Ccs масла что это

Небольшой ликбез о динамических свойствах моторного масла.

Данная теория вырезана из одной моей работы по моторным маслам.
Для удобства понимания, оставлю ее в виде изображения.

В качестве введения:
Одним из важных показателей эксплуатации моторных масел является показатель динамической вязкости CCS, зависящий от низкотемпературных свойств и вязкости смеси базовых масел, и содержания модификатора вязкости.

Что касаемо взаимосвязи CCS и HTHS. При слишком низких значения CCS, в момент пиковых температурных нагрузок, значение HTHS будет ниже допустимого уровня или на границе уровней. Что скажется на прочности и толщине масляной пленки, и как следствие, износ ЦПГ и ГРМ.

В следующий раз выложу еще один пункт по моторным маслам. Как только защищу свой проект по этой тематике. 🙂

SsangYong Kyron 2013, двигатель бензиновый 2.3 л, 150 л. с., полный привод, механическая коробка передач — просто так

Машины в продаже

SsangYong Kyron, 2013

SsangYong Kyron, 2008

SsangYong Kyron, 2007

SsangYong Kyron, 2008

Комментарии 17

Интересно. А что с этим в жизни делать, для тех кто не в теме? "5 на 30" как то понятнее))

А что понятно из 5W-30? )))

С этим, да к примеру не гонятся за значениями CCS с запасом 1000 и выше (если при приобретении масла, смотрите паспорт качества), как многие это делают. На oil club часто вижу сравнивают этот покзатель и оценивают по нему "крутость" масла, не зная подводных камней. 🙂

А что понятно из 5W-30? ))) — я тоже улыбнусь)) Лучше поясните, какой показатель CCS выбирать?

Как минимум кинематика, как максимум низтотемпературные по прокачиваемости.

Изсходя из своей работы, ориентир по CCS для меня с запасом около 600 единич.
Пример, 10W — норма н.б. 7000, берем 6400. 5W — норма н.б. 6600, берем 6000 и т.д.

"Пример, 10W — норма н.б. 7000, берем 6400. 5W — норма н.б. 6600, берем 6000 и т.д."

Ничего не понял. Что такое "н.б.", не понял, что такое 6400 вместо 7000, тоже. В общем, спасибо большое, наверно мне это и не нужно. При выборе ориентируюсь на показатель 5w40 и имя производителя. Остальное фирма выберет за меня (и за миллионы других обычных водителей))

"н.б." — это "не более"
7000 это норма для масел 10W и 15W согласно классификации масел SAE J300.

Простой вопрос, когда машину выбираете или иную технику, подход ведь иной?) Все изучается досконально.
Но ладно, пользоваться инфой или нет, дело сугубо каждого.
Информация лишь для понимания, если есть к этому интерес. 🙂

Молодец, прикольный лигбез. Только вот видеш общество не знает как его прокомментировать. А вот если бы ты написал про использование Лукойловского масла в енговских моторах, как понимающевого человека, я думаю эта бы тема вызвала больший интерес и повод для дискуссий.

Спасибо.
Делюсь знаниями, для тех кому интересно это. Кто хочет понимать не только то, что такое 5W-40 и 0W-30. :)))

Очень много статей, где к примеру сравнивают CCS, с криками: "У этого масло ниже, оно круче. Зимой запустится без труда". Да согласен, запуск в низкие температуры будет лучше, но что на счет высоких температур?)))
Низкий CCS зачастую получают высоким содержание маловязкой базы, а это угар, тонкая масляная пленка. Высокое содержание загустителя (модификатора вязкости), что увеличивает нагар и отложения. Но при этом общество ведется на это, со словами "круто, заверните две". :))))

Я никогда не пишу о том, какое масло хорошее, а какое гу…но. Т.к. обычной физико-химии для этого мало. МОжно лишь примерно сказать о качестве масла и оставаться в догадках. Есть подобный пост у меня, но там явно видно, что г…
Нужны полноценные испытания в движках (на стендах). Такие испытания стоят от сотни тысяч, до миллионов. Если среди общества есть желающие проспонсировать подобные вещи, чтобы узнать как ведет себя к примеру Лукойл (который все так любят, но не знаю за что), то милости просим. ))))

Что такое вязкость моторного масла и как выбрать масло по вязкости?

Характеристики масла во многом зависят от его вязкости. Однако существует еще и такое понятие как индекс вязкости.

Чем отличаются эти параметры и как учитывать их при подборе моторного масла? Обо всём по порядку.

Что такое вязкость моторного масла

Вязкость — это способность масла оказывать сопротивление перемещению одной его части (или слоя) относительно другой. Соответственно, чем выше значение вязкости, тем гуще смазочный материал.

Широко распространено определение вязкости по стандарту SAE J300. Подробно о классификации SAE мы говорили в большом материале о том, как выбрать моторное масло.

один из основных показателей для моторного масла. Важно, чтобы оно оставалось жидким даже при низких температурах, могло протекать по масляным каналам и защищать детали двигателя от износа и трения. Однако в непрогретом моторе вязкость масла увеличивается, а его текучесть снижается.

• Прокачиваемость. Насос должен без проблем качать масло по системе. Особенно это актуально при низких температурах.
• Работа при высоких температурах. Масло не должно испаряться и расходоваться на угар.
• Защита двигателя от износа и перегрева во всех температурных диапазонах.
• Обеспечение минимальной силы трения между отдельными парами в двигателе.
• Уплотнение зазоров между деталями цилиндро-поршневой группы.

Первая цифра и буква означают динамическую вязкость, последнее число — кинематическую. В разговорной речи эти обозначения часто называют «вязкость на холодную» и «вязкость на горячую».

