Что обозначают цифры моторных масел — расшифровка значений

Хотел бы сразу дать кое какую ремарку в начале статьи: когда только создавался мой двигатель – еще отсутствовали современные масла с высоким показателем вязкости, так что компании — производители не имели возможности их кому-то «советовать» — в то время отсутствовали не только новые марки машинного масла, отсутствовали также и технологии изготовления моторов, которые рассчитаны на новые виды масел, поэтому уже сейчас следует начинать искать квалифицированного ремонтника для капремонта двигателя.

Данная статья создана для сомневающихся и автолюбителей, которым просто хочется знать, почему все устроено таким образом.

Что представляет собой вязкость?

Учитывайте, что основная задача автомобильного масла – это недопущение создания сухого трения внутренних элементов в моторе (имеются ввиду цилиндры и так далее), а также для гарантирования минимального показателя трения при высокой герметичности. Понятное дело, что создать субстанцию, которая могла бы обладать нужным для этого характеристиками, и имела бы постоянные показатели свойств температуры практически нереально, а разница температуры смазки в моторе сильно различается.

Необходимо также заметить, что показатель вязкость масла сильно зависит от температуры двигателя. Та температура, которую многие водители видят на приборной панели своего автомобиля, и которую обычно называют температурой мотора – в реальности является температурой используемой охлаждающей жидкости (она на самом деле стабильна в разогретом моторе и составляет примерно 90 градусов). Значение температуры смазки в моторе при этом сильно меняется и может достигать 100 градусов.

Наиболее ценным свойством автосмазки является ее вязкость. На обычном языке, который будет понятен автолюбителю, можно сказать таким образом: вязкость смазки – это ее возможность сохраняться на поверхности рабочих элементов мотора и сохранять стабильный показатель текучести. Совсем не трудно для понимания.

• 5W. Расшифруем код показателя вязкости смазки для автомобильного двигателя. Он обозначает низкотемпературный показатель вязкости, что холодный пуск мотора может производиться при температуре не менее -35 градусов (другими словами от значения перед литерой W стоит убрать 40). Это наименьшая температура автосмазки, при которой насос мотора способен перекачать смазку по патрубкам в цилиндры, при этом не спровоцировав их сухого трения и возникновения в связи с этим внештатных ситуаций.

Если вы попробуете убрать от данной цифры 35 (в нашем случае показатель будет -30°С), вы увидите значение наименьшей температуры «проворачиваемости» мотора.

Легко понять, что со снижением температуры в двигателе смазка меняет свои свойства и становится гуще, поэтому насосу труднее его перекачивать к цилиндрам, а стартеру труднее прокрутить мотор на морозе. Однако это усредненный показатель и настоящая картина будет значительно зависеть от мотора, вот почему при выборе масла с нужным показателем вязкости важно не пренебрегать советами производителя своего автомобиля.

Гораздо полезнее знать второе число – это показатель высокотемпературной вязкости (в нашем случае показатель является 30). Этот показатель не получится так легко, как первое значение перевести на ясный для автовладельца язык, поскольку это общий-собирательный показатель, который указывает на значение наименьшей и наибольшей вязкости смазки при значении рабочей температуры между 100 и 140°С.

Учитывайте также, что чем более высокое значение данного числа, тем будет выше уровень вязкости автомобильной смазки на максимальных рабочих температурах. Насколько это вредно/полезно для вашего двигателя – об этом может сказать лишь сам производитель авто.

Таблица значений вязкости автомобильной смазки

Что на самом деле более вредно для мотора, высокая или низкая вязкость?

• Сразу стоит отметить в уже который раз: показатель вязкости моторной смазки должен соотноситься с нормами автомобильного производителя. И это не зависит от возраста двигателя, от пройденного расстояния, от размера кошелька или «уважаемого» мнения мастеров из сервис-службы.
• Самая простая для владельцев авто пара трения в моторе – это цилиндр и поршень, вот почему мы возьмем именно эту пару для проведения своей интеллектуальной оценки.
• Вязкость масла – важный параметр, который на емкости прописывают литерами SAE. Уже много лет как прошло то время, когда по показателю вязкости можно было понять какое это масло, полусинтетика или чистая синтетика. Автолюбители с опытом, наверное, ещё вспомнят, когда в магазинах продавалось масло SAE. В те времена все было понятно и доступно даже для новичков: 15w-40 – это минеральная смазка, 10w-40 уже относится к категории полусинтетических смазок с большим количеством присадок, а 5w-40 – чистая синтетическая смазка.
• В 2019 году все обстоит совсем иначе. На рынке можно поискать и приобрести полусинтетику со значением 15w-40 либо получить чистую синтетику на 10w-40.

Что на самом деле могут значить данные буквы и цифры? Попробуем понять

• По современной классификации SAE моторные смазки стоит подразделять на зимние (это емкости, которые имеют на этикетке значение “w”), на летние и многосезонный вариант.
• Классические нормы вязкости смазки обозначаются таким способом
• Зимние масла имеют такую маркировку (она зависит от температуры): SAE 0w, 5w (и другие).
• Летние имеют свои обозначения.

