Моторное масло: для чего необходимо, какую роль играет и каким оно бывает?

Как правило, люди обращают мало внимания на то, какое моторное масло залито в двигателях их автомобилей. Большинство автомобилистов знают, что в двигателе должно быть масло, но зачем и какую роль оно играет, а также насколько выбор моторного масла влияет на эффективность работы силового агрегата – знают далеко не все…

Для чего служит масло в автомобиле?

Масло как моторное, так и трансмиссионное создает тонкий смазывающий слой между металлическими поверхностями, снижая их трение между собой.

Использование надлежащего масла:

• Предотвращает износ трущихся деталей и механизмов двигателя;
• Способствует более ровной и эффективной работе двигателя;
• Препятствует возникновению коррозии;
• Помогает охлаждать двигатель, отводя тепло от нагревающихся участков;
• Способствует очищению и защите двигателя. Масло — отличный очиститель. Благодаря ему элементы двигателя остаются чистыми и работают эффективно. Масло удерживает мельчайшие частицы нагара, шлама и прочих продуктов окисления, не позволяя им отлагаться на стенках рабочих поверхностях двигателя. После этого, проходя через масляный фильтр, масло грубо очищается и снова повторяет цикл;
• Моторное масло уплотняет пространство между поршнями и стенками цилиндров, для обеспечения правильной компрессии, необходимой для правильного процесса сгорания топлива, чтобы не происходила потеря мощности. Чем лучше уплотнение, тем эффективнее работает двигатель.

Из чего обычно изготовлено моторное масло?

Базовые масла бывают двух типов: минеральные и синтетические:

• Минеральные масла — изготавливаются из нефти, которая проходит специальную очистку и переработку для удаления парафинов и загрязнений. Как правило, минеральные масла дешевле синтетических, однако они не обеспечивают оптимальную защиту, топливную экономичность и эксплуатационную эффективность. — это смесь минеральных и синтетических масел. Они обеспечивают более эффективную защиту, топливную экономичность и эксплуатационную эффективность в сравнении с минеральными маслами, но при этом дешевле полностью синтетических масел. Они дешевле синтетического масла, но дороже минерального.
• Синтетические масла — продукт химического синтеза. Они отвечают жестким требованиям, которые предъявляются современными двигателями. Поэтому процесс их производства более дорогостоящий, но благодаря точному подбору характеристик они обеспечивают оптимальную защиту, топливную экономичность и эксплуатационную эффективность. Эти масла сохраняют стабильность при очень высоких температурах и текучесть при очень низких температурах.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАСЕЛ ВЫШЕ, ЧЕМ У МИНЕРАЛЬНЫХ МАСЕЛ!

Причина, почему синтетические масла превосходят минеральные, кроется в их молекулярной структуре.

Природное минеральное масло состоит из сложной смеси молекул различных форм и размеров. Напротив, синтетические масла создаются в результате точно контролируемого процесса, при котором образуются молекулы одинаковой формы и размера, точно соответствующие спецификации. Результат:

• Улучшенная смазывающая способность, как при высокой, так и при низкой температуре;
• Увеличение мощности и крутящего момента благодаря снижению трения;
• Повышение чистоты и превосходная защита двигателя;
• Повышение стабильности и долговечности — масло служит дольше;
• Повышенная экономия топлива.

Моторные масла содержат различные присадки, которые необходимы для их эффективной работы:

• Дисперсанты. Благодаря этим присадкам, загрязнения и частицы износа поддерживаются во взвешенном состоянии, благодаря чему не образуется осадок, снижается износ и загустение масла.
• Моющие присадки. Эти присадки помогают поддерживать чистоту двигателя, удаляя отложения, образующиеся в результате сгорания топлива.
• Противоизносныеприсадки. Эти присадки формируют защитную пленку на металлических поверхностях, уменьшая площадь контакта трущихся деталей.
• Ингибиторы коррозии. Эти присадки обволакивают металлические поверхности, блокируя проникновение воды и кислот, которые вызывают коррозию.
• Модификаторы трения. Эти присадки снижают трение между подвижными элементами и повышают эксплуатационную эффективность масла.
• Антипенныеагенты. Эти присадки способствуют удалению пузырьков воздуха из смазочного материала, не позволяя маслу пениться, сохраняя однородность масляной пленки.
• Антиоксиданты. Снижают темп окисления (старения) смазочного материала, что ведет к увеличению его срока службы. Также они препятствуют загустению масла и образованию высокотемпературных отложений.
• Депрессанты. Эти присадки предотвращают парафинизацию масла, благодаря чему оно сохраняет текучесть при низких температурах.
• Модификаторы вязкости. Вязкость — главный параметр масла. Модификатор вязкости (загуститель) препятствует снижению вязкости масла при его нагреве.

Вязкость

Еще одно действительно важное свойство масла — вязкость. Под этим словом подразумевают меру внутреннего трения или сопротивления течению жидкости. Она определяет текучесть смазочного материала и его несущую способность. Вязкость масла зависит от его температуры. Температура является важнейшим фактором в автомобильном двигателе. Двигатель может подвергаться воздействию как высокой, так и низкой температуры.

Поскольку вязкость масла меняется в зависимости от температуры, были разработаны универсальные всесезонные масла, обеспечивающие защиту в широком диапазоне температур. Спецификация SAE (SAE= Общество Инженеров-автомобилестроителей США) описывает вязкость масел при высоких и при низких температурах. Поэтому на канистрах указываются два числа:

Низкие температуры

Первое число, за которым следует буква W, обозначает вязкость при низких температурах (W = winter, т.е. зима). Чем ниже число, тем более текучим будет масло при низких температурах.

При низких температурах, менее вязкие масла обеспечивают лучшую текучесть, что ведет к улучшению защиты двигателя при его запуске. Если в холодном состоянии масло слишком густое, не обеспечивается его свободная циркуляция, что ухудшает экономию топлива. Требуемые значения вязкости указаны в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Высокие температуры

Второе число описывает вязкость масла при нормальной рабочей температуре двигателя. Чем выше второе число, тем более вязким является масло при рабочей температуре. Недостаточно вязкое масло при высоких температурах может не обеспечивать требуемую несущую способность и защиту деталей двигателя. С другой стороны, применение слишком вязких масел ведет к увеличению расхода топлива.

Какое масло лучше подходит для моего автомобиля?

Все масла разрабатываются для конкретных областей применения и тестируются для подтверждения их эксплуатационных характеристик. Например, существуют масла для двигателей, рассчитанные на эксплуатацию в условиях увеличенных межсервисных интервалов, или предназначенные специально для мощных моторов. Спецификации указывают на то, для каких типов двигателей предназначено именно это масло. Крайне важно верно подобрать моторное масло. Неверный выбор может привести к печальным последствиям, таким как повреждение двигателя, увеличенный расхода топлива и вредных выбросов, и даже аннулирование гарантии на двигатель.

Рассмотрим применяемые на сегодняшний день спецификации ACEA более подробно.

Каждая из категорий — «A», «B», «C», и «E» — разделена на подкатегории. Каждой из них присвоен номер, который указывает на определённые эксплуатационные характеристики масла.

Категории «A» и «B» всегда указываются вместе, поскольку все масла, соответствующие этой спецификации, должны обеспечивать определённые эксплуатационные характеристики как бензиновых, так и дизельных двигателей.

• Масла категорий A1/B1 обеспечивают лучшую экономию топлива.
• Масла категорий A3/B3 для мощных бензиновых и дизельных двигателей с нормальными интервалами замены.
• Масла категорий A3/B4 для мощных бензиновых и дизельных двигателей с увеличенными интервалами замены.
• Масла категорий A5/B5 для бензиновых и дизельных двигателей с увеличенными интервалами замены, обеспечивающие лучшую топливную экономичность.

