Кинематическая вязкость масла

Что такое вязкость

Важной характеристикой вещества является его вязкость. Вязкость жидкости — это ее способность оказывать сопротивление перемещению одних частиц относительно других, то есть противостоять касательным усилиям в потоке

Данный параметр среды нельзя обнаружить в состоянии покоя, он оценивается только во время движения вещества, когда начинают действовать силы сцепления между молекулами.

Существует две разновидности вязкости: динамическая (или абсолютная) и кинетическая. Оба показателя уменьшаются при повышении температуры вещества.

Данное свойство присутствует у всех веществ, которые обладают текучестью. Текучесть — это сдвиг (перемещение) одних частиц по отношению к другим той же самой среды. За счет силы внутреннего трения вязкость противостоит процессу текучести. Данная формулировка относится не только к жидким, но и к газообразным веществам. А вот применительно к твердым это свойство имеет несколько другую природу.

Параметры

На современных упаковках вязкость масла изготовители обозначают как SAE. Масла принято разделять на летние, зимние(w) и всесезонные. Всесезонные варианты сочетают в себе свойства как зимних, так и летних смазок. Нужную текучесть маслу обеспечивают специальные присадки.

От параметров зависит не только возможность эксплуатации масла в заданном интервале температур, но также период его эксплуатации, частота замены. На последний показатель (периодичность замены) также влияют пакеты присадок.

Чем обширней диапазон между зимними и летними показателями, тем меньше интервал его замены. Специалисты советуют заливать в автомобиль то моторное масло, которое рекомендует завод-изготовитель.

Ошибки при использовании машинного масла состоят в следующем:

1. Если в суровые холода применять смазку с пониженной вязкостью, то это приведет к тому, что достаточно густое масло будет в замедленном темпе включаться в работу, и трение некоторых элементов будет происходить в сухую. Результатом такого сценария является перегрев машины и скорый износ деталей.
2. Если в летний зной применять чересчур жидкое масло, то оно не сможет достаточное время задерживаться на поверхностях деталей и будет стекать, приводя к постоянной нехватке масла для качественно работы мотора.

Чтобы не сталкиваться с проблемами подобного рода при выборе моторного масла следует опираться на специальную таблицу и верно расшифровывать ее значения. Вязкость должна соответствовать климатическим особенностям той местности, в которой эксплуатируется авто.

Кинематическая, динамическая и относительная вязкость моторного масла

Базовый (абсолютный) параметр – это динамическая вязкость масла. Если нанести на поверхность с тарированной гладкостью, масляное пятно площадью 1 см², то для движения его со скоростью 1 см/с потребуется определенное усилие. По отношению этой силы к площади пятня – определяется динамическая вязкость. Эту величину обычно рассчитывают под различные значения температуры. Измеряется в миллипаскалях, разделенных на время в секундах: мПа/с.

Кинематическая вязкость масла связана с его плотностью, и непосредственно зависит от температуры механизма, в котором применяется смазка. Поскольку сертификационные измерения производятся в диапазоне рабочих температур двигателя (от +40°С до + 100°С), это и есть главный эксплуатационный показатель моторного масла. Максимальное допустимое значение температуры: + 150°С.

Параметр непосредственно связан со значением динамической вязкости, и представляет собой её соотношение к плотности жидкости. Разумеется, измерение проводится в одинаковых температурных условиях для абсолютной вязкости и плотности. Единица измерения – квадратный метр за секунду: м²/с.

Демонстрация относительной вязкости

Относительная вязкость моторного масла – это число, определяющее разность превышения над вязкостью дистиллированной воды. Оба измерения также производятся при одинаковой температуре: +20°С. Единица измерения вязкости масла – градус Энглера (E°). Этот способ измерения вспомогательный, на его основе не определяется маркировка моторного масла. Но без этой процедуры (результаты обязательно отражаются в протоколах) невозможно получить заводской допуск для конкретной марки автомобилей.

