Какие свойства определяют качество моторного масла

Как определить качество масла в двигателе?

Качество моторного масла – залог здоровья железного коня. От него зависит состояние двигателя, уровень потребления топлива, а также будет ли угар. Использование фальсификатов и продуктов, выработавших свой ресурс, может привести к поломке. Поэтому лучше проверять смазывающую жидкость и вовремя делать ее замену. Наиболее точные характеристики масла и его состав может рассказать только детальный химический анализ. Но даже если у вас дома не завалялся набор юного химика, можно проверить основные параметры жидкости самостоятельно. Мы расскажем, как определить качество масла в двигателе в домашних условиях.

Первые признаки

Проверка качества начинается еще с момента покупки. Если вы не уверены в том, что продукт сертифицированный и действительно стоит своих денег, стоит обратить внимание на несколько пунктов:

• Точка продажи. Если вы покупаете масло у официальных дилеров, оно должно соответствовать марке автомобиля и допускам к нему. А у перекупщиков или частных продавцов вероятность нарваться на фальсификат больше.
• Упаковка. Лучше заранее посмотреть, как должно выглядеть масло, которое вы собираетесь приобрести. Но если буквы смазанные, маркировка отличается от стандартов, название написано с ошибками, а технологические особенности и срок годности отсутствуют, это повод задуматься о качествах продукта.
• НаличиеQR-кода и ссылки на официального производителя. Если на канистре написан телефон службы поддержки дилера или адрес сайта, а также индивидуальный штрихкод, это подлинный продукт.

Капельная проба масла

Этот способ является одним из самых старых, но проверенных. При помощи него можно установить, насколько свежее и качественное масло находится в двигателе и не перегревается ли он. Для того чтобы произвести проверку, вам потребуется всего лишь лист бумаги и непрогретый движок. Тест производится в несколько этапов:

1. Поднимаем капот и достаем масляный щуп из мотора.
2. Капаем одну каплю на лист простой белой бумаги.
3. Ждем 15 минут, пока масло не высохнет.

Чем меньше будет размер капли, тем быстрее она впитается. После этого на листе должно остаться пятнышко. Вот оно-то нам и нужно. Чем светлее и равномернее его цвет, тем лучше качество залитого в мотор масла. Если пятно едва заметное, сероватое или темно-серое, но однородного оттенка, все в порядке. Черный след или разводы на пятне говорят о примесях или плохом состоянии масла.

Проверка при помощи листа бумаги

Это еще один способ, для которого не требуется особых инструментов. По своему принципу он мало отличается от предыдущего. Масло нужно капнуть на листок бумаги, а затем наклонить его, чтобы оно потекло вниз.

Жидкость должна оставлять минимальный след, оставшееся пятно будет слабым и размытым. Если линия получилась яркой и темной, то в масле большое количество присадок. Кроме того, это может быть знаком того, что в него попала пыль или срок годности продукта подходит к концу. Поэтому лучше отказаться от жидкости, которая имеет такой темный цвет.

Способ с магнитом

Этот способ хорошо подойдет для того, чтобы проконтролировать качество нового масла. После приобретения канистры купленный продукт стоит протестировать перед тем, как залить в двигатель. Определение ферромагнитного мусора и посторонних частиц, например примесей или частиц металлов, возможно при помощи обычного небольшого магнита. Его форма и размер не имеют значения, подойдет даже такой, который вешают на холодильник. Для этого:

• наливаем в небольшую емкость немного моторного масла;
• кладем туда на несколько минут магнитик;
• вытаскиваем его и осматриваем.

Чаще всего частицы становится видно невооруженным глазом. Такой визуальный осмотр позволит определить, насколько их много. Если и на ощупь «тестер» изменился, это значит, что на него налипли мельчайшие кусочки металлов.

Экспресс-тест для проверки

Если у вас нет времени на то, чтобы сделать более сложный анализ качества смазывающей жидкости, можно произвести более быструю проверку. Для этого нужно просто осмотреть мотор и крышку маслозаливной горловины. Если вы видите потеки, отложения или пену, а также чувствуете запах горелого, это однозначный сигнал о том, что с маслом не все в порядке. Причин может быть много:

• попадание антифриза в систему;
• использование некачественного продукта, который не выполняет свои функции;
• нарушения в работе двигателя.

В норме индикатор давления масла не должен гореть во время движения или после того, как двигатель прогрелся. А крышка залива и поверхности возле нее должны быть чистыми.