Также стоит отметить многосезонные смазки — они выпускаются в смешенной спецификации, другими словами они объединили в себе различные параметры вязкости и имеют разделение тире: SAE 0w-30, 0w-40 (и другие).

Как думаю, уже поняли читатели, почти все упомянутые смазки для двигателей, имеющиеся к настоящему моменту в продаже, можно считать универсальными.

В обозначении показателя вязкости по SAE цифры гласят:

• Первая (она обозначает собой зимнее применение), к примеру, 0w – говорит нам о наименьшей температуре холодного запуска двигателя. Что это может значить? Чем меньшей будет данная цифра, тем на более холодный режим работы рассчитана смазка.
• Вторая (она обозначает собой летнее применение) говорит нам о возможности использования смазки в установленных значениях (имеются ввиду значения температуры)

Существует такое ложное заблуждение, что летний параметр вязкости смазки двигателя – его цифры обозначают температуру наименьшей температуры воздуха, при которой вероятна работа мотора. К примеру, масло с показателем вязкости 5w-30 обычно производится для температуры + 30 градусов. Но это вранье! Ничего подобного быть не может и данные цифры не относятся к температуре. Учитывайте, что летнее значение – это только условные цифры, которые не имеют отношения к температуре воздуха.

Таблицу масел согласно значению SAE вы можете увидеть выше

Показатель вязкости смазки при рабочих значениях температур

Что случается, когда мотор, и, естественно, автомобильная смазка, нагрелись до нужного показателя? В это время включается в работу механизм охлаждения мотора.

Далее все действует по схеме: при высокой нагрузке либо при высоких оборотах мотора уровень трения возрастает = таким образом увеличивается и температура масла = после этого наступает второй этап и значение вязкости смазки снижается = падает толщина маслянистой пленки = кф внутреннего трения составных частей мотора также падает до минимального значения= снижается температура смазки (в этом помогает механизм охлаждения), либо в конце концов, ее рост значительно уменьшается.

Круг замыкается и двигатель начинает свою работу.

Отсюда следует, что в реальности, стабильность мотора зависит не столько от полного значения вязкости, сколько от скорости ее изменения.

Есть ли разница в рабочих температурах моторов различных объемов?

Да, разница имеется и она достаточно велика, особенно если мы говорим про новые типы моторов. По этой причине имеются различные допуски автомобильных производителей для смазок, а также разные классы качества (самый понятный пример – обозначение смазок по ACEA).

Отсюда можно сделать вывод, что даже различные типы масел, на бутылках которых есть обозначение, например, 5W-30, на самом деле могут иметь различную вязкость на уровне температуры воздуха 120, либо скажем 145 градусов. И данная динамика, в списке остальных параметров, может обозначаться в тех литерах и цифрах на емкости с маслом.

При этом, стоит в какой раз отметить: динамика вязкости смазки не может быть положительной или отрицательной – динамика должна быть подходящей, другими словами, соответствовать технической структуре каждого отдельного двигателя.

Вязкость моторного масла

Проблема выбора моторного масла – основной камень преткновения, так как на этот неочевидный параметр у продавцов, работников автосервиса, автомехаников и автолюбителей приходится своя точка зрения, причем противоречащая друг другу. Но при четком понимании назначения и функций масла в двигателе, вопрос вязкости сложностей не вызывает.

Что такое вязкость масла?

Вязкость масла – величина не постоянная, которая изменяется в зависимости от температуры. Но эта амплитуда температур не настолько велика, чтобы масло перестало выполнять свою задачу. Под вязкостью понимают способность масла оставаться на поверхности деталей двигателя, при этом сохраняя текучесть. Данное свойство обусловлено способностью молекул материала взаимно перемещаться, не теряя определенных связей.

При движении молекул происходит их трение относительно друг друга, и чем оно выше, тем показатель вязкости будет больше. Практически это выражается в том, насколько легко масло стекает при определенной температуре. Вязкость также характеризуется способностью приклеивания к поверхностям: более устойчивая пленка образуется после более вязкого масла, а материал с низким показателем быстрее стечет под действием гравитации.

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 40 о С).

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 -40 о С);
• 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 t о до -25 о С.

Какая вязкость лучше двигателю

Среди автолюбителей сложилось мнение, что высокая вязкость масла при рабочих температурах – это хорошо.

Вязкий смазочный материал заливают в спортивные автомобили, но это не значит, что, если его залить в двигатель обычного легкового автомобиля, ресурс агрегата станет выше. Вероятно, произойдет обратное – мощность двигателя упадет, при этом значительно приблизится срок очередного капремонта.

Всеми производителями приведены рекомендации о применении определенного вида масла в сервисной книге. Для этого были учтены возможные режимы езды, и выведены оптимальные параметры вязкости. Заливать масло, отличное от приведенных данных, не рекомендуется, так как это вызовет заметное падение мощности и увеличение износа трущихся деталей.