Что такое индекс вязкости

Индекс вязкости — это показатель, у которого нет единиц измерения: чем он выше, тем меньше вязкость масла зависит от температуры. Масло с высоким индексом вязкости быстрее поступает в зону трения при низких температурах, а при высоких — эффективнее снижает износ.

Низкий индекс вязкости означает затруднения во время запуска мотора в холодную погоду или снижение защиты деталей от износа при нагреве.

Стоит подчеркнуть: вязкость определяет текучесть жидкости в данный момент и при данных обстоятельствах. Индекс вязкости указывает на изменение вязкости при изменении температуры. Проще говоря: чем выше индекс вязкости, тем лучше, а вот вязкость нужно подбирать в соответствии с температурой внешней среды, при которой используется автомобиль.

Динамическая вязкость

Динамическая, или абсолютная, вязкость характеризует силу сопротивления маслянистой жидкости. Сила возникает во время движения двух слоёв масла, удалённых на расстояние в один сантиметр и движущихся со скоростью 1 см/с. Единица измерения силы — Па•с (мПа•с). обозначается английской аббревиатурой CCS. Тестирование отдельных образцов выполняется на специальном оборудовании — ротационном вискозиметре.

Степень вязкости показывает, при какой температуре можно запускать холодный двигатель. Рядом с цифровым значением стоит латинская буква W — первая буква слова winter («зима»).

В соответствии со стандартом SAE J300 динамическая вязкость всесезонных (и зимних) моторных масел определяется так:

• 0W — обеспечивает лёгкий запуск ДВС при температуре до —35 °С;
• 5W — при температуре до —30 °С;
• 10W — при температуре до —25 °С;
• 15W — при температуре до —20 °С;
• 20W — при температуре до —15 °С.

Для большинства регионов России масла со значением 10W и выше не могут быть рекомендованы как всесезонные. Это указано в допусках разных автопроизводителей для машин, предназначенных для российского рынка. Для России оптимальны масла с низкотемпературной характеристикой 0W или 5W.

Кинематическая вязкость

Кинематическая, или высокотемпературная вязкость — это величина, показывающая время, за которое некоторое количество жидкости проходит через отверстие определённого диаметра в специальном приборе — капиллярном вискозиметре.

Измеряется высокотемпературная вязкость в мм²/с. Альтернативная единица измерения — сантистокс (сСт). Есть следующая зависимость: 1 сСт = 1 мм²/c = 0,000001 м²/c.

Наиболее популярные классы кинематической вязкости по стандарту SAE — 20, 30, 40, 50 и 60.

Зависимость следующая: чем меньше класс, тем масло жиже. И наоборот, чем выше — тем больше вязкость. Лабораторные тесты проводят при трёх температурах: плюс 40 °С, плюс 100 °С и плюс 150 °С. Так можно увидеть динамику изменения вязкости в разных условиях: нормальных (плюс 40 °С/ плюс 100 °С) и критических (плюс 150 °С). Эти значения приняты за основные точки, хотя испытания проводятся и при других температурах.

При повышении температуры плотность вещества уменьшается, и это значит, что при постоянной динамической вязкости кинематическая будет увеличиваться. И наоборот: при снижении температуры кинематические коэффициенты снижаются.

В последнее десятилетие в мировом автопроизводстве есть тенденция к снижению высокотемпературной вязкости при высокой скорости сдвига — HTHS. Использование масел с низким HTHS экономически и экологически оправдано: такие масла дают большую экономию топлива по сравнению с продуктами с более высокой вязкостью. Подробнее о показателе HTHS мы писали в отдельной статье.

Меньшая вязкость приводит к снижению сопротивления деталей мотора, к увеличению мощности, снижению износа в некоторых узлах двигателя. Кроме того, при использовании маловязких масел выброс СО₂ в атмосферу значительно меньше, чем у масел более высокой вязкости. Подробно об этом мы говорили в одном из прошлых материалов.

Стоит лишь отметить: если двигатель не спроектирован под маловязкие масла (с низким HTHS), использование таких продуктов в нём недопустимо. Поэтому ещё раз напомним: первоочередным фактором при выборе масла будут рекомендации завода-изготовителя авто. Полный чек-лист по выбору можете найти здесь.

Что будет, если неправильно выбрать вязкость

Слишком густое или недостаточно вязкое масло может вызвать износ деталей, что в итоге приведёт к дорогому ремонту или замене двигателя.

• Рабочая температура двигателя будет повышаться, поскольку тепло будет отводиться хуже. Однако при езде на невысоких оборотах и/или в холодную погоду это не критично.
• Интенсивная нагрузка и/или езда на высоких оборотах может спровоцировать износ отдельных деталей и самого двигателя.
• Высокая температура двигателя приводит к ускоренному окислению масла, из-за чего оно быстрее теряет свои свойства.

• Масляная защитная плёнка на поверхности деталей будет очень тонкой, и детали не получат должной защиты от механического износа и воздействия высоких температур.
• Большое количество масла будет уходить в угар— высокий расход расход.
• Возникает риск появления так называемого клина мотора, что грозит сложным и дорогим ремонтом.

Заключение

Вязкость — важный, но не единственный параметр выбора масла. Большую роль играют другие показатели: допуски автопроизводителя, лицензии по стандартам ACEA, API или ILSAC(подробнее о классификации можно узнать в нашем материале), тип базового масла (синтетика, полусинтетика, минералка), особенности конструкции двигателя.

Самая точная информация о том, какое масло необходимо для вашего двигателя, содержится в технической документации к автомобилю. Кроме того, выбрать нужный продукт поможет наш онлайн-подборщик.

Ccs масла что это

Масло и антифриз

Корзина

Низкотемпературные свойства моторных масел: Температура застывания, динамическая вязкость CCS и MRV.