Проверка на вязкость

Самостоятельная оценка качества масла производится в несколько этапов:

• сливаем немного жидкости из двигателя и берем из канистры неиспользованный продукт для сравнения;
• через воронку потихоньку сливаем сначала одну, а потом другую смазку;
• считаем количество капель и их примерную скорость.

В норме они не должны сильно отличаться, а если одно масло текучее, а другое густое и вязкое, это повод поменять жидкость в двигателе.

Проверка при помощи анализатора масла

Это самый простой и наиболее точный способ проверить, насколько качественное масло вы используете, но для него нужно специальное устройство. Карманный анализатор представляет собой устройство с сенсором, на который капается масло.

Он сам может определить, насколько состав соответствует норме при помощи метода интерференции. Этот способ позволяет определить содержание определенных продуктов в составе жидкости. Химического анализа он не проводит, но может выявить количество сажи, бензина, воды, азота и сульфатов, а также степень окисления масла. Поэтому портативный анализатор является хорошим способом примерно определить качество продукта.

Автор: РОЛЬФ ЛУБРИКАНТС ГМБХ

Технические характеристики моторных масел

Что входит в технические характеристики моторного масла? Вязкость и другие свойства ✅ На что обратить внимание при выборе масла для двигателя.

Важность качественного моторного масла сложно переоценить: правильно подобранная смазочная жидкость необходима, чтобы машина исправно работала, а узлы не изнашивались раньше срока. Чтобы подобрать состав, который будет подходить под конкретные климатические условия, важно разбираться в характеристиках моторных масел. Грамотно выбранные параметры вязкости, зольности, плотности помогут определиться с составом, но главное, конечно, не связываться с недобросовестными производителями и покупать смазочную жидкость только у проверенных компаний.

Функции моторного масла

Основное назначение состава – смазывать двигающиеся детали, чтобы не допускать их трения друг о друга и преждевременного износа. Также масло отводит от механизмов тепло, не дает им перегреваться, а содержащиеся в составе присадки защищают от загрязнений и обладают моющими свойствами. Во многом особенности зависят от состава присадок: разные масла рассчитаны под разные условия, и это еще одна причина, по которой смазочную жидкость нужно подбирать с умом. В расчет берутся три параметра: характеристики самой машины, климатические условия, в которых ее владелец использует авто, и необходимый состав (минеральное, синтетическое или полусинтетическое и т. д.).

Требования к качественному маслу

• нейтральность по отношению к металлу. Иными словами, состав не должен провоцировать коррозию и ускорять разрушение деталей;
• моющие и стабилизирующие свойства, которые в основном достигаются за счет присадок;
• способность функционировать в нужном температурном диапазоне;
• отсутствие пены при работе;
• возможность охлаждать греющиеся детали, то есть хорошие термоокислительные и термические способности;
• совместимость с материалами, из которых делают уплотнительные элементы. Важно, чтобы состав не был чересчур агрессивен к полимерам;
• способность нейтрализовать кислоты и продлевать тем самым срок работоспособности двигателя;
• низкая летучесть, небольшой расход;
• возможность запускать мотор, в том числе из холодного состояния.

На что влияют технические характеристики

В зависимости от того, какими характеристиками и свойствами обладает смесь, можно судить, комфортно ли будет использовать ее в определенных условиях, скажем, зимой или, наоборот, в жаркое время года. Некоторые варианты больше подходят для одних особенностей конструкции, некоторые – для других. Вдобавок стоит смотреть на качество: и синтетическое, и минеральное масла могут хорошо работать, если выпущены грамотными производителями. В случае же, если состав разрабатывался некачественно, итоговых свойств может быть недостаточно для нормальной работы машины. Технические характеристики масла определяют:

• когда им лучше пользоваться – летом, зимой или круглый год;
• для каких двигателей оно подходит – бензиновых или дизельных.

Некоторые классы предназначены для тяжелонагруженных моторов или имеют повышенную совместимость с каталитическими нейтрализаторами.

Что входит в технические характеристики масла

Существует несколько классификаций, определяющих параметры смазочной жидкости. Они касаются особенностей применения, вязкости и типа двигателей, для которых предназначено масло. Однако классификация – отдельный вопрос. Если речь идет именно о характеристиках как о свойствах, выраженных количественно, то к ним обычно относят семь параметров:

• динамическую и кинетическую вязкость;
• температуру застывания;
• температуру вспышки;
• плотность;
• зольность;
• щелочное число.