Масла категории «C» применяются как для бензиновых, так и для дизельных двигателей с системами очистки отработавших газов (например, сажевыми фильтрами). Их состав отличается пониженным уровнем «S» (сульфатной) «A» (зольности), «P» (фосфора) и «S» (серы) (SAPS) для защиты этих систем:

• C1 — малозольное масло (LowSAPS, 0,5% золы), обеспечивающее лучшую топливную экономичность;
• C2 — среднезольное масло (MIdSAPS, 0,8% золы), обеспечивающее лучшую топливную экономичность;
• C3 — среднезольноное масло (MIdSAPS, 0,8% золы);
• C4 — малозольное масло (LowSAPS, 0,5% золы).

Некоторые масла категории «C» обеспечивают дополнительную экономию топлива. Масла категории «C» классифицируются по их характеристикам, связанным с защитой систем очистки и расходом топлива.

Зачем менять моторное масло?

1. Снижение трения и износа двигателя. Регулярная замена моторного масла обеспечивает эффективную работу системы смазки, что ведет к снижению износа деталей двигателя и повышению топливной эффективности. Она позволяет минимизировать уровень трения металлических деталей друг о друга, их износ или повреждение.
2. Эффективное охлаждение двигателя. Моторное масло, долго находившееся в эксплуатации, хуже справляется с функцией охлаждения двигателя. Замена масла в двигателе автомобиля на новое, поможет регулировать рабочую температуру двигателя.
3. Удаление продуктов износа. Циркулируя по системе смазки, моторное масло загрязняется не только нагаром и шламом, но и мелкой металлической пылью, которая образуется в результате трения деталей. Да, да, как не крути, а износ деталей все же имеется. Мельчайшие частицы перемещаются в масляный фильтр, где и удерживаются, ухудшая пропускную способность фильтрующего элемента. Периодическая замена масла и масляного фильтра позволяет избежать этого и возобновить эффективную работу двигателя.
4. Удаление загрязнений. Шлаки состоят из отработанного моторного масла, нагара и частиц, образующихся вследствие износа двигателя. Они могут оказывать интенсивное разрушающее воздействие на двигатель, отлагаясь на поверхностях и, образуя нагар. Своевременная замена масла обеспечивает удаление шлаков и помогает поддерживать двигатель в состоянии близком к первоначальному.

Источник: savemotor.ru

Вязкость масла

Вязкость масла – один из наиболее важных параметров автомобильного моторного масла. Большинство автовладельцев слышали об этом параметре, видели обозначение вязкости на этикетках канистр с маслом, но мало кто знает, что обозначают эти буквы и цифры и на что они влияют. В своей статье мы расскажем о вязкости масла, системах обозначения вязкости и о том как выбрать вязкость масла для двигателя вашего автомобиля.

Для чего используется масло

Автомобильное масло обеспечивает правильное функционирование различных систем. Оно используется для уменьшения трения, охлаждения, смазки, передачи давления на детали и узлы автомобиля, вывода продуктов сгорания. Самые тяжелые условия работы приходятся на моторные масла. Они должны не терять своих свойств в случае мгновенных перепадов тепловых и механических нагрузок, под воздействием кислорода воздуха и агрессивных веществ, возникающих при неполном сгорании топлива.

Масло создает масляную пленку на поверхности трущихся деталей и снижают износ, защищает от ржавчины, снижает воздействие химически активных компонентов, которые возникают в процессе работы двигателя. Циркулируя в картере двигателя, масло обеспечивает отвод тепла, выводит из зоны контакта трущихся деталей продукты износа (металлическую стружку), уплотняет зазоры между стенками цилиндров и деталями поршневой группы.

Что такое вязкость масла

Вязкость – самая важная характеристика для моторного масла, которая меняется в зависимости от температуры. Масло не должно быть слишком вязким в морозы, чтобы у стартера была возможность провернуть коленчатый вал и у масляного насоса была возможность прокачать масло в системе смазки. При высоких температурах у масла не должна быть малая вязкость, чтобы создавать масляную пленку между трущимися деталями и обеспечивать необходимое давление в системе.

Обозначения моторных масел по классификации SAE

Классификация SAE (Американское Общество Автомобильных Инженеров) характеризует вязкость и определяет в какой сезон можно использовать масло. В паспорте на автомобиль производитель регламентирует подходящие марки.