В нашей стране, где более половины территории находятся в климатических зонах с зимами с октября по май и февральскими морозами по 30 -40 градусов проблема холодного пуска автомобиля стоит как никогда остро. Поэтому рассказы «бывалых» о кострах под картерами автомобилей являются подлинными историями, а во многих советских брошюрах – сборниках советов автомобилисту рекомендовалось доливать в маслобак бензин и керосин, при необходимости завести машину в мороз.
В наше время весь этот «багаж» народных способов смешался фантазиями креативщиков – авторов рекламы про умные молекулы в моторном масле и прочую чушь. Поэтому даже в среде продвинутых потребителей и инженеров существуют несколько не совсем верных представлений о том, что такое низкотемпературные свойство масел и какие из них наиболее важные. Так же не совсем очевидна связь между составом смазочных материалов и их качеством.
Попробуем сначала разобраться, что мы собственно хотим от масел в условиях долгой и холодной зимы. Во-первых, и это бесспорно самое главное для всех – нам надо завести двигатель в сильный мороз. Не смотря на то, что вклад в запуск и не запуск двигателя вносят множества факторов, среди которых, например — состояние аккумулятора, свечей зажигания, качество топлива и уровень фильтров, существенный вклад в легкий запуск двигателя, вносит моторное масло.

Схема смазочной системы с мокрым картером: /— слив масла в поддон, // — подача масла в радиатор, /// — слив масла из радиатора в поддон, 1 — поддон блок-картера, 2 — маслозаборник, 3 — предохранительный клапан радиаторной секции насоса, 4 — редукционный клапан нагнетательной секции насоса, 5 — радиаторная секция насоса, 6—нагнетательная секция насоса, 7— перепускной клапан фильтра грубой очистки масла; 8—фильтр грубой очистки масла, 9—центробежный фильтр тонкой очистки масла,10— маслозаливная горловина, 11 — главная масляная магистраль, 12 — сливной клапан
Как происходит пуск двигателя? Аккумулятор питает электрическим током стартер, и то преобразует постоянный ток в крутящий момент, который приводом передается на вал. Вал соединен ремнем с маслонасосом. Если удалось прокрутить вал и запуск прошел успешно, маслонасос начинает работать, масло миную сетку впускного отверстия, клапан и масляный фильтр поступает на вал Задача маслонасоса прокачать масло к опорам распределительного вала, верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца. Далее через специальные форсунки на рабочую поверхность цилиндра, и остальные части в виде масляного тумана.
Какие препятствия этому нормальному процессу может представить чрезмерно охладившееся моторное масло?
⦁ Замершие остатки масла не дадут провернуться коленчатому валу. Для прокрутки валу требуется очень большое сдвиговое усилие. В то же время вязкость масла сильно увеличивается при отрицательных температурах, масло становиться похоже на желе. Чем меньшее усилие требуется чтобы провернуть вал в замерзающем масле, тем ниже должен быть ток подающийся на стартер. Вот почему старый аккумулятор не единственный виновник того что ваш двигатель не запускается на морозе. Загустевшее масло, легко кладет «ослабевший» на холоде аккумулятор на лопатки
⦁ Коленчатый вал провернулся, но масло не может прокачаться. Мы уже сравнивали моторное масло при низких температурах с желе. Желе можно без труда зачерпывать и есть ложкой, но что будет если мы попытаемся высосать его трубочкой? Мы не съедим ни грамма! Дело в том, что фруктовое желе, как и масло – неньютоновские жидкости. И вязкость их зависти от скорости внешнего воздействия (т.е. момента силы). Не смотря на то что при вязкость масла оказалась достаточно низкая, что прокрутился «медленный» вал, для быстрых шестерней маслонасоса и движению по узким каналам маслосистемы вязкость будет чересчур высокой. В результате двигатель будет работать в условиях масляного голодания что чревато повышенным износом, а в худшем случаем поломкой в результате заедания. Не зря во многих брошюрах для автовладельцев сравнивают один холодный запуск двигателя с 200 км пробега.
⦁ Еще одну опасность представляют кристаллы парафина. Известно, что масло – это не однородное вещество, а сложная структура, состоящая из молекул разного веса и строения. Некоторые молекулы – такие как парафины прямого строения могут кристаллизоваться раньше других при низких температурах, и укрупняться образую крупные частицы агломераты. В результате кристаллы парафинов будут забивать сетку маслоприемников, фильтры, что будет снижать текучесть масла и в конечном результате приведет к тому же опасному масляному голоданию.
⦁
Таким образом от моторного масла требуется сразу три низкотемпературные характеристики.
⦁ создавать как можно меньшее сопротивление прокрутке коленчатого вала
⦁ хорошо прокачиваться маслонасосом по узким трубкам масляной системы
⦁ не образовывать кристаллы парафинов
Поскольку не всегда есть возможность выезжать в поля и тестировать новые рецептуры масел на реальных двигателях в условиях крайнего севера, инженеры разработали ряд тестов определяющих насколько хорошо масло справиться с холодным пуском.
Первое испытание – «Проворачиваемость». Для его проведения использую имитатор холодного пуска CCS . Прибор представляет собой низкотемпературную баню, куда погружены миниатюрный электродвигатель, соединенный с ротором, установленный внутри статора с очень малым зазором от его стенки. Объем между ротором и статором заполнен маслом, характеристики которого и необходимо измерить. После охлаждения масла до нужной температуры, запускается электродвигатель и ротор начинает вращаться. Причем чем гуще масло, тем скорость вращения ниже. Собственно, измеряя эту скорость прибор и рассчитывает низкотемпературную вязкость CCS. Единица измерения — мПа с
Второе испытание прокачиваемость на миниротационном вискозиметре MRV Испытание проводят при температуре на 5 °С ниже чем CCS что бы быть уверен в том, что масляный насос не будет качать воздух.