Индекс вязкости

Как обычно, обратимся к «первоисточникам». Из статьи Википедии узнаём, что вязкость – «это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры…». То, что идёт дальше, нам пока без надобности. Исходя из этого определения можно понять, что у разных масел разная степень изменения вязкости, то есть одно масло при изменении температуры от нуля до ста градусов изменится не очень значительно, а другое в этом же диапазоне вполне может превратиться из каши в воду. Это если утрировать. А то, что величина относительная означает в данном случае её безразмерность. То есть просто число-коэффициент, без всяких Ньютонов, квадратных миллиметров, секунд и прочей физики, получаемое путём сравнения с двумя эталонными маслами, у одного из которых ИВ принимают за 100, у другого за 0, а затем по специальным формулам рассчитывают вязкость исследуемого масла относительно эталонов. Методику придумали до появления синтетики, когда ИВ=100 был наилучшим из возможных. Сейчас большинство масел (даже минералка) имеет ИВ больше сотни. Ну, например:

• индекс вязкости (ИВ) полусинтетического моторного масла Shell Helix HX7 10w40 равен 154
• синтетика Shell Helix Ultra 5w40 имеет ИВ 168
• у минералки Shell Helix HX3 15w40 ИВ равен 132

если мы возьмём ту же минералку ShellHelix HX3, но уже с другим классом низкотемпературной (или «зимней») вязкости, 10w-40, то ИВ этого масла имеет значение 155. Замечаем, что ИВ практически такой же, как у полусинтетики с таким же классом вязкости (10w-40). Делаем вывод, что одинаковый индекс вязкости можно получить разными способами. В полусинтетике свой эффект (или его часть) даёт добавка синтетической базы, которая сама по себе имеет увеличенный относительно минералки индекс вязкости. В минералке ИВ растягивают за счёт добавки модификатора вязкости и депрессорной присадки. Первый увеличивает вязкость в горячем масле, а вторая уменьшает вязкость на морозе.

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.

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.

Методики определения и вкладываемый физический смысл

Сегодня для автомобильных масел разработано несколько методик определения всех предусмотренных стандартом показателей вязкости. Все измерения проводятся на специальных приборах – вискозиметрах.

В зависимости от исследуемой величины, могут использоваться вискозиметры различных конструкций. Рассмотрим несколько методик определения вязкости и практический смысл, который закладывается в эти величины.

Вязкость при проворачивании коленчатого вала

Смазка в шейках коленчатого и распределительного валов, а также в шарнирном соединении поршня и шатуна при понижении температуры сильно густеет. Густое масло обладает большим внутренним сопротивлением на смещение слоев относительно друг друга.

При попытке запуска двигателя зимой стартер заметно напрягается. Густая смазка сопротивляется повороту коленчатого вала и не может сформировать так называемый масляной клин в коренных шейках.

Для имитации условий проворота коленвала используется роторный вискозиметр типа CCS. Получаемое при измерении в нем значение вязкости для каждого параметра из таблицы SAE ограничено и на практике означает, насколько масло способно обеспечить холодный проворот коленчатого вала при той или иной температуре окружающего воздуха.

Вязкость при прокачивании

Измеряется в ротационном вискозиметре типа MRV. Масляный насос способен начать закачивать смазку в систему до определенного порога загустения. После этого порога эффективное прокачивание смазочного материала и его проталкивание по каналам затрудняется или вовсе парализуется.

Здесь общепринятым максимальным значением вязкости считается 60000 мПа•с. При этом показателе гарантируется свободная прокачка смазки по системе и доставка ее по каналам до всех трущихся узлов.

Кинематическая вязкость

При температуре 100 °C определяет свойства масла во многих узлах, так как эта температура актуальна для большинства пар трения при стабильной работе двигателя.

Например, кинематическая вязкость при 100 °C влияет на формирование масляного клина, на смазывающие и защитные свойства в парах трения палец / подшипник шатуна, шейка коленвала / вкладыш, распределительный вал / постели и крышки и т. д.

