Вязкость масла: что означают цифры, таблица вязкости по температуре, кинематическая вязкость

Стандарт API

Разобравшись, что означают цифры в вязкости масла перейдем к следующему стандарту. Классификация моторного масла по вязкости затрагивает также стандарт API. В зависимости от типа двигателя, обозначение API начинается с буквы S или C. S подразумевает бензиновые моторы, С — дизельные. Вторая буква классификации указывает на класс качества моторного масла. И чем дальше эта буква находится от начала алфавита, тем лучше качество защитной жидкости.

Для бензиновых двигательных систем существую следующие обозначения:

Стандарт API

SC –год выпуска до 1964 г.
SD –год выпуска с 1964 по 1968 гг.
SE –год выпуска с 1969 по 1972 гг.
SF –год выпуска с 1973 по 1988 гг.
SG –год выпуска с 1989 по 1994 гг.
SH –год выпуска с 1995 по 1996 гг.
SJ –год выпуска с 1997 по 2000 гг.
SL –год выпуска с 2001 по 2003 г.
SM –год выпуска после 2004 г.
SN –авто, оборудованные современной системой нейтрализации выхлопных газов.

Для дизельных:

CB –год выпуска до 1961 г.
CC –год выпускадо 1983 г.
CD –год выпускадо 1990 г.
CE –год выпускадо 1990 г., (турбированный мотор).
CF –год выпускас 1990 г., (турбированный мотор).
CG-4 –год выпускас 1994 г., (турбированный мотор).
CH-4 –год выпускас 1998 г.
CI-4 – современные авто (турбированный мотор).
CI-4 plus – значительно выше класс.

Вязкость моторного масла в рабочих температурах

После того, как двигатель прогрелся, активируется система охлаждения. Один цикл работы двигателя выглядит следующим образом:

Нажим на педаль газа повышает обороты мотора и увеличивает нагрузку на него, в результате чего увеличивается сила трения деталей (т.к. слишком вяжущая жидкость еще не успела попасть в междетальные зазоры),
температура масла повышается,
степень его вязкости снижается (увеличивается текучесть),
толщина масляного слоя уменьшается (просачивается в междетальные зазоры),
сила трения снижается,
температура масляной пленки снижается (частично с помощью охлаждающей системы).

По такому принципу работает любая двигательная система.

Вязкость моторных масел при температуре — 20 градусов

Зависимость вязкости масла от рабочей температуры очевидна. Так же, как очевидно то, что высокий уровень защиты мотора не должен снижаться в течение всего периода эксплуатации. Малейшее отклонение от нормы может привести к исчезновению моторной пленки, что в свою очередь негативно отразится на «беззащитной» детали.

Каждый двигатель внутреннего сгорания, хоть и имеет схожую конструкцию, но обладает уникальным набором потребительских свойств: мощностью, экономичностью, экологичностью и величиной крутящего момента. Объясняются эти различия разницей моторных зазоров и рабочих температур.

Для того, чтобы максимально точно подобрать масло для транспортного средства, были разработаны международные классификации моторных жидкостей.

Предусмотренная стандартом SAE классификация информирует автовладельцев об усредненном диапазоне рабочих температур. Более четкие представления о возможности использования смазочной жидкости в определенных автомобилях дают классификации API, ACEA и т.д.

Физическая величина вязкость нефти

Это свойство, как правило, зависит от химического состава смеси, молекулярных масс составляющих её компонентов и от условий, при которых проводятся измерения.

По Ньютоновскому закону внутреннего трения сила внутреннего трения жидких веществ (обозначаемая как f ) находится в зависимости от следующих параметров:

площадь соприкосновения составляющих жидкость слоев (обозначение – S);
разность их скоростей (Δv);
расстояние между этими слоями (Δh);
молекулярные свойства жидкого вещества.

Формула этой зависимости такова: f = η * S * (Δv / Δh)

η – это коэффициент пропорциональности, который зависит от сил молекулярного сцепления и называется он коэффициентом внутреннего трения (по-другому – динамической вязкостью нефти).

Прогрев двигателя

В холодном двигателе показатель вязкости намного превышает расчетную рабочую, при этом толщина масляной пленки выше зазоров между деталями, что после запуска мотора ведет к снижению мощности и росту температуры, заставляя агрегат работать с повышенной нагрузкой. При этом двигатель прогревается быстрее.

Но по этой же причине во время прогрева нельзя на него давать нагрузку, так как любой запуск мотора при сильном морозе сокращает его моторесурс на 300-500 км., хотя на ресурс самого масла это никак не влияет.

