Что такое SAE моторного масла и индекс вязкости?

0
4714

 

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:

Класс вязкости SAE Низкотемпературная вязкость при запуске холодного двигателя, сантипуаз макс. Низкотемпературная вязкость прокачиваемости, сантипуаз макс. без предела текучести Кинематическая вязкость при малой скорости сдвига, сСт мин. при 100 °C Кинематическая вязкость при малой скорости сдвига, сСт макс. при 100 °C Вязкость при большой скорости сдвига, сантипуаз мин. при 150 °C
0W 6200 @ -35 60000 @ -40 3,8
5W 6600 @ -30 60000 @ -35 3,8
10W 7000 @ -25 60000 @ -30 4,1
15W 7000 @ -20 60000 @ -25 5,6
20W 9500 @ -15 60000 @ -20 5,6
25W 13000 @ -10 60000 @ -15 9,3
8 4,0 <6,1 1,7
12 5,0 <7,1 2,0
16 6,1 <8,2 2,3
20 6,9 <9,3 2,6
30 9,3 <12,5 2,9
40 12,5 <16,3 3,5 (относится к классам 0W-40, 5W-40 и 10W-40)
50 12,5 <16,3 3,5 (относится к классам 15W-40, 20W-40, 25W-40 и 40)
50 16,3 <21,9 3,7
60 21,9 <26,1 3,7

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.

Испытательный стенд для определения холодного проворачивания масла CCS
Испытательный стенд для определения холодного проворачивания масла CCS

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.

Испытательный стенд для измерения вязкости при большой скорости сдвига HTHS
Испытательный стенд для измерения вязкости при большой скорости сдвига HTHS

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.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here