Масла по классификации SAE делятся на:

• Зимние – в маркировке присутствует буква – W (winter) 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
• Летние – 20, 30, 40, 50, 60;
• Всесезонные – 0W-30, 5W-40 и т.д.

Цифра стоящая перед буквой W в обозначении моторного масла указывает на его низкотемпературную вязкость, то есть на порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, может завестись «на холодную», а масляный насос прокачает масло без угрозы сухого трения деталей мотора. Например, для масла 10W40, минимальной температурой является -10 градусов (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 40), а критической температурой при которой стартер сможет провернуть мотор является -25 градусов (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 35). Таким образом, чем меньше цифра стоящая перед буквой W в обозначении масла, тем на более низкую температуру воздуха оно рассчитано.

Цифра стоящая после буквы W в обозначении моторного масла указывает на его высокотемпературную вязкость, то есть минимальную и максимальную вязкость масла при его рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Чем выше цифра стоящая после буквы W, тем выше вязкость этого моторного масла при рабочих температурах.

Какая высокотемпературная вязкость должна быть у моторного масла для двигателя вашего автомобиля знает только его производитель, именно поэтому рекомендуется строго соблюдать требования автопроизводителя к моторным маслам, которые указаны в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.

Масла с разной степнью вязкостью рекомендуется использовать при разных температурных режимах:

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.

Обозначение моторных масел по стандарту API

Стандарт API (American Petroleum Institute) определяет, где масло должно использоваться. Состоит из двух латинских букв. Первая буква S – бензиновый двигатель, C – дизель. Вторая буква – дата разработки автомобиля.

Бензиновые двигатели:

• SC — авто, которые выпускались до 1964 г;
• SD — авто, которые выпускались 1964-1968 г;
• SE — экземпляры, которые выпускались в 1969-1972 г.;
• SF — авто, которые выпускались в период 1973-1988 г.;
• SG — авто, разработанные 1989-1994 г., для эксплуатации в жестких условиях;
• SH — авто, разработанные 1995-1996 годов, для жестких условий эксплуатации;
• SJ — экземпляры, с датой выпуска 1997-2000 г, имеющие лучшее энергосбережение;
• SL — авто, с началом выпуска 2001-2003 г., и имеющие увеличенный срок эксплуатации;
• SM — авто, выпускаемые с 2004 г.;
• SL+повышенная стойкость к окислению.

Для дизельных двигателей:

• CB — авто выпущенные до 1961 г., высокое содержание серы в топливе;
• CC — авто выпущенные до 1983 г., работающие в тяжелых условиях;
• CD — авто выпускавшиеся до 1990 г., котрым пришлось работать в тяжелых условиях и большим количеством серы в топливе;
• CE — авто выпущенные до 1990 г. и двигатель имеет турбину;
• CF — авто выпускавшиеся с 1990 г., с турбиной;
• CG-4 — экземпляры выпускаемые с 1994 г., с наличием турбины;
• CH-4 — авто с 1998 г выпуска., под нормы токсичности, применяемые в США;
• CI-4 — турбированые авто с клапаном EGR;
• CI-4 plus — аналогично предыдущему, под высокие нормы токсичности США.

Кинематическая и динамическая вязкости масла

Для определения качества масла определяют его кинематическую и динамическую вязкость.

Кинематическая вязкость – это показатель текучести при нормальных (+40 о C) и высоких (+100 о C) температурах. Определяется с помощью капиллярного вискозиметра. Для его определения считается время, которое требуется маслу для истечения при заданных температурах. Измеряется в мм 2 /сек.

Динамическая вязкость – показатель, определяющий реакцию смазочного материала в имитаторе реальных нагрузок – ротационном вискозиметре. Прибор имитирует реальные нагрузки в двигателе с учетом давления в магистралях и температуре +150 о C и контролирует, как себя ведет смазывающая жидкость, как изменяется ее вязкость именно в моменты нагрузок.