С течением времени поверхности деталей изнашиваются, увеличивая зазоры, и влияние степени вязкости на износ при пуске холодного двигателя уменьшается.

Расшифровка обозначения моторного масла

Как отмечалось ранее, вязкость — это основной параметр защитной жидкости, характеризующий ее способность обеспечивать работоспособность автомобиля в различных климатических условиях.

Согласно международной системе классификации SAE, моторные смазки могут быть трех видов: зимние, летние и всесезонные.

Схема изучения этикетки автомасла

Масло, предназначенное для зимнего использования, маркируется цифрой и буквой W, например, 5W, 10W, 15W. Первый символ маркировки указывает на диапазон отрицательных рабочих температур. Буква W — от английского слова «Winter» — зима — информирует покупателя о возможности использования смазки в суровых низкотемпературных условиях. Она имеет большую текучесть, чем летний аналог, для того, чтобы обеспечить легкий запуск при низких температурах. Жидкая пленка мгновенно обволакивает холодные элементы и облегчает их прокрутку.

Предел отрицательных температур, при которых масло сохраняет работоспособность следующий: для 0W — (-40) градусов Цельсия, для 5W — (-35) градусов, для 10W — (-25) градусов, для 15W — (-35) градусов.

Летняя жидкость имеет высокую вязкость, позволяющую пленке крепче «держаться» на рабочих элементах. В условиях слишком высоких температур такое масло равномерно растекается по рабочей поверхности деталей и защищает их от сильного износа. Обозначается такое масло цифрами, например, 20,30,40 и т.д. Данная цифра характеризует высокотемпературный предел, в котором жидкость сохраняет свои свойства.

Важно! Что означают цифры? Цифры летнего параметра ни в коем случае не означают максимальную температуру, при которой возможна работа автомобиля. Они — условные, и к градусной шкале отношения не имеют.. Масло с вязкостью 30 нормально функционирует при температуре окружающей среды до +30 градусов по Цельсию, 40 — до +45 градусов, 50 — до +50 градусов

Масло с вязкостью 30 нормально функционирует при температуре окружающей среды до +30 градусов по Цельсию, 40 — до +45 градусов, 50 — до +50 градусов.

Распознать универсальное масло просто: его маркировка включает две цифры и букву W между ними, например, 5w30. Его использование подразумевает любые климатические условиях, будь то суровая зима или жаркое лето. В обоих случаях, масло будет подстраиваться под изменения и сохранять работоспособность всей двигательной системы.

Кстати, климатический диапазон универсального масла определяется просто. Например, для 5W30 он варьируются в пределах от минус 35 до +30 градусов Цельсия.

Всесезонные масла удобны в использовании, поэтому на прилавках автомагазинов они встречаются чаще летних и зимних вариантов.

Для того чтобы иметь более полное представление о том, какая вязкость моторного масла уместна в вашем регионе, ниже представлена таблица, показывающая диапазон рабочих температур для каждого типа смазывающей жидкости.

Усредненные диапазоны работоспособности масел

Зависимость вязкости масла от температур

Как ни странно, но от вязкости зависит не только возможность применения масла в определенном диапазоне температур, но и срок его службы, а соответственно, и периодичность замены. С чем это связано? Читайте дальше.

Необходимую вязкость маслу обеспечивают вязкостные присадки. Они представляют собой длинные синтетические цепочки, которые имеют разное поверхностное натяжения с двух сторон. Чем ниже температура, тем они больше сворачиваются в «клубочек» и обеспечивают необходимую текучесть масла при минусовых температурах.

В описаниях к моторным маслам часто пишут: «Обеспечивает еще более легкий запуск двигателя при низких температурах». Это и есть та самая способность вязкостных присадок сворачиваться в «клубочек».

А как изменяется вязкость масла при повышении температуры? В таком случае «клубочки» вязкостных присадок наоборот разворачиваются в цепочки и, произвольно ориентируясь во всем объеме масла, обеспечивают высокую вязкость при высоких температурах.

Длина цепочек вязкостных присадок зависит от вязкости масла: чем больше диапазон между зимним и летним параметром, тем цепочка длиннее. Причем, если сравнивать длину цепочки масла 5w-30 и 5w-40, то она будет длиннее в разы (не на проценты, а в разы).

Чем длиннее цепочка, тем на меньшее количество сворачиваний и разворачиваний она рассчитана. После определенного количества повторений эти цепочки начинают разрушаться, масло теряет свою вязкость и требует замены. Вот именно от длины этой цепочки в основном и зависит интервал замены масла.

Безусловно, на периодичность замены масла большое влияние оказывают и другие пакеты присадок. Но речь об этом пойдет в другой раз, а сейчас мы это рассматривать не будем.