Ротационный вискозиметр MRV
Миноритарный вискозиметр — MRV, который связан с механизмом прокачиваемость масла, является измерением при низкой скорости сдвига. Устройство прибора практически не отличается от теста CCS, объект исследования все таже динамическая вязкость жидкостей, за исключением размеров ротора и скорости вращение. Особенность метода — медленная скорость охлаждения образца. Дело в том, что масло при низких температурах становиться настолько сложной структурой что его кажущая вязкость зависит в том числе от так называемой тепловой истории. Тое есть при чем медленнее происходит охлаждение, тем вязкость ниже
Образец подготавливается так, чтобы иметь определенную тепловую предысторию, которая включает нагревание, медленно охлаждение, и циклы пропитки. MRV измеряет кажущееся остаточное напряжение, которое, если большее чем пороговое значение, указывает на потенциальную проблему отказа прокачивания, связанную с проникновением воздуха. Выше некоторой вязкости (в настоящее время определенной как 60000 сПуаз по SAE J 300), масло может быть вызвать отказ прокачиваемости по механизму, называемому «эффект ограниченного потока». Масло SAE 10W, например, должно иметь максимальную вязкость 60000 сПуаз при -30oC без остаточного напряжения
Испытание на температуру застывания – отличается тем что воспроизвести его можно и в «домашних условиях» если за окном сильные морозы. Суть теста проста, образец должен быть охлажден в стакане до нужной температуры, затем стакан надо наклонить на 45°. Если граница соприкосновения масла и воздуха при этом не сдвинулась с места, можно констатировать, что жидкость полностью перешла в твердое состояние.
Необходимо помнить, что результат так же как тесте MRV зависит от «тепловой истории». В лабораторном испытании охлаждение происходит в течении 10-20 минут. За это время кристаллы парафина не успевают собираться в крупные структуры. Если же мы поставим банку масла за окно вечером, а ночью как следует подморозит, время охлаждения будет существенно больше, кристаллы парафина затвердеют при более высокой температуре. (Оказывает влияние коэффициент охлаждения) Результат может отличаться от лабораторного на 5 – 10 °С!
Следующий момент–производители масла снижают температура застывания благодаря присадке-депрессору. Суть работы этой присадки – она не дает парафину укрупняться, увеличивать плотность, создавая псевдокристаллические структуры. Снижения динамической вязкости CCS производители масел добиваются подбором нужного базового масла и полимера-загустителя. Поэтому температура застывания и низкотемпературная вязкость могут быть никак не связаны между собой. Более того чрезмерное увеличение депрессора в рецептуре масло, может приводить к увеличению вязкости CCS. Это значит, что на масле с очень низкой температурой застывания двигатель не заведётся, даже если температура воздуха будет на 10 градусов выше.
Для удобства выбора масла Сообщество автомобильных инженеров SAE разработало «классы вязкости». По сути «зимний» класс вязкости – это норматив по вязкости кинематической, прокачиваемости и проворачиваемости масла. Зная технические параметры двигателя, системы пуска, маслонасоса, фильтров и маслотрубок производители двигателя определяют какие критерии прокачиваемой и проворачиваемой будут достаточны при той или иной температуре и исходя из этого дают рекомендации по классу вязкости. Потребителю остается четко следовать инструкции и покупать нужное масло.
На этом в принципе можно было и закончить статью, но напоследок приведу некоторые интересные детали, которые также помогут в оценке низкотемпературных свойств масел.
Сравнение CCS масел
Во-первых, многие производители могут жульничать, и экономить на компонентах масла, но указывать класс масла, в котором цены на продукт выше, даже если они не выполняют один или несколько критериев для соответствия этому классу. Во-вторых, если даже два масла соответствуют одному классу, то у одного показатели прокачиваемость проворачиваемости, могут находиться на самой границе, а у другого значительно превосходить норму. На практике это будет означать что на масле с лучшими низкотемпературными характеристиками, машина будет заводиться легче даже при не молодом аккумуляторе, и износ двигателя при зимних стартах будет значительно ниже. Поэтому кроме класса SAE всегда следует обращать внимание на характеристики прокачиваемость MRV, проворачиваемости CCS, температуры застывания указные в технических описаниях на масла, паспортах качества, а результаты физико-химического анализа масел в независимых лабораториях.
Важно также, что тесты не учитывают тепловую историю масла, а также не учитывают изменение свойств при долговременной его эксплуатации в двигателе. Поэтому помимо приведенных выше испытаний существуют и более сложные низкотемпературные тесты. Это динамическая вязкость, температура зазывания и фильтруемость масла при долговременном и неравномерном охлаждении, а также после искусственного состаривания масла в испытательном двигателе в том числе при попадании воды. Эти тесты входят в сиквенсы ACEA и API и их проходят одобренные, автопроизводителями пакеты присадок и базовые масла. Так что, если производитель масел получил спецификации и допуски честно, и они соответствуют тому что указано в вашей сервисной книжке, скорее всего низкотемпературные характеристики будут лучше и оставаться неизменными на протяжении всего межсервисного интервала.

Расшифровка лабораторных анализов моторных масел

Чтобы научиться делать выбор масла правильно и осмысленно, опираясь не только на показатель вязкости по SAE и допусков, необходимо понимать все технические характеристики масел. В своих обзорах я постоянно привожу таблицу с лабораторными показателями масел – динамическая и кинематическая вязкость, плотность, индекс вязкости, содержание различных веществ и прочее. Чтобы вам было проще разбираться в этих показателях и понимать их, я создал эту статью, где подробно пройдусь по каждому показателю, объясню, зачем используется каждый из них и какие применимые нормы этих показателей для масел разного класса.