Автоматизированный капиллярный вискозиметр и вискозиметр для измерения кинематической вязкости AKV-202

Именно этому параметру кинематической вязкости при 100 °C уделяется наибольшее внимание. Сегодня его измеряют в основном автоматизированными вискозиметрами различной конструкции и с применением различных методик

Кинематическая вязкость при 40 °C. Определяет густоту масла при 40 °C (то есть приблизительно в момент летнего пуска) и его способность надежно защищать детали двигателя. Измеряется аналогичным с предыдущим пунктом образом.

Динамическая вязкость при 150 °C

Основное назначение этого параметра – понять, как ведет себя масло в паре трения кольцо/цилиндр. В этом узле в нормальных условиях при полностью исправном двигателе держится приблизительно такая температура. Измеряется на капиллярных вискозиметрах различной конструкции.

То есть из всего вышесказанного становится очевидным, что параметры в таблице вязкости масел по SAE комплексные, и однозначной их интерпретации (в том числе касательно температурных границ использования) не существует. Границы, обозначенные в таблицах, имеют условный характер и зависят от множества факторов.

Классификация моторных масел по ILSAC

Японская ассоциация производителей автомобилей (JAMA) и Американская ассоциация производителей (AAMA) совместно создали Международный комитет по стандартизации и апробации моторных масел (ILSAC — International Lubricant Standardization and Approval Committee). Целью создания ILSAC являлось ужесточение требований, которые предъявляются к производителям моторных масел для бензиновых двигателей.

Масла, соответствующие требованиям ILSAC, обладают следующими особенностями:

• пониженная вязкость масла;
• пониженная склонность к пенообразованию (ASTM D892/D6082 Sequence I–IV);
• сниженное содержание фосфора (для продления срока службы каталитического нейтрализатора);
• улучшенная фильтруемость при низких температурах (испытание GM);
• повышенная стойкость к сдвигу (масло выполняет свои функции даже при повышенном давлении);
• улучшенная топливная экономичность (испытание ASTM, Sequence VIA);
• низкая летучесть (по NOACK или ASTM);

Категория	Описание
GF-1	Введена в 1996 году. Соответствует API SH.
GF-2	Введена в 1997 году. Соответствует API SJ.
GF-3	Введена в 2001 году. Соответствует API SL.
GF-4	Введена в 2004 году. Соответствует API SM с обязательными энергосберегающими свойствами. Классы вязкости SAE 0W-20, 5W-20, 5W-30 и 10W-30. Совместим с катализаторами. Обладает повышенной стойкостью к окислению, улучшенными мобщими свойствами.
GF-5	Введена 1 октября 2010 года. Соответствует API SN. Улучшено энергосбережние на 0,5%, усилены противоизносные свойства, пониженное образование осадка в турбине, снижение нагара в двигателе. Можно использовать в ДВС, работающих на биотопливе.
GF-6A	Введена 1 мая 2020 года. Соответствует категории API SP Resource Concerving, даёт потребителю все её преимущества, но распространяется на всесезонные масла классов вязкостей SAE: 0W-20, 0W-30, 5W-20, 5W-30 и 10W-30. Обратно совместима.
GF-6B	Введена 1 мая 2020 года. Распространяется только на моторные масла класса вязкости SAE 0W-16 и не имеет обратной совместимости с маслами предыдущих категорий API и ILSAC.

Классификация моторных масел по ILSAC

Введение новой классификации ILSAC GF-6

Новый стандарт API моторных масел обеспечивает оптимальную работу компонентов двигателя, включая системы контроля выбросов и турбокомпрессоры. Новые масла помогут автомобилям соответствовать требованиям экономии топлива, одновременно защищая двигатели, работающие на этаноле до E85. Масла API SP разработаны для обеспечения защиты от низкоскоростного предварительного зажигания (LSPI), явления, характерного для бензиновых двигателей с турбонаддувом и прямым впрыском (GDI).