Запомните главное: чем больше диапазон между зимним и летним параметрами вязкости масла, тем меньше интервал его замены. И наоборот.

Приведем один показательный пример. Ещё недавно в некоторых дилерских центрах во время гарантийного сервисного обслуживания в автомобили заливали масло 5w-50 на 15000 км пробега, мотивируя тем, что это классное современное масло, созданное для спортивных режимов.

Да, это действительно классное современное масло, и создано оно специально для спортивных режимов. Но оно не рассчитано на 15000 км. Его нужно менять через пять, ну максимум – через шесть тысяч пробега, потому что вязкостная цепочка у него длинная, и она начнет разрушаться как раз через эти 5-6 тысяч км. Имейте это в виду.

На всякий случай, даем ссылку на нашу инструкцию по замене масла в двигателе.

Основные параметры вязкости

Одним из основных параметров являются низкотемпературные показатели.

К данным показателям относятся следующие:

проворачиваемость;
прокачиваемость.

Первый определяет диапазон текучести при низких температурах и указывает на то, какой должна быть максимально допустимая динамическая вязкость. Последняя позволяет коленчатому валу вращаться с такой скоростью, которая обеспечивает хороший запуск двигателя.

Прокачиваемость всегда имеет значение, которое на 5˚С ниже необходимой. Это нужно для того, чтобы масляный насос не начал закачивать воздух вследствие чрезмерного загустевания смазочной жидкости. Параметры прокачиваемости не должны превышать значения в 60000 мПа*с.

Если вы хотите разобраться в том, как определить вязкость моторного масла — следует познакомиться с таким понятием, как спецификация SAE. Это принятый в большинстве стран стандарт, определяющий необходимый уровень вязкости смазки при том или ином температурном режиме.

Вот таблица, где показано, какая классификация соответствует определенной температуре воздуха.

Вязкость моторного масла в рабочих температурах

Нажим на педаль газа повышает обороты мотора и увеличивает нагрузку на него, в результате чего увеличивается сила трения деталей (т.к. слишком вяжущая жидкость еще не успела попасть в междетальные зазоры),
температура масла повышается,
степень его вязкости снижается (увеличивается текучесть),
толщина масляного слоя уменьшается (просачивается в междетальные зазоры),
сила трения снижается,
температура масляной пленки снижается (частично с помощью охлаждающей системы).

По такому принципу работает любая двигательная система.

Вязкость моторных масел при температуре — 20 градусов

Классификация SAE

Вязкость масла по SAE – значение, которое каждый уважающий себя производитель указывает на бутылке или канистре. Класс смазочной жидкости в соответствии со стандартами Американской ассоциации автомобильных инженеров показывает, при каком диапазоне температур использование масла безопасно: оно не потеряет свойств, вязкость останется на оптимальном уровне.

Зимние составы обозначаются одним числом, после которого написана буква W – winter, зима. Число – показатель низкотемпературной вязкости: приблизительно рассчитать минимальную рабочую температуру можно, отняв от него 40 (для холодного старта) или 35 (для проворачиваемости).
Летние масла обозначаются одним числом без буквы. Его значение – более сложный показатель высокотемпературной вязкости, который демонстрирует, как масло ведет себя при температурах внутри двигателя 100–150 градусов.
Всесезонные имеют двойное обозначение, состоящее из зимней и летней характеристик.

Зависимость вязкости моторного масла от температуры

С ростом температуры вязкость моторного масла падает, т.е. масло становится более жидким. Вязкость масла может уменьшаться в интервале температур от 0 °С до +100 °С в сотни и тысячи раз. На практике этот эффект используется при замене масла – масло всегда меняют после прогрева двигателя, т.е. когда масло разжижается, иначе слить его максимально полно с двигателя нельзя.

«Обычное минеральное» моторное масло при 0 °С гуще воды более чем в сотни и тысячи раз, а при +100 °С всего лишь в десятки. Кинематическая вязкость моторного масла показывает именно «степень густоты» моторного масла. Она измеряется в сСт (сантиСтоксы или мм /с, 1 сСт = 1 мм /с).

Скорость падения кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ масла. Проще говоря, индекс вязкости показывает «степень разжижения» масла. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах (метрах, километрах, килограммах и т.д.) – это просто цифра!

Чем ниже индекс вязкости моторного масла, тем сильнее масло разжижается, т.е. толщина масляной пленки становится очень маленькой (а за этим следует повышенный износ). Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем меньше масло разжижается, т.е. обеспечивается необходимая для защиты трущихся поверхностей толщина масляной пленки.

