Как вязкость масла влияет на работу двигателя – Моторное масло влияет на запуск
Моторное масло влияет на запуск
Вязкость моторного масла — понятие, требования, влияние на пуск двигателя
Прежде всего, при создании двигателя, все производители заранее рассчитывают необходимую вязкость моторного масла. Моторное масло должно эффективно прокачиваться по масляным каналам и обеспечивать разделение поверхностей трения, т.е. создавать масляную пленку нужной толщины между этими поверхностями.
При недостаточной толщине масляной пленки или ее отсутствии возможно возникновение контактов металл-металл, и, как следствие, повышенный износ и задиры/сваривание поверхностей. В реальной жизни, например, это приводит к так называемым «проворотам вкладышей и прихватам цилиндров».
Вязкость масла влияет на толщину масляной пленки, которая образуется между трущимися поверхностями. Чем выше вязкость масла, тем больше толщина масляной пленки, чем ниже вязкость, тем меньше толщина масляной пленки. В узлах, где конструктивно невозможно создание масляной пленки необходимой толщины (например, кулачок распредвала-толкатель), предотвращение износа осуществляется благодаря противоизносным/противозадирным присадкам масла.
Важно понимать основные требования к вязкости масел:
- Вязкость масла не должна быть слишком низкой, потому что это может привести к повреждению двигателя из-за возникновения трения «металл-металл»
- Вязкость масла не должна быть очень большой потому, что деталям будет «трудно двигаться» относительно друг друга (представьте, что в двигатель «залили» битум) и его будет тяжело прокачать по масляным каналам, что приведет к отсутствию смазки в узлах трения и возникновению «сухого трения», а также повышенному расходу топлива
- Вязкость масла должна быть оптимальной! Она изначально рассчитывается при создании каждого конкретного типа двигателя и указывается в руководстве по эксплуатации и обслуживанию двигателя/автомобиля.
Зависимость вязкости моторного масла от температуры
С ростом температуры вязкость моторного масла падает, т.е. масло становится более жидким. Вязкость масла может уменьшаться в интервале температур от 0 °С до +100 °С в сотни и тысячи раз. На практике этот эффект используется при замене масла – масло всегда меняют после прогрева двигателя, т.е. когда масло разжижается, иначе слить его максимально полно с двигателя нельзя.
«Обычное минеральное» моторное масло при 0 °С гуще воды более чем в сотни и тысячи раз, а при +100 °С всего лишь в десятки. Кинематическая вязкость моторного масла показывает именно «степень густоты» моторного масла. Она измеряется в сСт (сантиСтоксы или мм /с, 1 сСт = 1 мм /с).
Скорость падения кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ масла. Проще говоря, индекс вязкости показывает «степень разжижения» масла. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах (метрах, километрах, килограммах и т.д.) – это просто цифра!
Чем ниже индекс вязкости моторного масла, тем сильнее масло разжижается, т.е. толщина масляной пленки становится очень маленькой (а за этим следует повышенный износ). Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем меньше масло разжижается, т.е. обеспечивается необходимая для защиты трущихся поверхностей толщина масляной пленки.
На практике, в случае реальных моторных масел, низкий индекс вязкости означает плохой запуск двигателя при низких температурах или плохая его защита от износа при высоких температурах.
Пример: отечественное масло M10ДМ (или М10Г2к) – минеральное масло (индекс вязкости ИВ ~100…110), запуск двигателя (при исправном состоянии) при -15 °С затруднен; Shell Rimula D 10W-30 (ИВ~130) – запуск двигателя при его исправном состоянии гарантирован при -25 °С – почувствуйте разницу!
Вывод: чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне (окружающей среды) масло обеспечивает работоспособность двигателя – обеспечивается более легкий пуск двигателя при низких температурах и достаточная толщина масляной пленки (и, соответственно, защита двигателя от износа) при высоких температурах.
Теоретически, все производители моторных масел хотели бы получить продукт с максимально высоким индексом вязкости (> 300), но к сожалению, это невозможно по причине ряда физических законов. Высококачественные минеральные моторные масла обычно имеют индекс вязкости (ИВ) 120-140, полусинтетические 130-150, синтетические 140-170. На канистрах, этикетках, этот параметр, как правило, не указывается, из-за «излишней сложности восприятия» для потребителя. Вы всегда можете потребовать от представителя производителя масла. Она не является секретной или конфиденциальной!