Они описывают физические и химические свойства конкретного масла: именно на их основе смазочную жидкость относят к тому или иному классу по одной из классификаций.

Вязкость: кинетическая и динамическая

Это показатель, который говорит, насколько хороши смазывающие свойства масла. Более вязкая жидкость лучше смазывает, но хуже подходит для низких температур, потому что быстрее застывает. Более жидкие составы обычно используются на холоде или в условиях, когда масла с высокой вязкостью нельзя применять. Эта характеристика разделяется на две:

• динамическая вязкость описывает поведение масла при холодном моторе, то есть демонстрирует, как оно будет вести себя зимой. Этот показатель даже не всегда указывают в таблицах характеристик, так как он напрямую связан с классом зимней вязкости. Указания класса обычно достаточно;
• кинетическая же вязкость описывает работу масла во время, когда двигатель включен. Рассчитывается, как правило, для температуры в 100 градусов, и чем больше цифра, тем лучше.

Классификация SAE

Этот международный стандарт делит моторные масла на группы в зависимости от их вязкости и температурных пределов, для которых они предназначены. Согласно этой классификации смазочные жидкости бывают трех основных типов:

• летние. Класс обозначается одним числом, чем оно выше, тем гуще масло;
• зимние. Их легко узнать: обозначение – число, после которого указана буква W. Она означает winter – зима. Чем меньше числовое значение, тем более жидким является масло и, соответственно, тем при более низких температурах его можно использовать;
• всесезонные. Обозначаются сдвоенным значением: первое – зимнее, с буквой W, второе – летнее. По соотношению чисел можно определить температурный диапазон, при котором смазочная жидкость будет нормально функционировать.

Индекс вязкости

Это численное значение, которое не говорит о вязкости как таковой: оно обозначает, как сильно она меняется с перепадами температуры. Этот параметр во многом определяет качество масла: в идеале оно должно как можно меньше менять свои свойства, когда меняется температурный режим. В реальности такое недостижимо, но современные синтетические масла достигают значения индекса в 150–180 единиц. Чем выше этот показатель, тем лучше: высокие значения говорят о том, что жидкость не слишком активно изменяется при смене температурного режима и сохраняет свои свойства.

Температура застывания и вспышки

Существуют температурные пределы, при которых масло полностью перестает функционировать. Нижний называется температурой застывания, ее достижение означает, что масло потеряло текучесть и застыло. Де-факто функционировать оно может перестать раньше: еще до застывания текучесть станет настолько низкой, что смазочная жидкость перестанет прокачиваться через фильтр. Обычно это происходит за 5–7 градусов Цельсия до достижения температуры застывания. Грамотные производители учитывают такую возможность при определении класса масла: даже при температурных значениях, близких к минимуму, смесь еще будет прокачиваться. Верхний же предел называется температурой вспышки. Это температурное значение, при котором масла испарится настолько много, что, если рядом окажется источник огня, пары загорятся. Обычно оно выше 200 градусов и недостижимо, если с машиной все в порядке, но показатель позволяет понять скорость испарения масла даже в нормальных условиях. Чем ниже температура вспышки, тем активнее испаряется жидкость.

Плотность

Каждое масло содержит определенное количество летучих фракций. Их объем и определяет плотность – параметр, влияющий на качество работы смазочной жидкости.

• Высокоплотные составы обычно гуще, они снижают механическую нагрузку на узлы, но при слишком высоком значении плотности могут плохо проникать в труднодоступные места цилиндров.
• Масла со слишком низкой плотностью не так хорошо справляются со своей работой, как с оптимальной.

Обычно чем выше температура вспышки, тем выше и плотность, но бывают и исключения – высококачественные синтетические масляные основы. Они могут обладать оптимальными значениями обоих параметров одновременно.

Зольность и щелочное число

Технические характеристики моторного масла описывают не только физический, но и химический его состав, к таким можно отнести показатель сульфатной зольности и щелочное число.

• Зольность иногда считают показателем количества присадок в смазочной жидкости, но в действительности этот параметр не всегда коррелирует с ними. Он показывает, сколько золы остается после испарения масляной основы или ее сгорания. Зола часто содержит в себе сульфаты, которые могут быть вредны для каталитических нейтрализаторов, но в целом показатель зольности критичнее для топлива, чем для масла.
• Щелочное число показывает, какому количеству гидроксида калия эквивалентны присадки в масле, направленные на нейтрализацию кислот. По сути, показатель демонстрирует, как долго смазочная жидкость сможет избегать окисления.