• Плотность моторного масла при 15 градусах
• Плотность отработанного масла
• Как измеряется плотность
• Значение плотности для синтетики и минералки
• Кинематическая вязкость моторного масла при 40 и 100 градусах
• Как связана кинематическая вязкость и стандарт SAE J300
• Как измеряется кинематическая вязкость
• Динамическая вязкость HTHS
• Кинематическая вязкость при выборе моторного масла
• Динамическая вязкость моторного масла CCS и MRV
• CCS и MRV – что это и как определяется
• Индекс вязкости моторного масла
• Вспышка и замерзание моторного масла
• Сульфатная зольность
• Что определяет параметр сульфатной зольности
• Как определяется сульфатная зольность готового масла
• На что влияет сульфатная зольность
• Классификация масел в зависимости от количества сульфатной золы
• Общее щелочное число (TBN)
• Общее кислотное число (TAN)
• Содержание серы
• Испарение масс NOACK
• Присадки

Плотность моторного масла при 15 градусах

Плотность не так часто используется при рассмотрении технических параметров масла, но это довольно важный параметр, от которого зависит, насколько хорошо масло будет создавать нужное давление, то есть как быстро и эффективно жидкость будет достигать всех деталей и обеспечивать им надежную смазку. От плотности зависит и качество отведения тепла маслом от деталей и охлаждения двигателя.

По сути от плотности зависит кинематическая вязкость, то есть саму кинематическую вязкость вычисляют, использую значение динамической вязкости и плотности масла. Поскольку температура влияет на плотность, для моторного масла температура измерения данного параметра равняется 15 градусам.

Плотность моторных масел должна быть в пределах 0,8-0,9 кг/м3, но бывают масла и с показателем в пределах 0,7-0,95 кг/м3.

Плотность отработанного масла

В целом плотность масла определяет тип основы и состав присадок. Плотность масла ниже, чем эталонная – то есть плотность дистиллированной воды, так как в смазке в большом количестве присутствуют легкие примеси. С пробегом эти примеси испаряются, а тяжелые наоборот накапливаются, из-за чего плотность отработки масла будет выше, чем у свежего. Измерение плотности – это хороший способ определение подделки. Некоторые подделки – это очищенные отработанные масла, но как бы их не очищали или не дополняли добавками, плотность все равно не вернется к первоначальному значению.

Как измеряется плотность

Плотность моторных масел измеряется по общим правилам физики – соотношение веса к объему, то есть кг/м3. Сама по себе плотность масла не так важна, если только вы не хотите проверить масло на подделку. Важнее сохранение этого параметра, то есть текучести, при изменении температур. Плотность моторных масел измеряется при +15 градусах, в то время как в двигателе температура меняется в широком диапазоне от плюса, до минусы при холодном пуске зимой. По этой причине при рассмотрении технических характеристик при оценке масла большее внимание уделяется динамической и кинематической вязкости, которые по сути являются производными от значения плотности.

Значение плотности для синтетики и минералки

По большому счету плотность масла зависит именно от типа основы. Минеральные масла гораздо гуще, поэтому менее стабильны при повышении температуры, чем синтетика. Для минералки диапазон плотности составляет 875-856 кг/м3. Для синтетики 840-860 кг/м3. Но, как я уже говорил выше, важна не сама плотность, а сохранение текучести при рабочей температуре, то есть кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость моторного масла при 40 и 100 градусах

О значении кинематической вязкости я уже писал в статье, где разбирал вязкость SAE, но немного освежу информацию и здесь. Чтобы вы понимали, что это за показатель, зайдем издалека. Масло в двигателе не сохраняет одну стабильную температуру, во время движения она постоянно меняется и может достигать 140-150 градусов. На приборную панель выводятся показания температуры охлаждающей жидкости, которая в норме не превышает 90 градусов, температура масла же в основном далека от этого показателя.

Как связана кинематическая вязкость и стандарт SAE J300

При нагреве масло становится жиже, и чем выше температура, тем выше текучесть масла. Стандарт SAE J300 прописывает значения вязкости разных марок масел при высоких и низких температурах. Об отрицательных температурах мы поговорим ниже.

Вторая цифра вязкости по SAE – это и есть высокотемпературное значение, то есть какая максимальная и минимальная вязкость при 40 и 100 градусах должна быть у масла, чтобы оно могло называться Xw-20, Xw-30, Xw-40 и т.д. Большинство водителей думает, что это указание на климат, при котором может использоваться масло, но это в корне не верное утверждение. Это показатель вязкости масла при рабочих температурах.

Зачем это нужно. Двигатели имеют совершенно разные конструкции, в зависимости от модификации, отличается расстояние между трущимися элементами, толщина масляных каналов. От текучести масла при рабочей температуре зависит толщина масляной пленки и проходимость его по масляным каналам, при недостаточной вязкости пленка будет недостаточно толстой, движущиеся детали трутся друг об друга и наступает их износ. При избыточной вязкости масло не сможет прокачаться по каналам и наступит масляное голодание, пленка на трущихся деталях будет слишком толстой, что приведет к перегрузке и перегреву. Речь идет о толщине, равной микронам, но все же для двигателя важны и такие значения.

Как измеряется кинематическая вязкость

Специальным прибором, который измеряет время, необходимое образцу для истечения при заданной температуре. Измеряется в мм2/с. Для масел разной вязкости по SAE приняты разные пороги вязкости при 40 и 100 градусах, чаще всего при оценке масла обращают внимание на вязкость при очень высокой температуре, то есть при 100 градусах по Цельсию. Посмотреть стандарты вы можете в таблице ниже.