Характеристики автомобильных масел

• температура вспышки;
• температура застывания;
• индекс вязкости;
• щелочное число;
• кислотное число.

Температура вспышки – это величина, характеризующая наличие в масле легких фракций, которые испаряются и выгорают очень быстро, ухудшая качество масла. Минимальная температура вспышки не должна быть ниже 220 о C.

Температура застывания – величина, при которой масло теряет текучесть. Температура указывает момент кристаллизации парафина и полного твердения масла.

Индекс вязкости – характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше этот показатель, тем выше температурный диапазон работоспособности масла. Продукты с низким индексом вязкости позволяют эксплуатировать двигатель только в узком диапазоне температур. Так как при нагревании становятся слишком жидкими и перестают смазывать, а при охлаждении быстро густеют.

Щелочное число (TBN) показывает количество щелочных материалов (гидроксида калия) в одном грамме моторного масла. Единица измерения — мгKOH/г. Наличествует в моторной жидкости в виде моющих диспергирующих присадок. Их присутствие помогает нейтрализовать вредные кислоты и бороться с отложениями, появляющимися во время работы мотора. Со временем TBN падает. Большое падение щелочного числа приводит к коррозии и грязи в картере двигателя. Самым главным фактором падения щелочного числа — наличие серы в топливе. Поэтому масла для дизельных двигателей, где сера в присутствует в большем количестве, должны иметь более высокое TBN.

Кислотное число (TAN) характеризует наличие продуктов окисления в результате длительной работы и перегрева моторной жидкости. Его увеличение говорит об уменьшении ресурса работы масла.

Масляная основа и присадки

Автомобильные масла состоят из масляной основы и присадок. Присадками называются специальные вещества, которые добавляют в масло для улучшения его свойств.

Масляная основа бывает:

• минеральная;
• гидрокрекинговая;
• полусинтетическая (смесь минерального и синтетического);
• синтетическая (направленный синтез).

В современных маслах доля присадок составляет 15-20%.

По назначению присадки разделяются на:

• моющие и диспергирующие – не дают слипаться мелким остаткам (смолы, битум и т. д.) и, имея в своем составе щелочь, нейтрализуют кислоты, не дают уплотняться шламовым отложениям;
• противоизносные – создают защитный слой на металлических деталях и за счет снижения трения снижают износ трущихся поверхностей;
• индексные – увеличивают вязкость масла в случае высоких температур, а на низких увеличивают его текучесть;
• пеногасители – уменьшают образование пены (воздушно-масляной смеси), которая ухудшает отвод тепла и качество смазки;
• модификаторы трения – снижают коэффициент трения между металлическими деталями.

Минеральные, синтетические и полусинтетические моторные масла

Масло – это смесь углеводородов с определенной структурой расположения атомов углерода. Они могут быть соединены в длинные цепочки или разветвляться. Чем длиннее и прямее цепи атомов углерода, тем лучше масло.

Минеральные масла получают из нефти, используя при этом разные способы:

• самый простой способ – перегонка нефти с экстракцией рафинатов растворителем;
• более сложный способ – гидрокрекинг;
• еще более сложный — каталитический гидрокрекинг.

Синтетическое масло получается из природного газа с помощью наращивания длины цепочек углеводородов. Таким способом легче получить более длинные цепочки. «Синтетика» — гораздо качественней, чем минеральные масла, примерно в три-пять раз. Единственный его недостаток – очень высокая цена.

«Полусинтетика» — смесь минерального и синтетического масла.

Какая вязкость масла лучше подходит для двигателя вашего автомобиля

Для Вашего автомобиля подходит только та вязкость, которая указана в сервисной книжке. Все параметры двигателя протестированы производителем, моторное масло подобрано с учетом всех параметров и режимов работы.

Прогрев двигателя и вязкость моторного масла

В начале работы автомобиля масло в двигателе холодное и вязкое. Соответственно, толщина масляной пленки в зазорах толстая, и коэффициент трения в этот момент высокий. При прогреве двигателя масло быстро прогревается и входит в рабочий режим. Именно поэтому, производители не рекомендуют сразу сильно нагружать двигатель (начинать движение без качественного прогрева) в сильные морозы.