На практике, в случае реальных моторных масел, низкий индекс вязкости означает плохой запуск двигателя при низких температурах или плохая его защита от износа при высоких температурах.

Пример: отечественное масло M10ДМ (или М10Г2к) – минеральное масло (индекс вязкости ИВ ~100…110), запуск двигателя (при исправном состоянии) при -15 °С затруднен; Shell Rimula D 10W-30 (ИВ~130) – запуск двигателя при его исправном состоянии гарантирован при -25 °С – почувствуйте разницу!

Вывод: чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне (окружающей среды) масло обеспечивает работоспособность двигателя – обеспечивается более легкий пуск двигателя при низких температурах и достаточная толщина масляной пленки (и, соответственно, защита двигателя от износа) при высоких температурах.

Теоретически, все производители моторных масел хотели бы получить продукт с максимально высоким индексом вязкости (> 300), но к сожалению, это невозможно по причине ряда физических законов. Высококачественные минеральные моторные масла обычно имеют индекс вязкости (ИВ) 120-140, полусинтетические 130-150, синтетические 140-170. На канистрах, этикетках, этот параметр, как правило, не указывается, из-за «излишней сложности восприятия» для потребителя. Вы всегда можете потребовать от представителя производителя масла. Она не является секретной или конфиденциальной!

Вязкость – (внутреннее трение) – свойство жидких и газообразных тел оказывать сопротивление их течению – перемещению одного слоя тела относительно другого – под действием внутренних сил. Может быть выражена в единицах вязкости кинематической, динамической, условной и удельной. Физическая модель вязкости жидкого или газообразного тела – это сила, которую необходимо приложить для равномерного перемещения одной пластины относительно покоящейся, при условии, что их разделяет жидкость или газ, отнесенная к площади пластины. В этом случае приложенная сила оказывается равной абсолютной (динамической) вязкости.
Кинематическая вязкость – основной эксплуатационный параметр для всех видов моторных и трансмиссионных масел (а также и масел индустриальной номенклатуры). По определению – отношение динамической вязкости ( h ) к плотности ( d ) жидкости или газа при той же температуре: n = h / d

В системе СИ за единицу кинематической вязкости принят квадратный метр за секунду (м2/с), равный кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды с плотностью 1 кг/м3 равна 1 Па Ч с. В системе СГС принят стокс.

Влияние на работу двигателя: от вязкости масла зависят следующие факторы

Толщина образуемой масляной пленки в парах трения (надежность разделения трущихся поверхностей при высоких температурах, стойкость к разрушению до добавления противоизносных присадок)
Легкость пуска двигателя в холодную погоду
Мощность двигателя (потери на трение, компрессия в ЦПГ)
Коэффициент полезного действия двигателя
Количество осадков образующихся в картерном масле
Расход топлива
Расход масла

Что будет если долить масло другой вязкости в двигатель

Распространенный миф – при смешивании автомасел различной вязкости происходит обязательное пенообразование и выпадение осадка, это в корне не так. Если сделать все правильно, никаких негативных последствий не произойдет.

К примеру, во время передвижения по трассе произошла утечка лубриканта, требуется срочная доливка, а необходимой жидкости под рукой нет. Допускается частичное смешивание формул одного завода с соответствием допусков. Это обосновано использованием одинаковых базовых компонентов и присадок на предприятии. Таким образом, при доливке в картер смеси типа 5W30, где уже залито 10W40 того же бренда и основы, ничего страшного не произойдет.

Стабилизаторы густоты масла

Из-за постоянных температурных перегрузок вязкость масла постепенно начинает уменьшается. И помочь восстановить ее могут специальные стабилизаторы. Их допустимо использовать в двигателях любого типа, износ которых достиг среднего или высокого уровня.

Стабилизаторы позволяют:

Стабилизаторы

увеличивать вязкость защитной пленки,
снижать количество нагара и отложений на цилиндрах мотора,
сокращать выброс вредных веществ в атмосферу,
восстанавливать защитный масляный слой,
достигать «бесшумности» в работе двигателя,
предотвращать процессы окисления внутри корпуса мотора.

Использование стабилизаторов позволяет не только увеличить срок между «масляными» заменами, но и восстановить утраченные полезные свойства защитного слоя.

На что влияет вязкость масла

В современном автомобиле эксплуатационные свойства масла влияют на два ключевых фактора.

Возможность холодного пуска силовой установки при критическом морозе.
Достаточна прочность защитной пленки во время перегрева, для создания необходимого смазочного слоя.

Инженеры в угоду пользователям и автоконцернам, создают смазки с минимальной низкотемпературной и предельной высокотемпературной вязкостью.