На что обратить внимание при выборе масла

Помимо основных параметров – для бензина или для дизеля предназначен состав, какой пакет присадок в нем используется – нужно обращать внимание на технические характеристики и сопоставлять их с реальными условиями.

Жителям холодных регионов высокая вязкость не принесет пользы, а жарких, наоборот, сослужит хорошую службу. Если Вы хотите, чтобы масло работало дольше, обращайте внимание на показатели зольности и щелочное число. И, конечно, пользуйтесь продуктами проверенных производителей: «Синтек» предлагает качественную и разнообразную продукцию. В нашем ассортименте минеральные, синтетические, полусинтетические масла с разными характеристиками, подходящими под различные условия использования.

Предложение SINTEC

SINTEC PLATINUM SAE 5W-40 API SN/CF

Синтетическое масло с высокими эксплуатационными характеристиками, подходящее для всех сезонов и содержащее пакет многофункциональных качественных присадок зарубежных производителей.

SINTEC LUX SAE 5W-40 API SL/CF

Универсальный продукт, подходящий и для бензиновых, и для дизельных двигателей. Подходит в том числе грузовикам, машинам отечественного и зарубежного производства.

SINTEC EURO SAE 15W-40 API SJ/CF

Пример качественного минерального масла с характеристиками, подходящими для использования в российских условиях, и пониженным расходом.

Основные функции и свойства моторного масла

Для придания необходимых эксплуатационных свойств или улучшения имеющихся (за счет оптимизированного состава базовой основы) в масло добавляют функциональные присадки.

Все моторные масла выпускаются с присадками, их число достигает до 8 различных соединений, а общее массовое содержание – до 25%. Почти все присадки, как одиночные, так и пакеты, поставляются на маслосмесительные заводы в виде растворов присадок в масле, содержащих около 50% активного вещества.

Основные присадки, имеющиеся в составе масла:

• моющие
• диспергирующие
• антиокислительные
• противокоррозионные
• антифрикционные (модификаторы трения)
• противоизносные
• депрессорные
• загущающие (модификаторы вязкости)
• противопенные

Моюще-диспергирующие свойства.

Моюще-диспергирующие свойства характеризуют способность масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя, поддерживать продукты окисления и загрязнения во взвешенном состоянии.Чем выше моюще-диспергирующие свойства масла, тем больше нерастворимых веществ — продуктов старения может удерживаться в работающем масле без выпадения в осадок, тем меньше лакообразных отложений и нагаров образуется на горячих деталях, тем выше может быть допустимая температура деталей (степень форсирования двигателя). Кроме концентрации моюще-диспергирующих присадок на чистоту двигателя существенно влияет эффективность используемых присадок, их правильное сочетание с другими компонентами композиции, а также приемистость базового масла. В композициях моторных масел в качестве моющих присадок используют сульфонаты, алкилфеноляты, алкилсалицилаты и фосфонаты кальция или магния и реже (по экологическим соображениям) бария, а также рациональные сочетания этих зольных присадок друг с другом и с беззольными дисперсантами-присадками, снижающими, главным образом, склонность масла к образованию низкотемпературных отложений («шламов») и скорость загрязнения фильтров тонкой очистки масла. Модифицированные термостойкие беззольные дисперсанты способствуют и уменьшению лако- и нагарообразования на поршнях (находят все большее распространение в новых пакетах присадок).

Механизм действия моющих присадок объясняют их адсорбцией («прилипанием и обволакиванием») на поверхности нерастворимых в масле частиц. В результате на каждой частице образуется оболочка из обращенных в объем масла углеводородных радикалов. Она препятствует коагуляции («выпадению в осадок») частиц загрязнений, их соприкосновению друг с другом («слипанию в более крупные частицы»).

При работе двигателей на топливах с повышенным содержанием серы моющие присадки, придающие маслу щелочность, препятствуют образованию отложений на деталях двигателей также и путем нейтрализации кислот, образующихся из продуктов сгорания топлива.

