Что такое SAE моторного масла и индекс вязкости?

Вязкость – это сопротивление жидкости свободному протеканию. В случае смазочных материалов вязкость очень важна, потому что она влияет на возможность масла снижать трение и проводить тепло. Вязкость измеряется в мПа*с (миллипаскали-секунды) или в эквивалентных им сантипуазах. Но в повседневных ситуациях мы не используем абсолютные значения, вместо этого введены классы вязкости. Общепризнанной международной системой в области классификации моторных масел по вязкости в настоящее время является SAE J300, разработанная заслужившим мировое признание Society of Automotive Engineers (Обществом Автомобильных Инженеров США). Вязкость моторного масла по данной системе выражается в условных единицах — так называемых «степенях» вязкости. Чем больше степень SAE, тем выше вязкость. Важно понимать, что для того чтобы жидкость попала в один из классов, ее характеристики должны вписываться в определенные рамки. Требуемые нормативы приведены в таблице SAE J 300:

SAE J 300 — Таблица классов вязкости моторных масел

Данная спецификация определяет три основных ряда вязкости масел: всесезонные, летние и зимние. Но, прежде, чем рассмотреть подробнее, обратимся к теории. Как известно, температурный диапазон моторного масла определяется двумя характеристиками: динамической и кинематической вязкостью. Для измерения динамической вязкости используются довольно сложные установки — ротационные вискозиметры. Они показывает насколько изменяется вязкость масла при изменении скоростей перемещения относительно друг друга смазываемых деталей. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, соответственно —  с уменьшением — возрастает. Измерить кинематическую вязкость намного проще, для этого используют капиллярный вискозиметр, который показывает, насколько легко при заданной температуре под действием силы тяжести масло течет в тонкой капиллярной трубке.

Зимние обозначаются цифрой и буквой «W» (Winter значит — Зима): SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Для зимних классов опытным путем были установлены: нижний предел кинематической вязкости при 100°С, два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости.

К низкотемпературным параметрам вязкости относятся:

1. Проворачиваемость испытываемого масла — определяется динамическая вязкость и температура, при которой моторное масло остается достаточно жидким для удовлетворительного запуска двигателя.
2. Прокачиваемость испытываемого масла — определяется динамическая вязкость масла, при которой оно сможет прокачиваться по системе смазки двигателя и не наступит режим сухого трения. Заданная температура прокачиваемости установлена ниже температуры проворачиваемости на 5 °C.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С — показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 — обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

1. Минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С — показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
2. Минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.

Таким образом, классификация SAE сообщает конечному потребителю диапазон температур окружающей среды, при работе в котором моторное масло может обеспечить:

• легкое проворачивание двигателя стартером (зимнии и всесезонные масла);
• хорошую прокачиваемость масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном запуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах;
• надежную смазываемость двигателя летом при длительной тяжелой работе в максимальном нагрузочном и скоростном режимах .

Какая вязкость масла самая лучшая?

Не существует одной лучшей вязкости масла. Вы должны всегда следовать рекомендациям производителя. Старым автомобилям обычно подходят масла 10W-30, а тем, что новым нужны более низкие вязкости вроде 5W-30, 0W-30 и иногда даже 0W-20. Важно помнить, что вязкость является не единственной важной характеристикой масла: существует продвинутая классификация (например, API SN или GM Dexos 2), требования по которой выдвигают автопроизводители. Чтобы использоваться в определенном автомобиле, масло должно соответствовать этой классификации и, вдобавок, иметь правильную вязкость.

Что такое индекс вязкости масла?

Вязкость (действительная, а не как класс) изменяется с изменением температуры. При повышении температуры она становится ниже, а при понижении – выше. Однако степень, с которой происходит это температурозависимое изменение, не является одинаковой для всех масел. Некоторые из них изменяют свою вязкость больше, чем другие. Если изменение вязкости у масла мало, оно получает высокий индекс, и наоборот. (Вспомните главу о сезонных и всесезонных маслах: У сезонных масел вязкость изменяется больше, их индексы вязкости ниже, чем у всесезонных). Масла с высоким индексом вязкости ценятся выше, потому что они стабильнее. Для каждого двигателя существует оптимальная вязкость, и хорошо, когда она минимально отклоняется от установленной величины. Синтетические масла имеют более высокие индексы вязкости, что и в этом отношении выгодно отличает их от минеральных.