- Вязкость – (внутреннее трение) – свойство жидких и газообразных тел оказывать сопротивление их течению – перемещению одного слоя тела относительно другого – под действием внутренних сил. Может быть выражена в единицах вязкости кинематической, динамической, условной и удельной. Физическая модель вязкости жидкого или газообразного тела – это сила, которую необходимо приложить для равномерного перемещения одной пластины относительно покоящейся, при условии, что их разделяет жидкость или газ, отнесенная к площади пластины. В этом случае приложенная сила оказывается равной абсолютной (динамической) вязкости.
- Кинематическая вязкость – основной эксплуатационный параметр для всех видов моторных и трансмиссионных масел (а также и масел индустриальной номенклатуры). По определению — отношение динамической вязкости ( h ) к плотности ( d ) жидкости или газа при той же температуре: n = h / d
В системе СИ за единицу кинематической вязкости принят квадратный метр за секунду (м2/с), равный кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды с плотностью 1 кг/м3 равна 1 Па Ч с. В системе СГС принят стокс.
Соотношение:
- 1 стокс = 1 ст = 1 Ст = 1 см2/с = 0,0001 м2/с
- 1 сантистокс = 1сст = 1 сСт = 0,000001 м2/с
Влияние на работу двигателя: от вязкости масла зависят следующие факторы
- Толщина образуемой масляной пленки в парах трения (надежность разделения трущихся поверхностей при высоких температурах, стойкость к разрушению до добавления противоизносных присадок)
- Легкость пуска двигателя в холодную погоду
- Мощность двигателя (потери на трение, компрессия в ЦПГ)
- Коэффициент полезного действия двигателя
- Количество осадков образующихся в картерном масле
- Расход топлива
- Расход масла
Влияние на пуск двигателя
С уменьшением вязкости масла облегчается пуск двигателя и ускоряется подача масла на стенки цилиндра в момент пуска. Однако, необходимо учитывать, что удельная нагрузка, которую может выдержать смазываемый подшипник, возрастает с увеличением числа оборотов вала и повышением вязкости масла.
С повышением вязкости масла возрастает толщина масляной пленки, разделяющей трущиеся поверхности, что косвенно приводит к некоторому повышению степени сжатия топливо-воздушной смеси в цилиндре (компрессии) из-за снижения потерь на прорыв газов в полость картера через изношенные кольца поршня, что в конечном счёте приводит к улучшению условий сгорания топлива в процессе рабочего цикла.
Однако вязкие масла низкого качества (имеющие низкий индекс вязкости) при низких температурах создают проблемы при запуске двигателя, а также создают предпосылки для трения без масла при старте. Кроме того вязкость — это жидкостное трение, а трение — это потери, которые можно достаточно легко рассчитать и выразить их не только в сантиПуазах (вязкость) или в Джоулях, но и в литрах, затраченного на преодоление трения, топлива, а в конечном счёте и в деньгах, вхолостую выброшенных через выхлопную трубу машины.
В связи с этим выбор вязкости масла – это комплексная задача, решение которой должно одновременно удовлетворить всем вышеназванным требованиям.
www.vazzz.ru
Испытание масел разной вязкости — журнал За рулем
Испытываем масла разной вязкости. Подопытные 5W-30 и 10W-60. Автомобиль Peugeot 308 (90 000 км).
1
— пробег 1500 км
— 5W-30 — 386 мл
— 10W-60 — 365 мл
Редакционный «Пежо-308» (ЗР, 2013, № 6) в заключительном пробеге проявлял завидный аппетит к масляной снеди: на 10 000 км мотор запросил аж 2,25 л. Конечно, это укладывается в заводские нормы (500 г на 1000 км), но мы посчитали такой расход слишком высоким.
Некоторые производители масел уверяют, что расход можно сократить, используя специальные марки, например Mobil 1 Extended Life 10W-60. Его-то мы и проверили на «Пежо».
ПО 1500 НА БРАТА
Замеряли до и после контрольного полуторатысячного пробега на полигоне. Обороты мотора 3500–4500 в минуту. Перед стартом и после финиша сливаем и взвешиваем масло.