Металлсодержащие моющие присадки повышают зольность масла, что может привести к образованию зольных отложений в камере сгорания, замыканию электродов свечей зажигания преждевременному воспламенению рабочей смеси, прогару выпускных клапанов, снижению детонационной стойкости топлива, абразивному изнашиванию. Поэтому сульфатную зольность моторных масел ограничивают верхним пределом. Ее допустимое значение зависит от типа и конструкции двигателя, расхода масла на угар, условий эксплуатации, в частности, от вида применяемого топлива. Наименее зольные масла необходимы для смазывания двухтактных бензиновых двигателей и двигателей, работающих на газе.

Антиокислительные свойства.

Антиокислительные свойства в значительной степени определяют стойкость масла к старению. Условия работы моторных масел в двигателях настолько жестки, что предотвратить их окисление полностью не представляется возможным. Соответствующей очисткой базовых масел от нежелательных соединений, присутствующих в сырье, использованием синтетических базовых компонентов, а также введением эффективных антиокислительных присадок можно значительно затормозить процессы окисления масла, которые приводят к росту его вязкости и коррозионности, склонности к образованию отложений, загрязнению масляных фильтров и другим неблагоприятным последствиям (затруднение холодного пуска, ухудшение прокачиваемости масла).

Окисление масла в двигателе наиболее интенсивно происходит в тонких пленках масла на поверхностях деталей, нагревающихся до высокой температуры и соприкасающихся с горячими газами (поршень, цилиндр, поршневые кольца, направляющие и стебли клапанов). В объеме масло окисляется менее интенсивно, так как в поддоне картера, радиаторе, маслопроводах температура ниже и поверхность контакта масла с окисляющей газовой средой меньше. Во внутренних полостях двигателя, заполненных масляным туманом, окисление более интенсивно.

На скорость и глубину окислительных процессов значительно влияют попадающие в масло продукты неполного сгорания топлива. Они проникают в масло вместе с газами, прорывающимися из надпоршневого пространства в картер. Ускоряют окисление масла частицы металлов и загрязнений неорганического происхождения, которые накапливаются в масле в результате изнашивания деталей двигателя, недостаточной очистки всасываемого воздуха, нейтрализации присадками неорганических кислот, а также металлорганические соединения меди, железа и других металлов, образующиеся в результате коррозии деталей двигателя или взаимодействия частиц изношенного металла с органическими кислотами. Все эти вещества — катализаторы окисления.

Стойкость моторных масел к окислению повышают введением в их состав антиокислительных присадок. Довольно энергичными антиокислителями являются некоторые моюще-диспергирующие присадки, в частности алкилсалицилатные и алкилфенольные. При длительной работе масла в двигателе интенсивный рост вязкости, обусловленный окислением, начинается после практически полного истощения антиокислительных присадок.

Смазочные свойства.

Смазочные свойства включают в себя: антифрикционные свойства (снижение трения), противоизносные свойства (препятствие изнашиванию поверхностей трения контактирующих поверхностей) и противозадирные свойства (предотвращение задиров поверхностей и вырывания металла).

Антифрикционные свойства достигаются путем добавления различных модификаторов трения.

Противоизносные свойства моторного масла зависят от химического состава и полярности базового масла, состава композиции присадок и вязкостно-температурной характеристики масла с присадками, которая в основном предопределяет температурные пределы его применимости (защита деталей от износа при пуске двигателя, при максимальных нагрузках и температурах окружающей среды). Особенно важны эффективная вязкость масла при температуре 130-180 °С и градиенте скорости сдвига 105-107 с-1, зависимость вязкости от давления, свойства граничных слоев и способность химически модифицировать поверхностные слои сопряженных трущихся деталей.

При работе на топливах с повышенным или высоким содержанием серы, а также в условиях, способствующих образованию азотной кислоты из продуктов сгорания (газовые двигатели, дизели с высоким наддувом), важнейшей характеристикой способности масла предотвращать коррозионный износ поршневых колец и цилиндров является его нейтрализующая способность, показателем которой в нормативной документации служит щелочное число.

Различные узлы и детали двигателей, как правило, смазываются обычно одним маслом, а условия трения, изнашивания и режим смазки существенно различны. Подшипники коленчатого вала, поршневые кольца в сопряжении с цилиндром работают преимущественно в условиях гидродинамической смазки. Зубчатые колеса привода агрегатов, масляных насосов и детали механизма привода клапанов работают в условиях эластогидродинамической смазки. Вблизи мертвых точек жидкостное трение поршневых колец по стенке цилиндра переходит в граничное. Множественность факторов, влияющих на износ деталей двигателей принципиальные различия режимов трения и изнашивания узлов затрудняют оптимизацию противоизносных свойств моторных масел.