1. Чистота поршня (Seq III)
2. Контроль окисления (Seq III)
3. Защита кулачка от износа (Seq IV)
4. Защита двигателя от отложений (Seq V)
5. Экономия топлива (Se VI)
6. Защита от коррозионного износа (Seq VIII)
7. Предварительное зажигание на низкой скорости (Seq IX)
8. Защита от износа цепи привода ГРМ (Seq X)

Синтетика, полусинтетика, минералка — какое масло лучше?

Минеральное масло — это моторная жидкость, созданная из нефтепродуктов. Вследствие этого этот тип масел подразделяется на нефтяные и парафиновые. Они имеют определённую текучесть, а также строгий температурный режим, так что изменять эти параметры можно только с помощью присадок (из-за которых, кстати, жидкость быстро приходит в негодность).

Синтетическое масло является более универсальным аналогом минерального, так как синтетика — продукт синтеза определённых химических элементов, и изменяя его параметры, можно добиться практически любой вязкости, которая востребована на рынке автомобильных жидкостей.

Полусинтетическое масло — гибрид синтетики и минералки. Оно обладает многими плюсами как синтетической, так и минеральной смазки, но подобрать оптимальное для конкретного двигателя порой бывает очень сложно.

Существенная разница между тремя типами масел возникает только зимой, когда сильно выигрывает именно синтетика. За счёт своей химической структуры синтетическое масло обладает хорошей текучестью при низкой температуре, а также стабилизирует работу движка. И кроме этого, оно почти не боится окисления и гораздо дольше «выдыхается».

Присадка для повышения вязкости масла

В 2021 году на рынке присутствуют специальные стабилизаторы и сгустители автомасел. Продукты способны повысить густоту смазки без негативных последствий, либо нормализовать ее поведение при перепадах температур. Обычно к формулам прибегают автолюбители при чрезмерном износе ДВС, когда повышается угар лубриканта и идет усиленное выделение дыма. В этом случае чтобы не менять полностью всю порцию смазки, имеет смысл купить средство, повышающее ее естественные параметры.

Прозондировав отзывы покупателей можно выделить три популярные жидкости:

• XADO Oil Treatment Complex;
• HIGEAR Motor Medik;
• Carbonfox VI 80.

Однако, согласно рекомендациям специалистов не стоит излишне увлекаться подобной продукцией.

Вязкость мазута

Мазут является продуктом первичной нефтепереработки. Вязкость является важнейшим критерием его эксплуатации, транспортировки, перекачивания, сжигания. Мазут бывает высоковязким и маловязким. В первом случае он содержит больше смолистых веществ и парафина.

Согласно показателю вязкости выделяют несколько марок мазута, каждая из них имеет свою температуру застывания вещества. Наиболее вязкие сорта застывают уже при 25 °С. Чтобы перекачивать такой продукт, его приходится подогревать до 60–70 °С. В подогреваемом мазуте начинают плавиться церезины, твердые парафины, но прекращение термообработки вновь приводит к увеличению вязкости, она быстро возвращается на исходный уровень.

Для перекачивания мазута подходят шестеренчатые, винтовые, ламинарные, реже центробежные насосы.

Значение вязкости автомобильного масла

Двигатель авто состоит из многих деталей, в ходе работы соприкасающихся между собой. В «сухих» двигателях их работа продолжается недолго, поскольку взаимное трение приводит к истачиванию и сравнительно быстрому выходу из строя. По этой причине в мотор заливается масло. Это техническая жидкость, покрывающая каждую трущуюся деталь специальной плёнкой и предохраняющая эти детали от износа вследствие истирания.

Каждая марка машинного масла имеет свою степень вязкости. Она характеризует состояние, когда масло остаётся в достаточной мере жидким, для выполнения своей основной функции — смазывание рабочих деталей мотора. Моторное масло подвергается влиянию как наружной, так и внутренней температуры, которые могут значительно колебаться (при эксплуатации в определённых условиях машинное масло внутри двигателя может нагреваться до +150), чего не происходит с другими жидкостями в автомобиле.