Важно помнить: расход увеличивается с ростом наработки масла. Чем больше намотано километров, тем хуже работают присадки, от которых зависят важнейшие свойства продукта. Поэтому после долива свежей порции даже в поработавшее масло его расход на некоторое время снижается. Но для начала, чтобы знать, откуда плясать, мы попробовали синтетику Total Quartz 5W-30 (на такой «Пежо» ездил всю жизнь, а в этом эксперименте прошел уже около 5000 км). После первой тысячи мы расхода не отметили. Логика и опыт общения с нашим «Пежо» подсказали: надо ехать дальше. И вот вполне ожидаемый результат: за пробег 1500 км угар — 386 мл. Немало. Но примерно столько же наш 308-й расходовал в повседневной эксплуатации.
Теперь пришло время Mobil 1 10W-60. Для контрольного замера его надо состарить, но мы не удержались и сначала замерили расход уже после первых 1500 км, которые автомобиль прошел по полигону в том же режиме, что и на первом масле. Практика подтвердила теорию. Поскольку продукт совсем свежий, расход практически нулевой — в пределах погрешности измерений.
Второй контрольный пробег устроили после того, как «Пежо» отъездил примерно 5000 км (как на масле 5W-30 до замеров).
Теперь вновь 1500 контрольных километров: «сгорело» 365 мл. При нашем способе измерений разницу в 20 мг позволительно списать на погрешность.
Интересно, кто придумал контролировать уровень по щупу такого цвета?
Интересно, кто придумал контролировать уровень по щупу такого цвета?Интересно, кто придумал контролировать уровень по щупу такого цвета?
НАУКА И ЖИЗНЬ
В лаборатории МИЦ ГСМ провели замеры вязкости масел 5W-30 и 10W-60 в зависимости от наработки. Пробы брали при пробегах 0, 500, 1000 и 1500 км. Вязкость меняется очень незначительно, на 3–5%, что специалисты именуют погрешностью метода испытаний. Лабораторные тесты, сопоставленные с дорожными, подтвердили: вязкость масла при выбранном методе дорожных испытаний (повседневная езда в стандартных городском и загородном режимах) практически не меняется, но и на расход не влияет.
И все же интересно: нет ли вреда от более густого масла? Измучив вопросами нескольких специалистов, попытаемся коротко резюмировать их мнения.
Конечно, нагрузка на масляный насос увеличивается, ему труднее доставлять смазку к дальним точкам двигателя. Особенно стоит опасаться густого масла в моторах с турбокомпрессором. Однако те же спецы признают: насосы работают надежно и вероятность масляного голодания при обычной эксплуатации очень мала.
В моторах с принудительным масляным охлаждением поршней возможен перегрев последних со всеми вытекающими отсюда последствиями. Но такое вероятно лишь в самых тяжелых режимах работы, которые в обычной, повседневной эксплуатации создать сложно.
Самый же главный аргумент против более густого продукта — инструкция по эксплуатации, разрешающая использовать лишь сорта с определенными характеристиками.
В общем, если автомобиль дымит и поедает масло ведрами, надо ремонтировать двигатель, а не подбирать иное масло. Но если автомобиль не дымит (таков наш «Пежо»), экологические показатели в норме, а расход выше, чем хотелось бы (таких автомобилей нынче, увы, хватает; самый близкий пример в нашем парке — довольно свежая «Шкода-Суперб»), с прожорливостью придется смириться. Лечить ее более густыми маслами, может, и не вредно, но уж точно — бесполезно. Куда проще возить с собой небольшую канистру и изредка, особенно после дальних поездок, контролировать уровень. Еще научить бы производителей делать нормальные щупы, а не такие, как у «Пежо»: с пластмассовым коричневым наконечником, на котором уровень еле в
www.zr.ru
Что такое вязкость моторного масла, и как она влияет на работу двигателя
Основная задача моторного масла – обеспечить минимальное трение движущихся деталей двигателя. Так как моторы автомобилей работают в очень широком диапазоне температур, создать смазку, которая обеспечивала бы оптимальный режим работы при любых условиях эксплуатации, невозможно. Потому производители двигателей
определяют наиболее подходящие марки масел, которые обеспечивают максимально возможный КПД при минимально возможном износе частей в определенных условиях эксплуатации мотора. Существует деление смазочных средств на «летние» и «зимние», которые отличаются прежде всего вязкостью.Если говорить проще, то вязкость моторного масла характеризует его способность оставаться на поверхности детали, сохраняя при этом текучесть. Величина эта непостоянна и зависит от температуры. Правильно подобранная вязкость моторного масла способна продлить срок эксплуатации мотора. Неверный подбор смазочного материала ведет к преждевременному износу двигателя. Для того чтобы можно было как-то
ориентироваться в ассортименте смазочных средств, была разработана классификация. Согласно Российского ГОСТа все они подразделяются на:- зимние;
- летние;
- всесезонные.
Для всех сортов определяется кинематическая вязкость при температуре 100оС, а для всесезонных и зимних еще и при -18оС. В большинстве стран мира принята классификация SAE, разработанная Американским обществом автоинженеров.
Считается, что чем выше высокотемпературная вязкость моторного масла, тем лучше. Это неверно. И хоть для спортивных авто рекомендуют применять высокий индекс вязкости моторного масла, это не значит, что, залив в свой двигатель вязкую смазку, вы сделаете из стандартного авто спортивный суперкар. Мотор не станет работать лучше. Произойдет все наоборот: двигатель быстро потеряет мощность и потребует капитального ремонта, а то и замены.
В сервисной книжке указана наиболее подходящая для вашего мотора вязкость моторного масла. При определении этого параметра производители учли все возможные режимы эксплуатации мотора и все его скоростные режимы. Потому там указаны самые оптимальные параметры вязкости.
Использование масел с завышенными или заниженными показателями вязкости губительно для мотора. При низкой вязкости мотор может заклинить, а при высоком показателе он постоянно работает при повышенных температурах (из-за увеличенного трения), что ускоряет износ. Кроме того, высокие температуры способствуют скорейшему окислению масла, а значит, менять его нужно чаще. Использование смазки высокой вязкости не так скоро скажется на работе мотора. Но что это произойдет – абсолютно точно. Поэтому на СТО требуйте залить масло согласно рекомендациям производителя вне зависимости от того, что говорят вам его работники: им выгодно, чтобы по истечении гарантийного срока вы ремонтировали свой автомобиль как можно чаще. Берегите свой автомобиль сами.Современные марки моторных масел сохраняют эксплуатационные свойства в течение 500-2000 часов работы двигателя, что составляет 12-45 тысяч километров пробега. Замена смазочного материала должна происходить одновременно со сменой фильтров и техническим обслуживанием автомобиля. В этом случае будет обеспечена длительная качественная работа двигателя (при условии использования рекомендованной производителем марки).
fb.ru
Как вязкость моторного масла влияет на динамику автомобиля — Лайфхак
- Лайфхак
- Эксплуатация
Фото: www.gettyimages.com
Одни автовладельцы обращают свое внимание на то, что после «перехода» на менее вязкое моторное масло их «ласточки» начинают активнее набирать скорость и шустрее разгонятся. Другие же, выслушав их истории, мотают головой из стороны в сторону — мол, не может такого быть, ведь вязкость смазки никак не влияет на динамику машины. Кто из них прав, а кому следует «подтянуть матчасть», выяснил портал «АвтоВзгляд».
Как известно, моторное масло прокачивается по масляным каналам: его ключевая задача — обеспечивать, скажем так, разделение поверхностей трения или, иными словами, образовывать пленку нужной толщины во избежание контактов между металлическими деталями. Недостаточность масляной прослойки приводит к повышенному износу частей двигателя и даже задирам в цилиндрах.
На толщину этой самой пленки непосредственно влияет вязкость масла — чем она выше, тем пленка «объемнее». Если залить в двигатель слишком густую смазку, то деталям силового агрегата станет сложнее работать, масло будет медленнее проходить по каналам, а значит может возникнуть «сухое» трение. Но и маловязкие масла нужно использовать с умом — существует риск контактов металл-металл, о чем мы говорили выше.
Фото: en.wikipedia.org
От вязкости моторного масла, как мы выяснили, напрямую зависит работа силового агрегата, но влияет ли в конечном счете на динамику автомобиля? Однозначно можно сказать, что этот параметр влияет на легкость запуска двигателя в холодную погоду. В том числе и из-за этого автовладельцам рекомендуют заливать на зимний сезон именно маловязкие масла — так мотору проще.
Кроме того, вязкость масла косвенно влияет на расход топлива. Ведь если, скажем, водитель использует в морозное время года маловязкую смазку низкого качества или слишком густую, то возникают проблемы с запуском мотора, а также создаются предпосылки для трения без смазки вовсе при старте. А все это — миллилитры топлива, затраченные на преодоление этого самого трения.
Фото: www.motorweek.org
Что же до динамики машины, то как порталу «АвтоВзгляд» объяснил старший механик компании «Русский АвтоМотоКлуб» Валентин Степанов, вязкость на нее не влияет, ведь в процессе работы силового агрегата масло от температуры мотора все равно разжижается. Если только очень незначительно, но уловить какие-либо изменения человеку практически невозможно.
А вот от чего действительно зависит динамика автомобиля, так это от качества топлива, уровня влажности и температуры воздуха, состояния свечей зажигания, степени износа воздушного фильтра, а также — конечно — количества «лошадей» под капотом и крутящего момента. Вязкость же масла нужно «подбирать», исходя исключительно из рекомендаций завода-изготовителя и погодных условий: летом заливаем более густое, зимой — менее.
13128
13128
12 апреля 2019
19381
www.avtovzglyad.ru
Вязкость масла и его влияние на двигатель автомобиля
Любая жидкость обладает вязкостью, именно эта характеристика определяет её текучесть. Автомобильное масло призвано выполнять целый ряд задач, поэтому каждый параметр оказывает своё влияние на качество в целом. Вязкость масла не является исключением.
Основная техническая задача любого моторного масла — прекратить трение движущихся деталей во время работы двигателя. В идеальном варианте сила трения должна быть минимальной при высокой долговечности масла, его свойства должны оставаться постоянными при широком диапазоне температур.
Реализовать данную идею на практике и создать субстанцию, которая отвечала бы всем требованиям, очень сложно. К тому же, необходимо учитывать, что во время движения нагрузка постоянно меняется, а температура автомобильного масла в двигателе будет сильно отличаться, в некоторых моментах она будет достигать 140-150 градусов.
Тем не менее, специалисты постоянно работают над созданием моторного масла, которое было бы максимально приближено по своим свойствам к необходимым параметрам. Наука сделала в этом направлении достаточно широкий шаг вперёд, поэтому современные двигатели заметно мощнее и эффективнее своих предшественников, а работают они дольше.
Вязкость масла является одним из важнейших параметров. Пока двигатель холодный или не работает в полную силу, то масла в двигателе начинает постепенно сгущаться. В связи с этим возникает требование, что масло должно оставаться жидким при любых обстоятельствах, даже если температура на улице значительно ниже нуля. Чем лучше текучесть масла, тем лучше оно будет защищать двигатель во время работы.
Индекс вязкости масла
Чтобы определить вязкость масла, специалисты ввели специальный индекс, который отражает зависимость изменения основных параметров (в том числе и вязкости) от температуры. Чем выше индекс, тем лучше масло сохраняет свою текучесть даже при низких температурах.
Масло должно при любых обстоятельствах оставаться на деталях двигателя, но при этом сохранять свою текучесть. Классификация масла, как правило, производится по индексу, так как это один из важнейших показателей, который в той или иной мере отражает основные характеристики.
Индекс 5W обозначает, что двигатель можно будет запустить даже при температуре — 35 градусов без предварительного прогрева. Чем ниже температура, тем гуще будет становиться масло, а это уже затрудняет «проворачиваемость» двигателя, это означает, что стартер уже не может провернуть мотор. При выборе конкретного автомобильного масла всегда нужно ориентироваться на основные задачи, но не забывая при этом о рекомендациях производителя авто. Необходимо учитывать конструкцию двигателя, степень износа, наиболее частые режимы работы и прочее.
Эффективность работы двигателя
Помимо всего прочего, вязкость масла влияет на эффективность работы двигателя, а именно на распределение энергии. При работе двигателя некоторая часть энергии расходуется на собственные внутренние нужды, т.е. это означает, что двигателю необходима энергия на преодоление силы трения, возникающей при соприкосновении различных деталей. Чем лучшее и эффективнее будет масло, тем меньше энергии будет уходить на это.
Сейчас используется классификация масел, введённая Американским обществом автомобильных инженеров. Чтобы получить ту или иную категорию, масло должно отвечать некоторым требованиям. Кинематическая вязкость масла определяется при температурах 40 и 100 градусов, и замеряется при прохождении специальной изогнутой трубки — вискозиметра. На основе этого определяется реальная вязкость масла, для выявления которой применяется специальная формула. Такие испытания позволяет определить качество масла, а также присвоить определённую категорию.
fb.ru
Вязкость моторного масла — на что она влияет?
1. Что такое «вязкость масла»? Особенности понятия
Вязкость масла – одна из наиболее важных его способностей, которая зависит от температурных показателей смазочного материала. По сути, это то, что не дает масляной пленке разорваться, особенно когда при циркуляции в системе смазывания моторные масла проходят через зоны низкого и максимально высокого давления. При любой температуре, смазочная жидкость должна сохранять свою форму: в зимнее время года – что бы в доли секунды прокачиваться по двигателю при его холодном состоянии, а в ситуации высоких температур иметь возможность защищать детали без коксования или испарения, обеспечивая тем самым нужное давление в системе.
Моторное масло призвано выполнять несколько важных функций, которые непосредственно влияют на стабильную работу силового агрегата:
— создание и контроль оптимального показателя герметичности цилиндров; качественное удаление продуктов износа;
— смазка соприкасающихся частей моторного отсека;
— обеспечение минимальной силы трения при максимальной герметичности рабочих цилиндров. Если брать во внимание широкий температурный диапазон функционирования современных двигателей, то становится понятной сложность изготовления «идеального» состава для смазочных материалов.
Именно поэтому, автомобильные инженеры одноименной Американской ассоциации (SAE) разработали классификационную систему вязкости моторных масел. Она описывает требования к той или иной смазочной жидкости в ситуациях разных рабочих температур. Другими словами, они определили температурный диапазон, при котором работу двигателя можно считать максимально эффективной и безопасной. Конечно, это при условии, что изготовитель конкретной силовой установки разрешил применение моторного масла с такими характеристиками.
Запомните! Нельзя использовать масло, вязкость которого не рекомендована производителем Вашего транспортного средства, ведь в ходе создания автомобиля он постарался учесть все возможные режимы его эксплуатации и обозначил именно те составляющие вязкости, которые будут оптимальными для этого мотора. Отступление от данных рекомендаций и использование масла низкой вязкости, с большое долей вероятности, приведет к повреждению двигателя (металлические части будут тереться друг об друга, что в конечном счете закончится сильным износом). Применение смазочного материала с слишком большой вязкостью состава – ограничит движение деталей мотора и они не смогут нормально прокачивать масло по масляным каналам, что в свою очередь вызывает эффект «сухого трения» и повышение уровня расхода топлива.
2. Кинематическая и динамическая вязкость моторного масла, в чем их суть?
Главной заслугой сотрудников известного Американского Союза инженеров (SAE) стало создание уже упомянутой классификации вязкости автомобильных моторных масел. Однако, не все знают, что при ее разработке учитывалось два вида вязкости: кинематический и динамический.
Кинематическая вязкость – это главный эксплуатационный показатель для всех вариантов моторных и трансмиссионных масел, а также смазочных жидкостей индустриальной номенклатуры. Проще говоря, она описывает показатели текучести масла при нормальных (40 °С) и высоких (100 °С) рабочих температурах. В международной системе единиц физических величин (СИ), за единицу кинематической вязкости принято считать квадратный метр за секунду (м2/с). По определению – это соотношение динамической вязкости жидкости (h) и ее плотности (d), при условии одинаковых температурных режимов: h / d =n.
Симметричная (Гаусовая) система единиц (СГС) измеряет кинематическую вязкость в стоксах или сантистоксах (капилляр – вискозиметрах, как при вытекании определенного количества масла из очень узкой емкости, в процессе воздействия на нее силы тяжести — мм2/с).
Динамическая вязкость (абсолютная) – это сила сопротивления, которая появляется при движении двух отдоленных (на 1 см.) масляных слоев, движущихся со скоростью 1 см/с. Площадь каждого из них устанавливается на уровне 1 см. Другими совами, это отношение силы, способной подвинуть конкретную площадь смазочной жидкости на конкретное расстояние, относительно этой самой площади. Учитывая, что кинематическую вязкость (n) можно установить опытным путем, а плотность моторного масла (d) является физической величиной (кстати, совсем не секретной), то для получения коэффициента динамической вязкости (h) его можно просто рассчитать: динамическая вязкость (h) = кинематическая вязкость (n) * плотность масла (d), при температуре 150°С измеряется в миллипаскаль/секундах (сокращенно мПа/с).