Придание маслу достаточной нейтрализующей способности и введение в его состав дитиофосфатов цинка часто оказывается достаточным для предотвращения коррозионно-механического изнашивания и модифицирования поверхностей деталей тяжело нагруженных сопряжений во избежание задиров или усталостного выкрашивания. Однако тенденция к применению маловязких масел для достижения экономии топлива и ограничение поступления масла к верхней части цилиндра для уменьшения расхода на угар требуют улучшения противоизносных свойств масел при граничной смазке. Это достигается введением специальных противоизносных присадок, содержащих серу, фосфор, галогены, бор, а также введением беззольных дисперсантов, содержащих противоизносные фрагменты.

Большое влияние на износ оказывает наличие в масле абразивных загрязнений. Их наличие в свежем масле не допускается, а масло, работающее в двигателе, должно подвергаться очистке в фильтрах, центрифугах, сепараторах. Уменьшению вредного действия абразивных частиц способствуют высокие диспергирующие свойства масла.

Противокоррозионные свойства.

Противокоррозионные свойства моторных масел зависят от состава базовых компонентов, концентрации и эффективности антикоррозионных, антиокислительных присадок и деактиваторов металлов. В процессе старения коррозионность моторных масел возрастает. Противокоррозионные присадки защищают антифрикционные материалы (свинцовистую бронзу), образуя на их поверхности прочную защитную пленку.

Антиокислители препятствуют образованию агрессивных кислот.

Вязкостно-температурные свойства.

Вязкостно-температурные свойства — одна из важнейших характеристик моторного масла. От этих свойств зависит диапазон температуры окружающей среды, в котором данное масло обеспечивает пуск двигателя без предварительного подогрева, беспрепятственное прокачивание масла насосом по смазочной системе, надежное смазывание и охлаждение деталей двигателя при наибольших допустимых нагрузках и температуре окружающей среды. Даже в умеренных климатических условиях диапазон изменения температуры масла от холодного пуска зимой до максимального прогрева в подшипниках коленчатого вала или в зоне поршневых колец составляет до 180-190 °С. Летние масла, имеющие достаточную вязкость при высокой температуре, обеспечивают пуск двигателя при температуре окружающей среды около 0 °С. Зимние масла, обеспечивающие холодный пуск при отрицательных температурах, имеют недостаточную вязкость при высокой температуре. Таким образом, сезонные масла независимо от их наработки (пробега автомобиля) необходимо менять дважды в год. Это усложняет и удорожает эксплуатацию двигателей. Проблема решена созданием всесезонных масел, загущенных полимерными присадками.

Вязкостно-температурные свойства загущенных масел таковы, что при отрицательных температурах они подобны зимним, а в области высоких температур — летним, то есть легко поступают к узлам трения при низких температурах и образуют надежный смазочный слой при высоких нагрузках и температурах.

В отличие от сезонных, загущенные всезонные масла изменяют вязкость под влиянием не только температуры, но и скорости сдвига, причем это изменение временное. С уменьшением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость возрастает, а с увеличением — снижается. Этот эффект больше проявляется при низкой температуре, но сохраняется и при высокой, что имеет два позитивных последствия: снижение вязкости в начале проворачивания холодного двигателя стартером облегчает пуск, а небольшое снижение вязкости масла в зазорах между поверхностями трения деталей прогретого двигателя уменьшает потери энергии на трение и дает экономию топлива.

Характеристиками вязкостно-температурных свойств служат кинематическая вязкость, определяемая в капиллярных вискозиметрах, и динамическая вязкость, измеряемая при различных градиентах скорости сдвига в ротационных вискозиметрах, а также индекс вязкости — безразмерный показатель пологости вязкостно-температурной зависимости, рассчитываемый по значениям кинематической вязкости масла, измеренной при 40 и 100 °С . В нормативной документации на зимние масла иногда нормируют кинематическую вязкость при низких температурах. Индекс вязкости минеральных масел без вязкостных присадок составляет 85-100. Синтетические базовые компоненты имеют индекс вязкости 120-150, что дает возможность получать на их основе всесезонные масла с очень широким температурным диапазоном работоспособности.

К низкотемпературным характеристикам масел относят температуру застывания, при которой масло не течет под действием силы тяжести, т.е. теряет текучесть. Она должна быть на 5-7 °С ниже той температуры, при которой масло должно обеспечивать прокачиваемость.