Класс вязкости	Динамическая вязкость при 150 градусах и высокой скорости сдвига
20	2.6
30	2.9
40	2.9 для классов 0W-40, 5W-40, 10W-40
40	3.7 для классов 15w-40, 20W-40, 25W-40 и 40
50	3.7
60	3.7

Кинематическая вязкость при выборе моторного масла

С этим все понятно, выбираем масла только в той категории вязкости по SAE, которая рекомендована производителем двигателя. Но здесь мы видим следующую картину: у каждого производителя свой показатель кинематической вязкости, который не выбивается за рамки стандарта SAE, но все же может иметь значительную разницу. Здесь тоже нельзя оценивать масла: больше – значит лучше.

Если кинематическая вязкость стоит на самой высокой границе стандарта, такое масло покажет высокие защитные качества, будет хорошо удерживаться на деталях (хотя эта способность зависит не только от вязкости), но при этом усилит сопротивление деталей, то есть вызовет перегрев и потребует бОльших затрат топлива для движения. Масла с вязкостью у нижней границы хорошо смажут детали, потребуют меньших затрат топлива для их движения, но при перегрузке могут не создать необходимую защиту, то есть подходят в основном для спокойной езды.

Вывод: выбираем масла в необходимом классе SAE по своим потребностям, для полуспортивной езды – погуще, для обычной езды – пожиже. Но не забывайте, что кроме показателя кинематической вязкости на степень защиты маслом двигателя влияют и остальные технические характеристики масла, которые мы рассмотрим далее.

Динамическая вязкость моторного масла CCS и MRV

Этот показатель определяет низкотемпературные характеристики масла и тоже относится к стандарту SAE J300, в нем обозначается первой цифрой и буквой W. Большинство водителей определяет применяемость масла в зимний период в своем климате только по этим двум символам в маркировке SAE, но по своему опыту могу сказать, что не стоит. Некоторые масла с маркировкой 10W могут иметь более выдающиеся низкотемпературные характеристики, чем масла 5W, если рассматривать показатели динамической вязкости. Этот показатель напрямую зависит от состава масла, то есть его основы. К примеру, большое влияние на низкотемпературные качества оказывает ПАО, синтетика лучше сохраняет текучесть в мороз, чем минеральные или полусинтетические масла. Так что при выборе смотрите на показатель динамической вязкости CCS или MRV – чем он дальше от верхнего порога, тем лучше.

CCS и MRV – что это и как определяется

И кратко определимся, что это за показатели. CCS (Cold Crank Simular) – имитация холодного пуска, определяет максимальную вязкость при заданной отрицательной температуре, которая позволит запустить двигатель штатными системами запуска. Вязкость CCS определяется при температурах от -10 до -35 градусов Цельсия, установленная температура зависит от класса масла по SAE, показатели для каждого класса можете посмотреть в таблице ниже.

MRV (Mini Rotary Viscometer) – тест на прокачиваемость. В данном случае определяется максимальная динамическая вязкость масла, при которой оно прокачается по каналам во все пары трения в момент пуска мотора. То есть первый тест определяет, при каких температурах пуск будет возможен, а второй тест – при каких он будет безопасен, без длительного масляного голодания деталей. Этот показатель определяется при температуре от -15 до -40 градусов Цельсия, тоже зависит от класса вязкости по SAE.

Класс вязкости	Имитация холодного пуска CCS	Прокачиваемость MRV
0W	6200 при -35	60000 при -40
5W	6500 при -30	60000 при -35
10W	7000 при -25	60000 при -30
15W	7000 при -20	60000 при -25
20W	9500 при -15	60000 при -20
25W	13000 при -10	60000 при -15

Учитывайте, что в тестах до указанной температуры остужается именно масло. В реальных условиях температура двигателя редко опускается до того же значение, что и температура окружающего воздуха. К примеру, если зимой у вас за окном -35 градусов, двигатель должен простоять без работы двое суток, чтобы масло в нем остыло до такой же температуры.

Индекс вязкости моторного масла

Указывается чаще всего трехзначным числом, гораздо реже двузначным, такие показатели индекса присущи минеральным маслам, которые уже практически не используются для легковых автомобилей.

Этот показатель редко берут для оценки масла, а напрасно, ведь именно он показывает, как будет меняться внутреннее трение в зависимости от температуры масла. То есть указывает на стабильность масла при высокой нагрузке. Чем выше индекс, тем стабильнее масло.

Рассчитывается индекс довольно сложно, для этого используется сложная формула, построенная на эмпирических расчетах, выведенных из двух эталонных смазок, в формулу вводят значения кинематической вязкости масла при 40 и 100 градусах Цельсия и получают необходимое значение.

Обычно индекс варьирует от 140 до 180 единиц, но есть некоторые масла с индексом сверх 200 единиц.

Например, это отдельная категория смазок японского производства, изготавливаются на основе ПАО или сложных эфиров с добавлением особого пакета присадок, но такие масла редко используются, так как применимы для небольшого количества модификаций двигателей.

При оценке индекса вязкости следует учитывать вязкость масла, чем оно жиже, тем выше индекс. Оценивать индекс проще всего в сравнении с конкурентами. К примеру, для масел 10W-40 индекс может быть в пределах 150-160 единиц, а для 5w-30 на уровне 160-180.

Вспышка и замерзание моторного масла

Высокотемпературные показатели масла измеряются не только кинематической вязкостью, есть еще такой параметр, как температура вспышки. Его определяют в отрытом или закрытом тигле, для масла используется метод открытого тигла, закрытый используется для топлива. К маслу приближают пламя газа и определяют, при какой температуре оно вспыхнет. Этот процесс зависит от количества накопленных паров, то есть испарений, которые и вспыхивают. То есть показатель вспышки указывает на летучесть масла и чистоту его основу.