Закипание масла может повлечь ущерб для двигателя автомобиля. Для избежания этого специалисты по производству измеряют его вязкость, которая характеризует способность масла сохранять своё рабочее состояние в условиях критических температур.

Впервые вязкость машинного масла начали определять специалисты Американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE). Данную аббревиатуру можно увидеть на упаковках машинного масла. После неё указываются цифры, которые разделяются буквой W (указывающей на способность моторного масла работать при низких температурах).

%rtb-4%

Если взять ряд цифр 10W-40, то 10W в нём является обозначением низкотемпературной вязкости — это уровень температуры, в условиях которой автомобильный двигатель после заправки его данным маслом заводится «на холодную» и масляный насос прокачивает техническую жидкость, не создавая риск сухого трения компонентов двигателя. В данном случае минимальная температура составляет -30 (от числа, указанного перед W, следует отнять 40), а при отъёме от числа 10 числа 35 получится -25. Именно -25 будет той критической температурой, в условиях которой возможно проворачивание стартером мотора для запуска двигателя. При данной температуре машинное масло сгущается, однако его вязкость остаётся достаточной для смазывания трущихся запчастей. Поэтому, чем выше число перед W, тем ниже отрицательная температура, при которой масло проходит сквозь насос, «поддерживая» стартер. В случае, когда перед W указан 0, масло прокачивается насосом при -40, тогда как стартер прокручивает мотор при температуре минимум -35 с учётом жизнеспособности АКБ и исправности стартера.

Число 40 после W в вышеприведённом случае указывает на высокотемпературную вязкость. Данная характеристика определяет минимальный и максимальный уровни вязкости машинного масла при условиях рабочих температур (+100…+150). Чем выше число после W, тем выше вязкость масла при данных рабочих температурах. Точную информацию относительно высокотемпературной вязкости масла, которая нужна для конкретного мотора, имеет только производитель данного авто. Потому рекомендуется соблюдение требований автомобильного производителя в отношении моторных масел, обычно указывающихся в инструкциях.

Вязкость масла определяется согласно номенклатуре SAE J300, подразумевающей подразделение всех масел по вязкости на 3 вида:

• Зимние масла — SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W и SAE 20W.
• Летние — SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50 и SAE 60.
• Всесезонные — SAE 0W-30, SAE 0W-40, SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40 и SAE 20W-40.

Всесезонные масла самые практичные, поскольку рабочие температуры их являются оптимально сбалансированными.

Для выбора масла с наиболее подходящей для конкретного мотора степенью вязкости следует придерживаться двух правил.

Выбор масла с вязкостью под климатические условия (внешние температуры использования)

Важно помнить, что средняя температура местности вашего проживания прямо определяет степень вязкости масла, обозначается цифрой стоящей перед W:

SAE 0W-30	от -30° до +20°C
SAE 0W-40	от -30° до +35°C
SAE 5W-30	от -25° до +20°C
SAE 5W-40	от -25° до +35°C
SAE 10W-30	от -20° до +30°C
SAE 10W-40	от -20° до +35°C
SAE 15W-40	от -15° до +45°C
SAE 20W-40	от -10° до +45°C

2. Выбор масла с учетом срока эксплуатации мотора. Чем машина старше, тем сильнее износ в ней трущихся пар — деталей, при работе двигателя соприкасающихся между собой с увеличением зазоров между ними. Чтобы избежать износа деталей, нужно обеспечить высокую вязкость масляной плёнки на поверхностях их. Таким образом, для мотора, который выработал свой ресурс наполовину, нужно приобрести масло, имеющее более высокую степень вязкости, для нового двигателя — масло с меньшей вязкостью.

Базовые показатели

При минусовых температурах вязкость машинной смазки определяется способностью стартера проворачивать двигатель при min температуре и скоростью подачи смазочного состава. Благодаря данным показателям определяют, до какой min температуры можно без проблем запускать мотор, то есть проворачивать его коленчатый вал.