3. Определяем вязкость моторной жидкости по стандарту SAE
Упомянутая выше классификация SAE, обретает все большую популярность в разных странах мира. Согласно последней редакции стандарта (SАЕ J300), все моторные масла можно разделить на 11 классов (групп). Шесть из них, обозначают смазочные жидкости, которые подходят для применения в зимний период (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W), а остальные пять рекомендованы к использованию в теплое время года (SАЕ 20, 30, 40, 50, 60). Кроме того, в системе, также присутствуют обозначения всесезонных материалов, состоящие из маркировок сразу двух предыдущих классов: SАЕ 0W-30, SAE 15W-40, SAE 20W-50 и т.д.
«Зимние» классы масел имеют два значения максимальной низкотемпературной динамической вязкости жидкости и нижний предел кинематической вязкости при температурном показателе 100°С. Для «летних» классов разработаны пределы кинематической вязкости при температуре 100°С и минимально допустимые показатели динамической вязкости при температурном показателе 150 °С (градиентная скорость сдвига 106 с-1). Градиентом скорости сдвига называют соотношение скорости движения двух поверхностей трения к величине зазора между ними (он заполняется моторным маслом). Увеличение градиента скорости сдвига способствует временному снижению вязкости загущенного моторного масла, но как только скорость сдвига уменьшается — она снова возрастает.
Классификационная система SAE не отмечает качественные параметры смазочных жидкостей, тоесть индекс вязкости масла не способен дать автовладельцу четкой информации, касательно выбора конкретной смазочной жидкости, которую стоит заливать в двигатель автомобиля для повышения его рабочей эффективности. Однако, маркировка состава по SAE (только цифровая, либо цыфро-буквенная) описывает оптимальные условия эксплуатации моторного масла: сезонность применения и температурные показатели окружающей среды. Расшифровать обозначение вязкости моторного масла, исходя из названной системы, совсем не сложно.
Например, обозначение всесезонного масла под маркировкой SAE 0W–20 состоит из числа «20» — показатель высокотемпературной вязкости масла; буквы «W» — указывает на возможность применения в зимний период, при низких температурах; цифры «0» — дает определение минимальному значению температурных условий, при которых допускается запуск двигателя (максимальный показатель -40°С).
Расшифровка маркировки моторных масел по вязкости для сезонных смазочных жидкостей еще проще. К примеру, летние классы обозначаются SAE 50, где цифра «50» означает степень вязкости масла (чем оно больше, тем больше вязкость конкретного состава), а зимние жидкости — SAE 20W ( литера «W» (winter) должна обязательно присутствовать в маркировке зимних составов). Специализованные варианты моторных масел (только летние, либо только зимние), в настоящие время практически не используются, так как их все больше и больше вытесняют всесезонные жидкости. Чаще всего, класс масла по SAE, выбирается автомобилистами исходя из среднезимнего температурного режима, характерного для климатического пояса конкретного региона эксплуатации транспортного средства. Так, если температура окружающей среды, обычно, не опускается ниже -25, то есть смысл задуматься о покупке средства с маркировкой 10W–40, которое, учитывая данные особенности, является оптимальным вариантом использования.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today
ВЯЗКОСТЬ МОТОРНОГО МАСЛА. ЧАСТЬ 2
Что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость?
И так повторимся: вязкость масла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от каких либо факторов или «советов». Итак, углубляемся в этот вопрос. Самая известная большинству автолюбителей пара трения в двигателе – это «поршень-цилиндр», поэтому берем для наглядности именно эту пару трения.
Начнем разбираться: разве диаметры поршня в сборе с кольцами и внутренний диаметр цилиндра, совпадают? Нет! Для того, чтобы поршень мог сделать поступательные движения в цилиндре, его диаметр должен быть меньше, иначе трение очень быстро нагреет их и разрушает.
Разница в диаметрах это зазор, вопрос в следующий: какой это зазор, чем он заполнен и на что он влияет? По принципу работы ДВС, именно этот зазор и определяет КПД, т.к. именно через этот зазор происходит потеря силы взрыва топливной смеси в цилиндре. Таким образом — чем меньше зазор – тем больше мощность? Кроме того, как и любой другой паре трения, здесь нужна постоянная смазка. Поэтому, задача конструкторов сделать этот зазор точно соответствующим той масляной пленке, которую создает моторное масло, имеющее такое свойство, как вязкость. В этом случае мощность двигателя будет максимально возможной (при прочих равных) для его конструкции.