Если у вас газовое оборудование, тогда стоит прочитать о моторных маслах MANNOL для моторов на газовом топливе.

Что такое физико-химические показатели масла?

Физико-химические показатели масла оцениваются при лабораторных испытаниях с использованием специальных приборов и установок.

При создании смазочных материалов использование лабораторных методов позволяет в короткий срок оценить влияние состава композиций базовых масел и присадок на основные физико-химические характеристики разрабатываемого продукта. Также на базе накопленного опыта прогнозировать их поведение в условиях эксплуатации. По результатам лабораторных испытаний решается вопрос целесообразности проведения других видов испытаний. При производстве масел использование лабораторных методов позволяет судить об идентичности каждой выпущенной партии с образцом, прошедшим всесторонние испытания.

Основные физико-химические показатели качества смазочного материала

Вязкость — это показатель, отражающий свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению, обусловленное внутренними молекулярными взаимодействиями в движущейся среде. Является важнейшим показателем, определяющим пусковые и эксплуатационные характеристики машин и механизмов.

В узлах трения смазочные масла должны обладать достаточно низкой вязкостью для того, чтобы обеспечить минимальные потери энергии на перемешивание и преодоление внутреннего трения, беспрепятственное покачивание масла насосом по смазочной системе (особенно при низких температурах). В то же время они должны иметь достаточно высокую вязкость для того, чтобы обеспечить режим трения со смазкой, гарантирующий реализацию нормального изнашивания и отсутствие повреждения поверхностей трения, а также низкий уровень утечек через уплотнения (особенно при повышенных температурах).

Вязкость зависит от состава масла, температуры, давления, скорости сдвига и времени работы масла в узле трения. С увеличением температуры вязкость масел уменьшается, а с повышением давления – увеличивается. В связи с возрастающим использованием в составе смазочных масел противоизносных, противозадирных, антифрикционных, загущающих и др. присадок значение вязкости, определяемой классическими методами, как основного показателя, характеризующего режим смазывания узлов трения, постепенно снижается. Поэтому в последние годы для оценки динамической вязкости все более широкое применение находят специфические показатели, определяемые на специальных установках, холодного пуска (Cold Cranking), прокачиваемости при низких температурах (Pumping) и динамической вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига (HT/HS).

Виды вязкости

Динамическая вязкость — мера сопротивления жидкости течению. Определяется на ротационных вискозиметрах или рассчитывается как произведение кинематической вязкости (v) жидкости и ее плотности (р) при той же температуре. Выражается в паскаль-секундах (Паoс) или пуазах (П); 1П=0,1 Паoс.

Кинематическая вязкость (v) — мера сопротивления жидкости течению под влиянием гравитационных сил. Определение проводится капиллярными вискозиметрами. Выражается в м 2 /с, мм 2 /с или сантистоксах (сСт); 1 сСт = 1 мм 2 /с = 10-6м 2 /с.

Условная вязкость (ВУ) — отношение времени истечения определенного количества испытуемой жидкости при заданной температуре из вискозиметра типа Энглера ко времени истечения дистиллированной воды. Выражается условных единицах (ВУ).

Кинематическая вязкость масел различных классов вязкости

Индекс вязкости

Индекс вязкости — это относительная безразмерная величина, характеризующая степень изменения вязкости в зависимости от температуры. Рассчитывается или находится по таблицам и номограммам в зависимости от значений кинематической вязкости при 40 и 100°С.

Характеристики низкотемпературной вязкости:

• Максимальная низкотемпературная вязкость, обеспечивающая запуск холодного двигателя, является показателем способности масла течь и смазывать узлы трения в холодном двигателе. Определяется при помощи имитатора запуска холодного двигателя CCS (Cold Cranking Simulator) (DIN 51 377, ASTM D2602), измеряется в сантипуазах (сП) при разных заданных температурах, с предполагаемой степенью вязкости SAE для моторного масла.
• Максимальная низкотемпературная вязкость, обеспечивающая прокачиваемость масла в двигателе, определяется по методу ASTM D4684. Вязкость прокачивания (pumping viscosity) является мерой способности масла течь и создавать необходимое давление в системе смазки в начальной стадии работы холодного двигателя, измеряется в сантипуазах (сП = мПа с). Показатель важен для масел, способных желировать при медленном охлаждении, таким свойством чаще всего обладают всесезонные минеральные моторные масла. При испытании определяется либо напряжение сдвига, необходимое для разрушения желе, либо вязкость при отсутствии напряжения сдвига. Наименьшая температура, при которой масло может прокачиваться, называется нижней температурой прокачивания, ее значение близко к наименьшей температуре эксплуатации.
• Температурная зависимость вязкости при низкой температуре и низком напряжении сдвига определяется по методике ASTM D5133 при помощи сканирующего вискозиметра Брукфильда. Этот показатель необходим для оценки способности масла поступать в систему смазки и к узлам трения в холодном двигателе после его длительного пребывания при низкой температуре. Перед измерением масло должно пpoйти определенный цикл охлаждения, как и при определении равновесной температуры застывания. Такое испытание занимает много времени и применяется в основном при разработке новых рецептур масел.

Характеристики высокотемпературной вязкости:

• Вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига HTHS при температуре 150°С и скорости сдвига 106 с-1 определяется: в Америке – по методике ASTM D4683, а в Европе – по методикам СЕС L-36-A-90 или ASTM D4741.
• Стабильность к сдвигу — это способность масла сохранять постоянную величину вязкости под воздействием высокой деформации сдвига при эксплуатации. При быстром скольжении поверхностей трения достигается высокая скорость течения масла в узких зазорах и проявляется высокая деформация сдвига, которая вызывает деструкцию молекул полимеров (загустителей), входящих в состав масла. Устойчивость к деформации сдвига является важным показателем масел, применяемых в современных высокоскоростных, высоконагруженных, мощных и малогабаритных двигателях. Способность масла сохранять стабильную вязкость определяется временем, в течение которого вязкость изменяется до определенной величины.

Низкотемпературная вязкость Высокотемпературная вязкость

Класс вязкости по SAE	Проворачивание), МПа*с, max при температуре, °С	Прокачиваемость), МПа*с, max при температуре, °С	Кинематическая вязкость3), мм2/с при 100 °С, min	Кинематическая вязкость3), мм2/с при 100 °С , max	При высокой скорости сдвига4), МПа*с, при 150 °С и 106 с-1, min
0W	6200 при -35	60000 при -40	3,8	—	—
5W	6600 при -30	60000 при -35	3,8	—	—
10W	7000 при -25	60000 при -30	4,1	—	—
15W	7000 при -20	60000 при -25	5,6	—	—
20W	9500 при -15	60000 при -20	5,6	—	—
25W	13000 при -10	60000 при -15	9,3	—	—
20	5,6	9,3	2,6
30	9,3	12,5	2,9
40	12,5	16,3	2,9 (0W-40, 5W-40, 10W-40)
40	12,5	16,3	3,7 (15W-40, 20W-40, 40)
50	16,3	21,9	3,7
60	21,9	26,1	3,7

1. ASTMD 2602 – имитатор холодного пуска CCS

2. ASTMD 4684 и D 3829 – мини-ротационный вискозиметр MRV

3. ASTMD 445 – стеклянный капиллярный вискозиметр

4. ASTMD – конический имитатор подшипника HTHS

Зольность

Зольность — показатель, указывающий на наличие золообразующих компонентов (гл. обр. металлсодержащих присадок) и примесей в составе не работавших масел. Выражается в % масс.

Основным источником образования золы являются металлсодержащие присадки, поэтому показатели «зольность» и «сульфатная зольность» чаще всего используются для оценки их присутствия в товарных маслах. Вместе с тем, под действием температуры в узлах трения может происходить образование золы (как правило, сульфаты металлов), что может привести к существенному снижению износостойкости узлов трения и понижению других эксплуатационных характеристик машин и механизмов.

Сульфатная зольность — показатель, указывающий на содержание металлсодержащих присадок (в т. ч. содержащих барий, кальций, магний, цинк, калий, натрий, олово, а также элементарную серу, фосфор, хлор) в составе не работавших масел. Выражается в % масс.

Использование масла с высоким значением зольности приводит к образованию отложений в камере сгорания, неблагоприятно влияет на работу свечей зажигания, вызывает повышенное изнашивание деталей вследствие абразивного воздействия золы на поверхности трения.

В моторных маслах сульфатная зольность не должна превышать:

• в бензиновых двигателях — 1,5%;

• для дизелей малой мощности — 1,8 %;

• для дизелей высокой мощности — 2,0 %.