Вязкость в диапазоне температур функционирующего двигателя не относится к температуре на улице. Зависимость от температуры практически не меняется, будь на улице +10 или -30.

С целью увеличить индекс вязкости, в смазочную смесь нередко добавляют специальные присадки. Они способствуют расширению интервала температур, при которых смазка будет сохранять свои базовые вязкостные качества.

Это гарантирует, что мотор будет отменно заводиться, когда на градуснике минус. При этом в жаркую погоду масляный состав будет давать стабильную и вязкую пленку в месте контакта поверхностей деталей.

Рекомендации по выбору состоят в следующем:

1. Когда машина еще не отработала 25 процентов от должного ресурса, то до капитального ремонта стоит выбирать моторное масло малой вязкости.
2. Когда пробег авто составляет двадцать пять – семьдесят пять процентов, то потребуется смазка средней вязкости.
3. Если мотор машины уже порядком выработан, то необходимо масло с повышенным внутренним трением, способное создавать прочную масляную пленку.

Вязкость загущенных масел типа «всесезонка» зависит не только от температуры и давления, но и от быстроты движения пластов смазки, концентрирующейся в промежутке между смазываемыми элементами.

Каждый автовладелец, заботящийся о своем «железном коне», знает, что вязкость моторного масла – это одно из важнейших свойств смазки. В зависимости от сезона и нагрузки вязкость может меняться.

Во избежание проблем с работоспособностью автомобиля следует выбирать смазку с ориентацией на рекомендации автопроизводителя. Кроме того эксперты напоминают, что занижать вязкость смазки от того, что требует изготовитель автомобиля – чревато большими проблемами, чем если завышать данный показатель.

Естественно качественное масло должно обладать достаточной густотой и вязкостью, обеспечивающих смазку трущихся деталей и механизмов в обширном диапазоне температурных режимов.

Другие статьи:

Моторное масло 5w40 – расшифровка

Масло моторное 5w30: характеристика

Чем отличается масло 5w40 от 10w40?

10w40 – полусинтетическое масло для двигателя вашего авто

Вязкость нефти

Нефть является маслянистой горючей жидкостью природного происхождения. Она состоит из сложной смеси углеводородов с разной молекулярной массой и некоторых других компонентов. Вязкость этой жидкости, как и плотность, представляет собой ее важнейшее физическое свойство. Ее значение колеблется в широких пределах и составляет 2–300 мм2/с (при температуре 20 °С), средний же показатель равен 40–60 мм2/с.

От вязкости нефти зависят ее технологические характеристики:

• подвижности ископаемого в пласте в процессе его добычи;
• скорость фильтрации в пласте;
• мощность применяемого насоса для выкачивания вещества;
• тип вытесняющего агента;
• условия транспортировки «черного золота» по нефтепроводу.

Показатель вязкости нефти позволяет примерно оценить ее состав: чем выше это значение, тем больше в веществе молекулярный вес фракций. Высоковязкая нефть (более тяжелая) содержит много смолисто-асфальтеновых компонентов, что затрудняет процесс ее переработки. Такой продукт труднее транспортировать и перерабатывать.

Растворенный в нефти газ также влияет на ее вязкость: углеводороды разжижают продукт, а азот, напротив, повышает вязкость.

Для перекачивания нефти в промышленности применяют винтовые, поршневые и центробежные аппараты.

Вязкость спирта

Спирты представляют собой органические соединения, углеводороды, которые обязательно содержат гидроксильную группу ОН (одну или несколько), связанную с углеводородным радикалом.

Спирты бывают жидкими, вязкими, твердыми — это обусловлено количеством в молекуле углеводородных радикалов. С ростом их количества снижается водорастворимость вещества.

Хотя некоторые спирты токсичны для человека (этиленгликоль, метилен), они необходимы для естественных процессов метаболизма в организме. Так, многие липиды, поставщики энергии, в своей основе имеют глицерин (представитель спиртов).

Вязкость многих спиртов соизмерима с соответствующим показателем у воды. Например, вязкость этилового спирта составляет 0,00119 Па•с.

Спирты перекачивают импеллерными, мембранными, шланговыми насосами.

Какую вязкость лучше выбрать?

По этому поводу есть много суждений, и большинство из них – ошибочные. Например:

• «Чем больше вязкостный показатель, тем лучше будет работать двигатель». Оправдывают этот тезис утверждениями, что вязкие смазки используются в спортивных гонках на авто. Если такой состав (к примеру, 10W60) заливать в двигатели серийных автомобилей, их ждёт печальная участь. Сначала произойдет падение мощности и возрастание потребления топлива. Чуть позже придётся делать капремонт.
• «Вязкая смазка создаёт прочную плёнку, которая не разорвётся даже на предельных режимах работы мотора». Такое суждение верно. Но при этом забывают, что в моторах предусмотрены определённые зазоры между трущимися поверхностями деталей. Они совсем небольшие, особенно в новых двигателях. Толстая плёнка не сможет поместиться между соприкасающимися поверхностями. Таким образом, в этих зонах появится «сухое» трение. Причём таких зон будет довольно много.

Как же определить, какую вязкость лучше всего использовать для своего авто? В технической документации для всех автомобилей есть рекомендации производителей о том, какими должны быть вязкостные значения моторного масла. При первом ознакомлении может возникнуть недоумение – почему, например, производитель допускает применение масел с параметрами 5w20, 5W30 и 5W40? Какое же лучше заливать?

1. Если авто ещё новое и не прошло 25% от заявленного ресурса до первого капремонта – следует применять маловязкие смазывающие составы. Такие как 5W20 или 5W30. Кстати, именно малая вязкость (5W20) рекомендуется для сервисной заливки во многие марки японских гарантийных авто.
2. Если пробег составляет от 25 до 75%, должны использоваться составы с вязкостями 5W В зимний период рекомендуется также применять 5W30.
3. Если мотор уже изношен и проехал более 75% от своего ресурса – для таких автомобилей рекомендуют летом использовать 15W50, а зимой подойдёт 5W

Исходя из всего вышеизложенного, подбор наилучшего моторного масла для тех или иных марок автомобилей – не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Кроме вязкостных показателей следует учесть ещё много других качественных параметров.

Определение вязкости масла

О том, что любой смазочный материал должен препятствовать такому явлению, как сухое трение между движущимися и соприкасающимися деталями, знают даже школьники. В отношении автомобильного двигателя задача масла соответствующая – уменьшить силу трения в цилиндропоршневой группе при обеспечении максимальной герметичности цилиндров. Решение этой задачи не выглядит тривиальным, поскольку силовой агрегат вынужден работать в очень широком температурном диапазоне, от минусовых (холодный двигатель, пуск зимой) до плюс 300ºС – такой режим характерен для некоторых узлов прогретого мотора.

Отметим, что многие водители убеждены, что та температура, которая отображается на шкале прибора, измеряет температуру самого двигателя. Это, конечно же, заблуждение – датчик измеряет только температуру тосола. А она действительно на прогретом моторе практически одинакова во всём контуре и составляет примерно 90 градусов. Узлы же силового агрегата греются по-разному. Соответственно, и температура моторного масла тоже «гуляет», причём в достаточно широких пределах, доходя до значений порядка 150ºС.

А поскольку современные двигатели представляют собой достаточно сложную конструкцию, их производители рекомендуют использовать смазочные жидкости с вполне определёнными эксплуатационными характеристиками. Именно они обеспечивают максимально возможный КПД двигателя за счёт уменьшения силы трения, способствуя снижению износа трущихся деталей при среднестатистических нагрузках на мотор.

