присадками.

Эти полимеры увеличиваются в размерах при повышении температуры, противодействуя естественному процессу разжиживания масла при нагревании. Таким образом, вязкостные присадки при обычной рабочей температуре в 100˚С, не будут позволять маслу скатываться до SAE 20, вместо этого будет поддерживаться вязкость на уровне классификации SAE 30.

Важно! Не дайте показателю 5w одурачить себя. Это не классификация вязкости. Это классификация показывающее то, что масло будет соответствующе текучим при холодных температурах. Масло гуще при низких температурах по сравнению с этим же маслом при высоких температурах. Масло разжижается при повышении температуры. Единственный вопрос: на сколько? Присадки, улучшающие вязкостные характеристики масла, снижают разжиживание до приемлемых уровней, таким образом, масло отвечает требованиям SAE 5w и SAE 30.

Просто помните, что вязкость минерального базового масла имеет склонность к большим изменениям при нагревании или охлаждении.  Если оно охлаждается, то густеет, если нагревается то разжижается.

Для того чтобы противодействовать этому, производители масла выбирают более жидкое базовое масло, чем 30  в масле 5w-30 (или жиже чем 40 в масле 10w-40 и так далее) и добавляют депрессанты, поэтому масло остается жидким в холодную погоду настолько, насколько это возможно.  Затем они добавляют вязкостные присадки, которые увеличиваются в размерах при повышении температуры, что не позволяет маслу терять вязкость и соответствовать маслу SAE 30 при 100˚С. Таким образом они отвечают требованиям всесезонных масел.

К сожалению, чем длиннее длиноцепные полимеры, тем они не стабильнее. Природа минеральных базовых масел требует длиноцепные полимеры. А так как эти присадки срабатываются за короткий промежуток времени, то масло 5w30 может в действительности сдвинуться до вязкости 5w20.  Очевидно, что это приведет к снижению защиты вашего двигателя.

По этой причине, чтобы гарантировать минимальную защиту, стандарт SAE J300 предъявляет еще одно требование для спецификации всесезонного масла. Масло должно поддерживать определенный уровень cП в тесте Высокая температура/Высокая прочность на сдвиг (HT/HS).

Этот тест проводится для того чтобы маркировать масло определенной вязкостной классификацией, потому что производители автомобилей используют требования стандартов SAE J300, для того чтобы  устанавливать требования по вязкости для своих автомобилей. Если производители автомобилей и производители масла не будут работать в одном ключе, то ваш двигатель будет подвержен повышенному риску.

Давайте вернемся к тесту HT/HS. Если масло очень сильно подвержено сдвигу в этом высокотемпературном испытании, оно не может продаваться как всесезонное масло. На самом деле, результаты испытаний очень полезны для определения качества масла. Так как от масел требуется отвечать определенным требованиям по классификации SAE, то это означает, что у производителя есть все данные о масле, которые легко получить.

Чем выше показатель HT/HS тем лучше, потому что это означает большую устойчивость к сдвигу. Большинство минеральных масел имеют низкий показатель HT/HS, что едва хватает, чтобы соответствовать стандартам, устанавливаемым спецификациями SAE J300, хотя это не всегда верно.

Кроме того, из-за того что минеральные масла делаются из первоначально низковязких масел, они подвержены более легкому горению при высоких температурах, что приводит к образованию отложений и загрязнению масла.

В результате интенсивного горения масла и склонности  к сдвигу, минеральные масла должны меняться чаще.

Решение для всесезонных масел
Хорошая новость заключается в том, что не все всесезонные масла сдвигаются так легко.  Чем выше качество базового масла, тем оно более устойчиво к сдвигу, хотя не только из-за качественной базы, но и из-за применения короткоцепных полимеров, в качестве вязкостных присадок, а так же из-за применения малого количества этих самых присадок.

Если вы выбрали какое либо масло, то стоит поинтересоваться у производителя насчет того, какое базовое масло они используют при производстве своей продукции (Группы II, II+, III  и так далее). Чем выше группа, тем лучше масло. IV и V группы одинаковы по качеству, но подходят для разных условий.

Синтетические масла PAO (Группа IV) и эстеры (Группа V) не содержат парафинов, которые вызывают кристаллизацию и загущение масла при холодных температурах. Вдобавок, синтетические базовые масла не сильно разжижаются при повышении температур.

Таким  образом, присадки депрессанты, большей частью, не так необходимы, вместо этого могут использоваться базовые масла с высоким индексом вязкости, которые отвечают требованиям классификации «W». Другими словами, возможно, отвечать требованиям классификации 5w, если применить синтетическое базовое масло, которое классифицируется как 25 или 30 при 100˚C. Следовательно,  чтобы соответствовать классификации SAE 30 и SAE 5w, можно вообще не использовать вязкостных присадок или использовать их малое количество.

На рынке можно встретить масла, которые маркируются производителями не только как всесезонное масло, а также как сезонное. Например, масло 10w30/SAE 30.  Это означает, что в этом масле не содержатся вязкостные присадки, что позволяет быть классифицированным как мультивязким так и моновязким маслом.

В результате того, что синтетические масла имеют высокий индекс вязкости, малое количество депрессантов или полное их отсутствие, они имеют очень малый сдвиг, так как там просто некуда сдвигаться. Это очень легко доказать сравнением синтетического и минерального масла одной и той же классификации. Синтетики обычно имеют  намного больший показатель HT/HS. Конечно, очевидным результатом этого является, то, что ваше моторное масло будет оставаться в своем «классе» долгий период времени для лучшей защиты двигателя и увеличенного срока службы масла.

Вязкость моторного масла
Метки:    

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *