Все характеристики моторных масел

Масло — жизненно необходимая жидкость для работы автомобильного мотора. Она обеспечивает смазку, охлаждение и «охрану» от задиров, появления ржавчины. Поэтому владельцу машины стоит знать все характеристики масла: зольность, температуру застывания, срок службы, интервал замены. Это поможет выбрать оптимальную смазку для своего авто, продлить ресурс мотора, сэкономить на ремонте, обслуживании.

Главные параметры

Есть 11 характеристик, которые говорят об эксплуатационных качествах смазочного материала. Производители указывают на канистре не более 4-5 параметров. Остальные содержатся в технических паспортах, пресс-релизах и результатах испытаний. Эту информацию можно найти в интернете.

Технология изготовления

Технологии производства минерального, полусинтетического и синтетического моторного масла отличаются по способу получения основы, добавлению присадок.

«Минералку» изготавливают из нефти путем очистки, дистилляции. Основа состоит из углеводородных соединений с разными размерами молекул. Минеральное масло имеет низкую цену, но и плохие эксплуатационные характеристики. Защитная пленка плохо держится на поверхности деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Смазка быстро выгорает, становится закоксованной. Интервал замены минимальный.

«Полусинтетика» — это смазка для двигателя, полученная в результате соединения двух базовых компонентов. В составе содержится 35 % минерального масла и 65 % синтетического. Пропорция может меняться. Все зависит от рецептуры. «Полусинтетика» лучше, чем «минералка», но хуже, чем «синтетика». Цена такой смазки выше, чем минеральной, но ниже, чем синтетической. Интервал замены средний.

Синтетика, полусинтетика и минералка

«Синтетику» производят с использованием синтеза углеводородных соединений. Сырье — газ этилен. Структура состоит из длинных цепочек атомов углерода, которые имеют одинаковую форму. Синтетическая смазка лучше минеральных и полусинтетических аналогов. Она обеспечивает хорошую защиту двигателя от износа, перегрева. Цена высокая. Интервал замены максимальный.

Кроме основы, в состав добавляют присадки (антиокислители, противозадирные, диспергирующие), которые улучшают качество, увеличивают интервал замены смазки.

Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость — это показатель текучести. Значение влияет на создание давления в системе смазки силового агрегата. Параметр измеряется в единицах Стокса (St) или сантистокса (cSt), которые соотносятся с квадратными сантиметрами в секунду. С увеличением температуры снижается кинематическая вязкость и наоборот. Влияние характеристики на мотор:

• обеспечение смазки, охлаждения деталей;
• предотвращение износа, коррозии;
• уменьшение трения, шума;
• очистка от загрязнений.

Поэтому выбор правильной кинематической вязкости для конкретного типа двигателя и условий эксплуатации — важное решение для продления срока службы машины.

Динамическая вязкость

Динамическая вязкость — это характеристика, которая показывает силу сопротивления смазки при движении ее слоев относительно друг друга. Показатель измеряется в единицах Па·с (паскаль-секунда) или Пуаз. Причем 1 Па·с = 10 Пуаз. Динамическая вязкость влияет на работу силового агрегата, так как определяет способность создавать защитную пленку на поверхности деталей, предотвращать их износ.

Динамическая вязкость с моющей присадкой

Еще характеристика влияет на низкотемпературные свойства масла, его расход. Чем выше динамическая вязкость, тем больше сила трения, тепловыделение при работе двигателя. Чем ниже динамическая вязкость, тем легче запуск мотора при холодной погоде и тем меньше потерь энергии при перекачке по каналам. Поэтому выбор оптимальной динамической вязкости — важное условие для обеспечения надежной, эффективной работы двигателя.

Индекс вязкости

Индекс вязкости — это зависимость вязкости от изменения температуры. Вязкость — это свойство жидкости сопротивляться перемещению разных частей относительно друг друга. Параметр выражается безразмерным числом. Его рассчитывают по специальной формуле на основе измерения вязкости при двух стандартных значениях: 40 °C и 100 °C.

Индекс вязкости влияет на работу мотора. Он определяет диапазон, при котором обеспечивается надежная смазка, защита. Высокий показатель означает, что смазка остается подвижной при морозе, сохраняет защитную пленку на деталях во время работы в жаркую погоду. Низкий индекс вязкости говорит о том, что масло придется часто менять, не получится использовать его во всесезонном режиме.

Испаряемость

Характеристика смазки зависит от ее фракционного состава, то есть от доли легких и тяжелых углеводородов в ней. Легкие углеводороды испаряются быстрее, чем тяжелые. Поэтому «синтетика», которая состоят из однородных углеводородов с высокими температурами кипения, имеет более низкую испаряемость, чем «минералка» или «полусинтетика». Испаряемость влияет на работу двигателя по нескольким направлениям:

1. Определяет расход смазки, необходимость ее долива. Высокий показатель приводит к быстрой потере содержимого картера. Смазка улетучивается под действием нагрева, ее приходится добавлять в горловину.
2. Влияет на качество смазки, защиту двигателя от износа. Чем больше испаряется легких фракций, тем выше вязкость оставшегося масла и тем хуже его текучесть при низких температурах.
3. Действует на экологичность двигателя, его энергоэффективность. Испарившиеся фракции попадают в картерные газы и через систему вентиляции картера (PCV) во впускной коллектор мотора. Это приводит к повышению расхода топлива, выбросу вредных веществ.

Для оценки испаряемости применяется метод Ноак (Noack), который заключается в нагревании 1000 граммов образца при 250 °C в течение часа, измерении потери его массы. Есть разные нормативы для масел. По требованиям ACEA (Ассоциация европейских автомобильных производителей), испаряемость не должна превышать табличных значений.

Чем ниже процент испаряемости, тем лучше для машины. Водителю не придется постоянно менять смазку. Она дольше сохранит эксплуатационные свойства.

Коксуемость

Коксуемость — это способность образовывать углеродные отложения (так называемый «кокс») при высоком нагреве, нагрузках. Кокс — это твердые, черные углеродистые частицы, которые появляются в результате разложения, окисления. Это важный параметр, так как образование кокса может привести к снижению эффективности работы двигателя и его компонентов, а также к увеличению износа.

Коксуемость обычно определяют с использованием стандартных испытательных методов, таких как ASTM D6335 (американский стандарт испытаний материалов). В результате тестов коксуемость оценивается по шкале от 0 до 10, где 0 — минимальная, а 10 — максимальная. Низкое значение указывает на лучшую устойчивость к образованию шлама при нагреве. Коксуемость влияет на мотор так:

1. Забивание пор, каналов. Кокс засоряет масляные протоки и каналы, что приводит к снижению эффективности системы смазки, ухудшению охлаждения двигателя.
2. Износ. Образование кокса увеличивает трение между движущимися частями силового агрегата, что приводит к ускоренному износу, потенциальному повреждению.
3. Производительность. Отложения на внутренних поверхностях цилиндров, поршневых колец и клапанов снижают компрессию, мощность, крутящий момент мотора.
4. Загрязнение. Кокс проникает в смазку, ухудшает ее качество и вязкость, что снижает смазывающие свойства, сокращает срок службы.
5. Выбросы. Образование кокса приводит к увеличению токсичных отходов, таких как углеводороды, оксиды азота, углекислый газ. Это вредит окружающей среде.

Чтобы снизить коксуемость, производители используют присадки, базовые масла с высокой степенью очистки. Они улучшают стабильность смазочных материалов при сильном нагреве, препятствуют появлению углеродистых частиц.

Сульфатная зольность

Сульфатная зольность — это показатель концентрации присадок, которые включают органические соединения металлов. Добавки хорошо защищают от окисления. Они не дают нагару оседать на внутренних поверхностях мотора. Единицы измерения сульфатной зольности — проценты от массы. Это вес остатка после сжигания масла, растворения его в серной кислоте. Чем выше сульфатная зольность, тем больше присадок.

Капельный тест на зольность

Зольность влияет на мотор как положительно, так и отрицательно. Она улучшает структуру масляной пленки на поверхности деталей ЦПГ. Снижается сила трения, увеличивается ресурс силового агрегата. Отрицательное действие — появление отложений. Они собираются на свечах зажигания, оседают на клапанах и днищах поршней. В результате падает уровень компрессии, быстро забивается каталитический нейтрализатор, горючее вылетает в трубу.

Сульфатная зольность — не отрицательная характеристика. Все зависит от типа мотора и рекомендаций производителя авто. Если на борту нет катализаторов и сажевых фильтров, подойдет полнозольное масло (Full SAPS). В остальных случаях лучше выбирать среднезольное (Mid SAPS) и малозольное (Low SAPS).

Щелочное число

Щелочное число для бензиновых двигателей составляет 8-9 единиц, а для дизельных — 11-14 единиц. У дизелей более высокая температура и давление в цилиндрах, много серы в солярке. Это провоцирует образование большего количества кислот.

По мере работы щелочное число снижается из-за реакций присадок с кислотой. Когда показатель становится слишком низким (менее 3 единиц), то масло теряет способность защищать двигатель от появления кислоты, развития коррозии. Поэтому надо менять его в соответствии с регламентом производителя автомобиля.

Плотность

Плотность — это физическая величина, масса масла в единице объема. Плотность измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м³) или в граммах на кубический сантиметр (г/см³). Показатель зависит от температуры, состава.

Текучесть при -20 °C

Плотность влияет на свойства смазки, работу двигателя. Чем выше показатель, тем больше сопротивление течению и тем сильнее трение между деталями. Это может привести к перегреву, износу, повышенному расходу топлива. Чем ниже плотность, тем легче масло циркулирует по системе смазки и тем лучше оно защищает двигатель от коррозии, окисления.

Поэтому выбор плотности должен соответствовать состоянию двигателя, климатическим условиям, рекомендациям производителя автомобиля. Обычно характеристику указывают в виде чисел перед буквой W (зимнее) или после нее (летнее). Пример: 5W-40 означает, что при низких температурах плотность равна 5 единицам, а при высоких — 40 единицам. Чем больше разница между этими числами, тем шире диапазон, при которых можно использовать смазку.

Температура вспышки

Температура вспышки — это значение, при котором масло начинает выделять пары, способные воспламениться от открытого источника огня. Показатель измеряется в градусах Цельсия. Его указывают на этикетке или в паспорте смазки.

Температура вспышки — показатель качества, стабильности. Чем он выше, тем лучше защитные свойства смазки и тем дольше она служит. Низкая температура вспышки может свидетельствовать о наличии легко испаряемых компонентов, примесей или окислительных процессов.

Средняя температура работы двигателя — от 90 до 120 °C, но при нагрузках или перегревах она может достигать 150-180 °C или даже выше. Поэтому лучше выбирать масло с температурой вспышки не менее 200-220 °C для обеспечения надежной защиты мотора. «Синтетика» обладает более высокой температурой вспышки, чем «минералка» или «полусинтетика».

Температура застывания

Температура застывания — это минимальный порог, при котором масло не теряет своей текучести, способности смазывать двигатель. Показатель измеряется в градусах Цельсия. Он зависит от класса вязкости. Чем больше в смазке парафинов, тем выше температура застывания. Чем ниже класс вязкости по зимней шкале SAE (0W или 5W), тем ниже показатель. Так, для автола — одного из первых синтетических масел — характеристика составляет от −35 до −40 °С.

При какой температуре замерзает 5W-40

Показатель влияет на работу силового агрегата в холодное время года. Если столбик термометра опускается ниже температуры застывания масла, то последнее может замерзнуть или загустеть настолько, что не будет циркулировать по системе смазки. Это приведет к повышению трения, износу деталей двигателя, увеличению расхода топлива и электроэнергии на пуск мотора, а также к возможным повреждениям фильтров, насосов. Поэтому при выборе надо учитывать климатические условия эксплуатации автомобиля и покупать такую смазку, чья температура застывания на 10-20 °C ниже минимальной температуры окружающей среды.

Виды присадок

Присадки — это компоненты, которые добавляют к смазочным материалам в небольших количествах для улучшения эксплуатационных свойств. Есть много видов присадок:

1. Антифрикционные. Снижают трение между деталями двигателя, повышают его эффективность. Они образуют на поверхностях тонкий защитный слой из веществ, таких как дисульфид молибдена или керамика.
2. Диспергирующие. Предотвращают образование отложений, нагара в моторе. Они удерживают в себе частицы грязи и продуктов окисления, не давая им оседать на стенках цилиндров, клапанах.
3. Противозадирные. Защищают силовой агрегат от износа при высоких нагрузках, температурах. Они содержат химические элементы, которые реагируют с металлом и образуют пленку, уменьшающую скольжение, зажевывание деталей.
4. Противопенные. Предотвращают образование пены при интенсивной работе двигателя. Пена ухудшает смазывающие свойства, может привести к перегреву, заклиниванию мотора. Противопенные присадки разрушают пузырьки воздуха в смазке.
5. Противоокислительные. Замедляют деградацию масла под воздействием кислорода, большого нагрева. Они убирают свободные радикалы, которые вызывают окисление смазки, уменьшение ее вязкости.
6. Противозамерзающие. Понижают температуру застывания масла на морозе. Они предотвращают образование кристаллов парафина, которые могут забить фильтры, каналы системы смазки.

Присадки помогают продлить срок службы мотора, повысить его производительность, экономичность. Но не все добавки совместимы друг с другом или с определенными типами масел. Поэтому перед использованием присадок необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации автомобиля, рекомендациями производителей.

Маркировка

Интервал замены зависит от типа масла, качества, стиля вождения машины. Для «минералки» срок составляет 5 000-10 000 км пробега, для «полусинтетики» — 10 000-15 000 км, а для «синтетики» — 15 000-30 000 км. Производители смазок обычно штампуют на канистрах такую информацию:

1. Вязкость (5W-30, 10W-40). Этот параметр показывает, как масло ведет себя при разных температурах.
2. Класс API или ACEA (API SN, ACEA A5/B5). Указывают на качество смазки, ее характеристики. API — американский стандарт, а ACEA — европейский.
3. Спецификации автоконцернов (BMW Longlife-04, VW 502.00, MB 229.51). Дополнительные требования к маслу (допуски), разработанные производителями для своих силовых агрегатов.

Интервал замены обычно не печатают на этикетке канистры. Это переменная величина, на которую влияют условия эксплуатации машины, рекомендации производителя двигателя.

Правила подбора смазки

Все зависит от нескольких факторов, таких как тип автомобиля, производительность двигателя, климатические условия.

Следующий фактор — это выбор типа масла: синтетическое, полусинтетическое или минеральное. «Синтетика» обычно дороже, но дает лучшую защиту мотора при высоких температурах, продлевает интервалы замены. «Полусинтетика» — это компромисс между синтетической и минеральной смазкой. Она сочетает хорошее качество, разумную цену. Минеральное масло — это самый дешевый смазочный материал. Он быстрее теряет свои свойства, требует частой замены.

Последний важный показатель — погодный. Классификация плотности по SAE дает возможность прогнозировать «поведение» смазочного материала при высоких и низких температурах. Вот таблица значений:

Маркировки с буквой «W» (от «Winter») относятся к зимним маслам, которые специально разработаны для использования при низких температурах. Зимние смазки обеспечивают хорошую текучесть при холодных пусках, что снижает износ двигателя.

Смазочные материалы без буквы «W» — летние. Они нужны для использования при более высоких температурах. У них большая вязкость, что обеспечивает надежную защиту мотора при повышенных нагрузках.

Есть всесезонные моторные масла, которые сочетают характеристики зимних и летних. У них двойная маркировка: 5W-30, 10W-40. Они подходят для использования в разных климатических условиях. Масла дают оптимальную защиту силовому агрегату при широком диапазоне температур: от низких до высоких. Смазка хорошо работает в средней полосе России, где летом столбик термометра поднимается до 35 °C, а зимой опускается до -30 °C.