Именно в этом моменте могут возникать вопросы, такие как: вязкость масла – величина переменная, зависящая от температуры. Например, у стандартного масла 5W-40, при прогреве двигателя, скажем от 40 до 100°С, вязкость падает около 90 до 14 мм2/с, т.е. более, чем в 6 раз. И падает вязкость не одномоментно, а по кривой. И кривая эта у каждого масла своя. Соответственно, если температура масла ниже 40 – вязкость будет еще больше. Следовательно, вместе со значением вязкости изменяется и толщина масляной пленки.
Из выше сказанного можно сделать вывод что , когда он холодный и вязкость масла гораздо выше расчетной. Делаем вывод, если масляная пленка толще зазора, увеличивается трение, что приводит к падению мощности и повышению температуры. Именно в этом и заключается особенность автопроизводителей, которые рассчитывают зазоры именно под рабочие температуры двигателя, осознано заставляя двигатель работать под повышенными нагрузками при прогреве.
Поэтому из-за большей вязкости двигатель прогревается быстрее. И категорически не рекомендуется нагружать двигатель до полного прогрева. Бытует мнение, что один прогрев в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя.
Также нужно помнить, что со временем внутренние поверхности двигателя постепенно изнашиваются, зазоры увеличиваются, соответственно, и степень влияния повышенной вязкости холодного масла на износ уменьшается.
Вязкость масла при рабочих температурах.
Когда двигатель и масло прогрелись до рабочей температуры, начинает работать система охлаждения двигателя. Что при этом происходит, а происходит следующие, если просто, то: при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается => температура масла растет => вязкость масла падает => толщина масляной пленки уменьшается => начинает работать система охлаждения и все приходит в норму, или этот процесс замедляется. И вот, мотор работает. Но не стоит забывать, что вязкость и температура масла при этом динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем диапазонах.
Таким образом, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора.
Так же надо помнить, что любой двигатель, точный механизм, и от работы этого механизм зависят мощность, крутящий момент, экономичность.
Разница в зазорах и рабочих температурах двигателей разных типов, их объемов и производителей естественно есть, и разница эта велика. Поэтому существуют разные допуски для масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (как пример ACEA).
Индекс высокотемпературной вязкости по SAE присваивается исходя из значений вязкости масла при температурах 100 и 150 °С. А что же происходит между этими значениями? Кривая изменения вязкости разных масел при изменении температуры может достаточно сильно отличаться. Уже не говоря о том, что даже в указанных контрольных точках температуры, требования SAE предполагают не точные значения вязкости, а достаточно широкий их диапазон.
В итоге получаем что на разных масла вязкостью 5W-40, могут иметь разную вязкость при температуре 60, 90, или 150 °С. И именно эта динамика и другие параметры, содержатся в допусков автопроизводителей и классификациях масел. Еще раз хочу напомнить, что нельзя, делить вязкость масла на хорошую или плохую – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя.
Вязкость масла выше нормы?
Прогреваем двигатель до рабочих температур, вязкость масла не снизилась до нужного значения. Но на нормальных оборотах и небольших нагрузках ничего критичного не будет. Возможно температура двигателя и работа охлаждающей системы приведут вязкость до допустимой нормы. Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса.
А если же приходиться резко увеличить обороты двигателя (обгон, подъем, манера езды), то скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре, поэтому двигатель нагревается больше (и это как минимум), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму.
В итоге: двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Рабочие температуры напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла, оно будет быстрее окисляется и такое масло и менять нужно гораздо чаще.
И еще, при холодном запуске, более густому маслу сложнее добраться по масляным каналам ко всем узлам смазки.
Все негативные последствия сложно будет заметить, но они скорее всего дадут о себе знать не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч. И доказать, что причина повышенного износа двигателя именно в неподходящем автомобильном масле практически невозможно – поэтому многие СТО, и даже официальные СТО часто не особенно задумываются о соответствия вязкости масла, которое они заливают, требованиям автопроизводителя для данного конкретного мотора.
Маловязкие масла
Обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас многие производители автомобильных масел делают энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью, например 0W-20. Отличаются эти масла от обычных допусками производителей, такие как ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.
Под такие масла идут и специально рассчитанные для них моторы, в «стандартном» двигателе применять такое автомасло просто опасно. При высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая в местах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить.
Поэтому занижать вязкость масла гораздо опаснее, чем завышать. И ни в коем случае не следует применять автомасла классов ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5, а также специальные, на которых написан только один допуск (одобрение) производителя, если эти классы качества либо допуски не подходят для вашего авто.
www.carbiz.ru