Чем чище основа и чем меньше испаряется, тем выше будет вспышка. Хорошее масло должно иметь показатель вспышки от 225 градусов Цельсия.

Температура замерзания – это температура, при которой масло теряет свою тягучесть и подвижность. При застывании вязкость растет, кристаллизуется парафин в составе, масло становится твердым и пластичным. По этому показателю тоже можно оценивать поведение масла в мороз. Чем ниже температура замерзания, тем лучше. Как и в случае с динамической вязкостью, она зависит от состава масла и качества его основы.

Сульфатная зольность

Что определяет параметр сульфатной зольности

Сульфатная зольность – это содержание в масле различных твердых и неорганических соединений, которые образуются после сжигания смазочного материала. Определяется в процентах от общей массы масла.

Есть два понятия зольности – зольность базового масла и сульфатная зольность. Если объяснять просто, то обычная зольность указывает на чистоту базового масла, то есть сколько в самой базе без добавления пакета присадок содержится солей и несгораемых примесей. Сульфатная же зольность определяется для уже готового масла с добавленным пакетом присадок, и она определяет количество присадок и их состав, это относится к солям натрия, калия, фосфора и других веществ.

При рассмотрении характеристик масла зольность должна быть максимально низкой, чтобы оно могло называться качественным. По международным требованиям и нормам она не должна превышать 2%.

Почему так? В любом ДВС некоторое количество масла испаряется под воздействием высокой температуры, то есть угорает. Этот процесс приводит к тому, что несгораемые примеси, которые всегда есть в масле, оседают на стенках. То есть чем выше у масла зольность, тем больше будет этого налета. Особенно чувствительны к высокой зольности системы, оборудованные сажевыми фильтрами, для них можно использовать только масла из специальной категории LowSAPS – малозольные масла.

Как определяется сульфатная зольность готового масла

В лаборатории масло сжигают при температуре 775 градусов до образования твердых остатков, именно эта твердая масса и есть та самая зола, несгораемые остатки, которые оседают на стенках двигателя и забивают систему очистки выхлопных газов. Массу остатков соотносят с количеством тестируемого масла и выводят процентное соотношение.

Если говорить о зольности чистой основы, без присадок, то зачастую она не превышает 0,005%, в готовом же масле мы говорим о цифрах в 2%, эту разницу дают добавляемые в масло присадки. То есть мы получаем такую картину – чем «жирнее» пакет присадок в масле, тем больше будет золы. Так что рассматривать этот показатель можно двояко. С одной стороны, масло должны быть чистыми не оставлять отложений на двигателе. С другой стороны, высокая зольность говорит о богатом пакете присадок.

На что влияет сульфатная зольность

Кроме того, что высокое содержание сульфатной золы приводит к большому количеству налета внутри двигателя, она влияет на некоторые еще параметры масла. Зольность напрямую связана с щелочным числом моторного масла, о котором еще поговорим ниже. Количество золы прямо пропорционально количеству щелочи, то есть чем больше золы, тем больше щелочи и тем выше моющие свойства масел.

Количество зольных отложений при сгорании сказывается на температуре вспышки масла, о которой уже говорили выше. Особенно хорошо это заметно в отработке. Со временем присадки выгорают, и чем меньше их остается, тем ниже температура вспышки, то есть эксплуатационные качества масла падают.

Если говорить о самой конструкции автомобиля, то масла с большим количеством золы негативно сказываются на системе зажигания, затрудняют пуск в мороз, загрязняют элементы системы очистки выхлопа – катализаторы, сажевые фильтры, системы EGR. А малозольные масла, в свою очередь, не обеспечивают нужную защиту для нагруженных двигателей.

Классификация масел в зависимости от количества сульфатной золы

Классификация ACEA уделяет большое внимание сульфатной зольности масел и даже подразделяет их на категории, в зависимости от ее содержания в готовом составе:

• Full Saps – полнозольные смазки, допускается содержание золы в пределах 1-1,1%.
• Mid Saps – среднезольные смазки, допускается содержание золы от 0,6 до 0,9%.
• Low Saps – малозольные, менее 0,5%.

Зачастую производители размещают информацию на канистре масла о принадлежности масла к той или иной категории.

Общее щелочное число (TBN)

Во время работы двигателя в нем проходят химические и физические процессы, в результате которых молекулы топлива окисляются, образуется окись, и она крайне негативно сказывается на металлических частях двигателя, образует шлам, оседает на деталях, некоторые химические компоненты окиси участвую в процессах коррозии, разрушают резиновые уплотнители. Чтобы нейтрализовать образовывающуюся кислоту в масло добавляют химически активные присадки. Само по себе минеральное очищенное масло химически нейтрально.

Для повышения щелочности масла в него добавляют специальные присадки – детергенты, они частично нейтрализуют образующуюся кислоту и расщепляют на мелкие фракции, не дают сформироваться шламу. Щелочность падает с пробегом, чем больше пробег, тем ниже щелочное число и тем выше кислотное. Когда до их «встречи» остается небольшой зазор, масло теряет свою способность мыть и нейтрализовать и становится непригодным. Поэтому масла с большим щелочным числом считаются самыми лучшими и рабочими.

В современных маслах встречается показатель щелочи от 5 до 14 мгКОН/г. Хорошим показателем для бензиновых моторов считается 7-8 мгКОН/г, для дизельных от 9 – в дизельном двигателе сложней условия для масла, выше температура, больше серы в топливе. Безопасным использование масла считается до показателя TBN до 50% от показателя свежего масла. С появлением бензина с низким содержанием серы этот показатель немного снизился, сера – один из главных врагов масла, способствующих его окислению. Критический показатель для смены масла, когда щелочное число сравнивается с кислотным.