Косвенно, правильно подобранная густота сказывается на расходе топлива, продолжительности эксплуатации двигателя без необходимости ремонта, а также его стабильную работу при перегрузках.Наглядно понять принцип действия можно на примере нового кроссовера Лада Веста. С завода здесь заливают лубрикант типа 5W30, исправно функционирующий в диапазоне от -25 до +30 °С. Если t° за бортом опускается ниже предела, запустить ДВС после простоя будет сложно или невозможно. Также и при эксплуатации в гоночных режимах, диапазоне свыше +35°С защитная пленка разрушится (масло стекает с деталей как вода) и возникнет эффект сухого трения поверхностей, что чревато негативными последствиями.

Как проверить вязкость масла в двигателе

Точно измерить вязкость лубриканта, уже залитого в силовую установку, в домашних условиях невозможно. Это аргументировано тем, что для выполнения работы потребуется лабораторное оборудование и специальные приспособления.

Однако имеется способ измерения с помощью эталонной пробы – методика подойдет, если после заливки в канистре осталось немного неиспользованной жидкости. Последовательность действий такова:

слить с ДВС шприц смазки и взять аналогичное количество свежего продукта;
подвесить вертикально воронку с отверстием 1-2 мм на конце и влить в нее эталонный образец;
измерить количество упавших капель за определенный промежуток времени с помощью секундомера;
повторить процедуру с отработкой;
установить разницу показателей двух проб.

Измерение поможет установить, насколько выработалось масло, обычно при разнице более 25% — жидкость уже требуется менять.

Определение вязкости по стандарту SAE

Американским союзом автомобильных инженеров SAE была разработана система, устанавливающая классы вязкости моторного масла, которая учитывает динамическую и кинематическую вязкость. Динамическая (абсолютная) характеризует силу сопротивления при движении двух взаимно удаленных на 1 см. слоев жидкости при скорости 1 см/с. Кинематическая показывает текучесть смазки при высокой и нормальной температуре (100 и 40оС).

Данный стандарт не отвечает за качественные параметры смазки, то есть индекс вязкости не даст информации автомобилисту о том, какое именно масло ему лучше заливать в двигатель своего автомобиля. Но буквенно-цифровая маркировка стандарта регламентирует температурный диапазон, при котором его можно эксплуатировать, а также сезонность применения.

Расшифровывается стандарт вязкости SAE следующим образом: в всесезонном масле SAE 0W-20:

Буква Wозначает «разрешение» на зимнее применение смазочного материала;
Цифра 0 – это минимальное значение температуры, при которой допустим запуск двигателя (в данном случае это -40оС);
Число 20 – это показатель высокотемпературной вязкости материала.

Сезонные составы классифицируется еще проще, к примеру, летнее масло – SAE50, а зимнее SAE 20W. На практике масло выбирают в зависимости от среднего температурного режима того или иного региона или климатической зоны. В России пользуется популярностью продукция с индексом 10W-40, как самая оптимальная при tо до -25оС.

На что опираться при выборе масла

Основная задача, которую выполняет масло в двигателе, это смазка его подвижных частей. Для эффективного уменьшения трения следует правильно подбирать жидкость

Также важно заливать его в достаточном объеме

Выбор масла с учетом сезонности

Моторные масла делятся на три категории в зависимости от времени года использования:

Летнее – отличаются высокой вязкостью, для обеспечения нормальной работы при высоких температурах. Чаще имеют синтетический или полусинтетический состав.
Зимнее – имеют более низкую вязкость и повышенную текучесть при сравнении с летним. В основном синтетический продукт.
Всесезонные – работают при большом диапазоне температур с одинаковой вязкостью и текучестью.

Масла последней категории считается универсальным и пользуются большей популярностью вытесняя другие смазки.

Подбор масла для бензинового двигателя

Важно учитывать особенности двигателя и климатический пояс. В теплых условиях удобнее применять минеральные составы, для средней полосы и ближе к северной части – полусинтетические и синтетические смазки

Подбор масла для дизельного мотора

Следует учитывать специфику работы двигателя

Чтобы автомобиль прослужил долго, очень важно контролировать и заливать только качественные жидкости. Так как топливо в нем сгорает не полностью, необходимо больше моющих и диспергирующих присадок

Они удерживают сажу во взвешенном состоянии и не позволяют образовываться нагару на поршнях и цилиндрах.

По классификации API масло не должно быть ниже CD, а по АСЕА – не меньше В1. Если установлен турбированный двигатель выпуска 1990 года и позже, необходимый класс смазки СЕ и В2 и выше. Помимо это не стоит забывать о рекомендациях автопроизводителя по вязкости.