Данный показатель зависит от технологических параметров, заложенных в двигатель разработчиком. К примеру, между поршнем и цилиндрами существует определенный зазор для возможности температурного расширения деталей. Но для максимального КПД это пространство должно быть минимально, чтобы в него не прорывались газы после взрыва топливной смеси. Для того, чтобы поршень осуществлял движение и не нагрелся до критического состояния, место соприкосновения деталей смазывается.

Главная задача конструктора – обеспечить соответствие величины зазора и масляной пленки, имеющей определенные параметры вязкости, при этом мощность двигателя будет максимальной для данного типа конструкции. Проблема в том, что свойства масла меняются в зависимости от температуры. Например, у широко применяющегося 5W-40 при разогреве от 40 до 100 о С реальная вязкость падает в 6 раз, но не сразу, а по кривой, и она своя для каждого материала. Вместе с этой величиной меняется и толщина пленки на трущихся парах.

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.

Вязкость при рабочей температуре

После прогрева двигателя и масла, начинает работать система охлаждения. Это происходит по следующей упрощенной схеме: повышенные обороты или нагрузка увеличивают силу трения -> температура масла повышается -> вязкость падает -> толщина пленки уменьшается -> трение уменьшается -> температура масла снижается (в том числе из-за системы охлаждения). В таком цикле работает двигатель.

Но температура и вязкость масла изменяются в рамках рассчитанного производителем двигателя диапазона. И его эффективность определяется не абсолютной вязкостью при определенных температурных показателях, а от динамики изменений при определенной амплитуде рабочих температур и соответствии этого показателя конструктивным особенностям конкретного мотора.

Каждый двигатель – это сложный механизм, от точности исполнения которого зависят главные потребительские параметры, влияющие на привлекательность силового агрегата: мощность, величина крутящего момента, экономичность. При этом разница в рабочих температурах и зазорах двигателей разных производителей и типов очень существенна, особенно касаемо последних моделей.

По этой причине и существуют различные требования автопроизводителей к моторным маслам, имеющие разные температурно-вязкостные классы и требования качества. Вязкость по SAE– это усредненный показатель при температурах от 100 до 150 о С, но для разных масел величина промежуточных значений может отличаться, и данный стандарт не предполагает точных значений, а только обозначает их широкий диапазон.

Так, два разных масла, имеющих один и тот же индекс на этикетке, могут быть разной вязкости при разных температурах. Именно эту характеристику учитывают при подборе списка рекомендованных смазочных материалов для конкретного автомобиля. Индекс вязкости не бывает плохой или хороший, он должен подходить по характеристикам для конкретного двигателя.

Опасность завышенной вязкости масла

При прогретом двигателе в случае завышенной вязкости масла на нормальных оборотах для двигателя опасности нет – температура в системе несколько повысится и вязкость упадет до нормы. В данном случае несоответствие параметров масла повлияет на рабочую температуру двигателя, которая все равно должна оставаться в пределах нормы. Но постоянная повышенная температура отрицательно скажется на его моторесурсе.

При резком увеличении оборотов вязкость не будет соответствовать температуре, при этом двигатель разогревается до значений, переходящих предельно допустимую норму. В итоге он работает при постоянно повышенной температуре, что быстро изнашивает его детали. Также падает и ресурс самого масла, которое быстрее окисляется и приходит в негодность.

Любое завышение вязкости нельзя ощутить в течение короткого промежутка времени. Результаты будут чувствоваться только через 100-150 тыс. км., причем доказать связь повышенной вязкости и снижение ресурса агрегата практически невозможно, поэтому даже официальные автосервисы не отслеживают соответствие показателей вязкости требованиям к конкретному двигателю. Тем более, сервисам выгодна поломка двигателя после окончания срока гарантии.

Опасность низкой вязкости масла

Сейчас большинство производителей автомасел выпускают «энергосберегающие» разновидности с пониженным показателем высокотемпературной вязкости. Причем это свойство проявляется при температуре более 100 о С, поэтому вязкость по SAE таких масел не отличается от обычных. Их отличие заключается в классах качества и допуске автопроизводителей. Так, масла с низкой вязкостью имеют следующие классы качества: ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.

Для таких материалов создают специальные двигатели, но в обычном силовом агрегате, не рассчитанном на низкую вязкость, применение подобных материалов опасно. При высокой температуре и оборотах пленка на трущихся деталях становится очень тонкой, эффективность смазки резко падает и появляется повышенный ее расход. При долгой эксплуатации в таких условиях двигатель может заклинить.

Занижать вязкость относительно требований производителя намного опаснее, чем завышать. Для этого при использовании материала в простом двигателе, нельзя заливать в него специальное масло, на котором прописан допуск только одного производителя, или классов ACEA A1/B1, ACEA A5/B5, если они не значатся в сервисной книге автомобиля.