Для определения щелочного числа в свежем масле и в отработке используются разные методы. Для свежего масла ГОСТ 30050 или ASTM D 2896, для отработки ГОСТ 11362 или ASTM D 4739. Каждый метод «видит» щелочи разного типа, но иногда компании используют для анализа и отработки, и свежего ГОСТ 30050 или ASTM D 2896, это связано с внутренней политикой производителя.

Определение качества масла по щелочному числу двояко. С одной стороны, масло с низким числом быстрей сработается, потеряет свои свойства отмывать шлам. С другой стороны, обогащение состава присадок снижает щелочное число, то есть масла с богатым пакетом присадок могут иметь низкий показатель щелочи. Поэтому некоторые дешевые масла с высоким щелочным числом могут просто иметь бедный пакет присадок.

Общее кислотное число (TAN)

Кислота встречается не только в отработке масла, кислотные компоненты в небольшом количестве есть и в свежем масле и это нормально, обусловлено добавлением активных сернистых присадок. Поэтому в технических характеристиках масла и лабораторных анализах указывают общее кислотное число TAN.

Химические кислотные компоненты в новом масле слабо кислотные, они не оказывают негативного влияния на металл двигателя. Чаще всего они колеблются в пределах 1,5-3,0 мгКОН/г. При оценке кислотного числа в масле, опираемся на принцип – чем меньше, тем лучше. И обращаем внимание на количество щелочи. То есть если в масле щелочи 8, а кислоты 2, оно сработается быстрее, чем то, в котором при 2 мгКОН/г кислоты 10 щелочи.

Кислота в свежем масле зависит от пакета присадок, например, противоизносный пакет ZDDP дает довольно много кислоты. То есть чем жирнее пакет, тем больше будет кислотность и это нормально. В отработке кислоты тем больше, чем больше пробег, о чем говорили выше.

Содержание серы

Количество серы в свежем масле определяется как массовая доля, то есть в процентах. Этот показатель зависит от природы нефти, из которой готовили базу, от качества ее очистки. Современные методы очистки позволяют создавать масла с низким содержанием серы.

По количеству серы в анализе можно определить степень очистки базы и используемый пакет присадок – на сульфонатах кальция или на салицилатах кальция. В первом случае серы будет до 0,400%, во втором 0,200-0,260%. Если серы более 0,500%, это чаще всего говорит о том, что в базе есть минеральное масло первой группы, чаще всего встречается в полусинтетике с высокой вязкостью.

Испарение масс NOACK

Этот показатель определяется как количество испарившегося масла в течение 1 часа при температуре 250 градусов Цельсия и постоянном потоке воздуха. Измеряется в процентах. Чем ниже этот показатель, тем выше стабильность масла при высоких температурах и тем меньше будет его расход. Стоит обращать внимание, что NOACK зависит от вязкости масла, чем она выше, тем ниже NOACK. Кроме вязкости на испаряемость влияет химический состав, поверхностная адгезия, наличие полимерных загустителей и другое.

По NOACK можно определять качество масла, этот показатель ограничивают требования международных стандартов ACEA, API, допусков автопроизводителей. По NOACK можно делать выводы о составе масла. А вот судить о расходе масла по этому показателю можно только косвенно, так как расход зависит не только от испарения, но и еще от множества факторов.

Присадки

Молибден – модификатор трения, антиоксидант, за счет уменьшения трения снижает шум от работы двигателя. Чаще всего встречается в маслах с американскими стандартами API и ILSAC, но иногда встречается и в европейских маслах. В свежих стандартных маслах содержание молибдена обычно колеблется в пределах 50-75ppm. На данный момент это один из самых эффективных модификаторов трения.

Фосфор – противоизносная присадка из пакета ZDDP. Может встречаться и в модификаторах трения MoDTP.

Цинк – еще один компонент ZDDP.

Барий – встречается в составе очень редко, но может использоваться в качестве моющего и диспергирующего компонента, ингибитора коррозии.

Бор – беззольный дисперсант сукцинимида бора, удерживает продукты сгорания во взвешенном состоянии, имеет высокие моющие и нейтрализующие качества. Бор выступает и в качестве растворителя для противоизносных и антифрикционных присадок. С пробегом его количество в масле снижается.

Магний – моющий, нейтрализующий и диспергирующий компонент, в масле присутствует в виде сульфоната магния или салицилата магния (более современный). Сульфонаты магния считается не такими эффективными, как детергенты на основе кальция, они содержат много серы и не так эффективно нейтрализуют кислоты в сравнении с кальцием.

Кальций – входит в состав масел в качестве моющих и нейтрализующих присадок. Чаще всего встречается сульфонат кальция или салицилат кальция. Отмывает загрязнения и удерживает их во взвешенном состоянии. Определить большое количество сульфоната кальция можно по высокому содержанию серы и высокой зольности. Салицилат кальция показывает низкую золу и серу, при этом самого кальция в анализе тоже будет меньше в сравнении с сульфонатом кальция, иногда в половину меньше.

Натрий – еще один моющий компонент, который в масле используется в виде сложных соединений сульфоната натрия и салицилата натрия. В некоторых маслах встречается в сочетании с кальцием, так как эта пара дает меньшую зольность. Есть соединения натрия, которые используются и как противоизносная присадка.

Титан – некоторые моторные масла содержат соединения титана в качестве противоизносной присадки, снижает трение и износ. Соединения титана приходят на смену пакета ZDDP, так как является более экологичными, то есть лучше совместимы с катализаторами выхлопных газов.

Кремний – чаще всего встречается в отработке, но попадается и в анализе свежего масла, входит в состав в качестве антипенной присадки.