И важнейшей из этих характеристик является вязкость ММ. Самое простое и понятное определение вязкости следующее: это способность масла сохранять свою текучесть в заданных условиях работы, оставаясь на поверхности трущихся деталей. Добиться этого не сложно, если бы не динамически изменяемый температурный режим: на непрогретом двигателе он один, при работе в штатном режиме – другой – при повышенных нагрузках – третий.

Понятно, что изобрести некий универсальный состав, который бы одинаково хорошо работал независимо от внешних условий, невозможно.

А чтобы и автопроизводители, и потребители имели возможность как-то оценивать вязкость конкретных масел, Ассоциация автоинженеров США (SAE) разработала и внедрила классификацию ММ по их вязкости, в соответствии с определёнными температурными режимами работы. Другими словами, классификация упрощает выбор масла в зависимости от предпочтительного режима эксплуатации автомобиля.

У многих водителей вызывает затруднение расшифровка вязкости масла, указываемая на маркировке смазочных жидкостей для мотора в соответствии с классификацией по SAE. Как правило она начинается с одной или двух цифр, за которыми следует буква W, а через тире следует ещё одна пара цифр.

Рассмотрим на простом и доступном уровне, что означают эти цифры в отношении вязкости масла. То, что стоит до буквы W – так называемая низкотемпературная вязкость, указывающая на возможность запуска мотора при определённой отрицательной температуре (вычислить её можно, отняв от указанной цифры значение 40). То есть 5W обозначает, что такая жидкость обеспечивает беспроблемный пуск двигателя при температуре не ниже минус 40 градусов.

Отметим, что данный показатель касается только нижнего порога температур для холодного мотора, не влияя на рабочие характеристики масла, используемого на горячем силовом агрегате. Но опять же, производители масел рассчитывают этот параметр на основании испытаний на конкретных моторах, поэтому он является, так сказать, усреднённым. В действительности всё зависит от конкретного мотора, поэтому ориентироваться нужно на рекомендации автопроизводителя, а не на маркировку. Отметим, что, если в конкретном регионе максимальные морозы не превышают -20°С, можно использовать ММ с практически любым префиксом, поскольку масла с индексом, большим 20W, встречаются на рынке очень редко.

Вторая группа цифр указывает на высокотемпературный показатель вязкости, однако здесь нет прямой зависимости от температуры. Он обозначает некий обобщённый параметр, характеризующий минимальную/максимальную вязкость ММ при функционировании в рабочем диапазоне температур (а это в среднем 100-150 градусов). Чем выше этот показатель, тем больше вязкость масла при работе в более высоком температурном режиме. А слишком жидкое масло не сможет обеспечить выполнение своих непосредственных обязанностей – смазывать трущиеся поверхности. Так что интерпретация второго пары цифр даже среди специалистов вызывает определённые разногласия, и совет придерживаться рекомендаций автопроизводителей здесь ещё более актуален.

Заключение

В заключении можно сказать, что таблица вязкости масла по SAE и ее увязка на допустимые температуры эксплуатации в настоящее время играет весьма условную роль.

Будет относительно правильным шагом применять взятые из нее данные для подбора масла в автомобили не младше 10 лет. Для новых авто этой таблицей лучше не пользоваться.

Сегодня, например, в новые японские авто льется масло 0W-20 и даже 0W-16. Если исходить из таблицы, то использование этих смазок допустимо в летний период лишь до +25 °C (по другим источникам, подвергшимся локальной коррекции – до +35 °C).

То есть по логике получается, что автомобили японского производства с большой натяжкой могут ездить в самой Японии, где летом температура может достигать +40 °C. Это, само собой, не так.

Обратите внимание
Сейчас актуальность применения этой таблицы снижается. Использовать ее можно только в отношении европейских авто с возрастом более 10 лет

Выбирать же масло для автомобиля следует исходя из рекомендаций производителя.

Ведь только он точно знает, какие зазоры в сопряжениях деталей мотора выбраны, какой конструкции и мощности установлен масляный насос и какой пропускной способности созданы масляные магистрали.