Вязкость моторного масла в рабочих температурах

В условиях высокой нагрузки коэффициент трения увеличивается, и растет температура. Из-за высокой температуры масло разжижается и толщина пленки уменьшается. Коэффициент трения уменьшается и масло охлаждается. То есть, температура и толщина пленки изменяются в строго определенных производителем диапазонах. Именно такой режим позволит маслу хорошо выполнять свое назначение.

Что происходит, когда вязкость масла выше нормы

Если вязкость выше нормы, то, даже когда двигатель уже прогрелся, вязкость масла не упадет до рассчитанного инженером значения. В условиях нормальных нагрузок температура двигателя будет повышаться, пока вязкость не придет в норму. Из этого следует вывод – рабочая температура при работе плохо подобранного моторного масла будет постоянно повышена, что увеличивает износ деталей и узлов мотора.

При больших нагрузках – при экстренном разгоне или на длинном крутом подъеме, температура двигателя поднимется еще выше и может превысить температуру, при которой масло сохраняет свои рабочие свойства. Оно окислится, и в нем будут образовываться лак, нагар, кислоты.

Еще один недостаток слишком вязкого масла – часть мощности двигателя будет уходить на потери от больших усилий прокачки в системе.

Что происходит, когда вязкость масла ниже нормы

Вязкость масла ниже нормы не принесет ничего хорошего для двигателя.Масляная пленка в зазорах будет ниже нормы и просто не будет успевать отводить тепло из зоны трения. Поэтому в этих точках под нагрузкой масло будет сгорать. Продукты угара и металлическая стружка в зазорах между поршнем и цилиндром могут привести к заклиниванию двигателя.

Слишком жидкое масло на новом двигателе, когда зазоры еще не слишком большие, будет работать, но когда двигатель уже не новый, и зазоры сами по себе увеличатся, то процесс угара масла будет ускоряться.

Тонкая масляная пленка в зазорах не сможет обеспечить нормальную компрессию и часть продуктов сгорания бензина будет попадать в масло. Мощность падает, рабочая температура повышается, процесс истирания и угара масла ускоряется.

Такие масла используются на специальных автомобилях, режимы которых рассчитаны на работу именно с этими маслами.

Итоги

Масла одного класса вязкости, имеющие одинаковые спецификации, выполненные компанией, входящей в «большую пятерку» и имеющие одну масляную основу, обычно не вступают в агрессивное взаимодействие. Но если Вы не желаете иметь больших неприятностей, доливать лучше не больше 10-15% от общего объема. В ближайшее время после долива масло, лучше масло поменять полностью.

Перед выбором масла следует выяснить:

• дату выпуска автомобиля;
• наличие или отсутствии форсирования;
• наличие турбины;
• условия эксплуатации двигателя (городской, бездорожье, спортивные соревнования, перевозка грузов);
• минимальную окружающую температуру воздуха;
• степень износа мотора;
• степень совместимости двигателя и масла в Вашем авто.

Чтобы понять, когда следует менять масло, надо ориентироваться на документацию к автомобилю. Для некоторых машин есть увеличенные периоды (30 000- 50 000 км). Для России с учетом качества топлива, условий эксплуатации и сурового климата следует производить замену через 7 500 – 10 000 км.

Требуется периодически контролировать качество и количество масла. Обращайте внимание на его внешний вид. Пробег автомобиля и количество мото-часов (времени работы) двигателя могут не соответствовать друг другу. Находясь в пробке, двигатель работает в нагруженном тепловом режиме, но одометр не крутится (авто не едет). В результате автомобиль проехал не так много, а двигатель проработал много. В таком случае лучше масло менять раньше, не дожидаясь требуемого пробега по одометру.

Источник https://savemotor.ru/motornoe-maslo-dlya-chego-neobhodimo-kakuyu-rol-igraet-i-kakim-ono-byivaet/

Источник https://autoexpertjournal.ru/vyazkost-masla/

Источник

Источник