Кинематическая вязкость масла что это такое

Кинематическая вязкость — величина не постоянная.

Смена масла в двигателе. Для тех, кто привык доверять в этом вопросе мнению сотрудников специализированного сервиса, этот пункт в обслуживании автомобиля особых хлопот не вызывает. Максимум, из-за чего придется наморщить лоб, так это выбрать подходящее по цене масло из предложенных.

Для тех, кто полагается исключительно на свои знания и опыт, выбор масла стал довольно мучителен. А как иначе? Ведь то масло, которое ранее заливали в двигатель, либо пропало с полок, либо ценник на него взлетел в несколько раз. Вот и приходится пытливым умам искать подходящую альтернативу. Кто-то смотрит на то, что дешевле, кто-то обращает свои взоры на новые бренды. Но, так или иначе, первое, на что смотрит хоть немного сведущий в масле автолюбитель, так это на вязкостный показатель масла.

Именно он является первоопределяющим при выборе масла, и именно он прописывается автопроизводителем в рекомендациях к применению в том или ином двигателе. Это уже потом добавляют различные допуски и требования, которым должно соответствовать масло в том или ином двигателе. Но первое, что ищет потребитель, шаря по полке глазами, это нужные цифры до и после «W». Цифра «до» отражает способность к работе масла при отрицательных температурах, цифра «после» — способность масла работать при положительных температурах.

Распределение температуры в двигателе.

Так что же такое вязкость масла? Это одно из важнейших свойств, определяющее его применимость в двигателях различных типов. Нужно заметить, что создать действительно качественно масло, отвечающее множеству показателей, довольно сложно. Не менее сложно сделать его текучим и способным защищать детали, как при отрицательных, так и положительных температурах. Посудите сами. Масло в двигателе должно работать как при, например, — 50оС во время запуска двигателя где-нибудь в Якутске, так и выдерживать + 200оС непосредственно при работе двигателя. В районе поршневых колец как раз такая температура.
Для того чтобы готовое масло было работоспособным при таком широком диапазоне температур, в базовое масло или масла, из которых оно состоит (базовых масел может быть от несколько), добавляют модификаторы вязкости и депрессоры.

Модификаторы вязкости – это полимеры. Их особенность заключается в том, что, в зависимости от температуры, их молекулы способны изменять конфигурацию. Чем ниже температура, тем меньше в размерах клубки ими образованные. И, чем выше, тем больше эти клубки разворачиваются, загущая масло. Все это обеспечивает требуемые показатели масла при высоких температурах.

Неправильно подобранное масло сулит не мало проблем при пуске двигателя в мороз.

Для того, чтобы масло сохраняло свою текучесть при низких температурах, в него вводят депрессоры. Базовые масла содержат углеводородные цепочки (парафины) которые при отрицательных температурах довольно охотно кристаллизуются, что вызывает загущение масла. Депрессоры блокируют рост их кристаллической решетки при отрицательных температурах и, тем самым, предотвращают застывание масла.
Наибольшее распространение в средних широтах получили масла 5W-30 и 5W-40. В первом случае температурный диапазон работы масла – от- 35оС до +35оС, во втором случае – от -35оС до +40оС. Для того чтобы это быстро определить без лишних вычислений уже давно существует соответствующая таблица.

С первым числом все относительно просто. В случае если вязкость масла не соответствует климатическим условиям, при которых эксплуатируется автомобиль, то использовать его нельзя по причине застывания. Стартер просто не провернет коленчатый вал с необходимой частотой вращения (вязкость проворачивания), а масло не потечет по масляной системе двигателя ввиду того, что его вязкость будет чрезмерной (вязкость прокачки).

Куда сложнее обстоят дела с числом после дефиса. Изначально оно так же завязано на климатические условия эксплуатации, однако помимо учета внешних температур, оно так же привязано и к температурным характеристикам двигателя. И вот тут на арене появляется такой показатель, как кинематическая вязкость, которая определяется при температуре в +100оС. Именно этот показатель характеризует поведение масла в узлах трения двигателя. И именно от нее зависит, насколько прочна будет масляная пленка, защищающая двигатель от износа, а так же будет ли масло способствовать экономии топлива. Если цифра ниже минимального порога, то это вызовет разрыв масляной пленки. Если цифра выше, то масло будет препятствовать вращению деталей двигателя и, тем самым, вызывать дополнительное механические потери.

Кинематическая вязкость масла – величина не постоянная. Со временем, полимеры, которые в большей степени отвечают за этот показатель, разрушаются, и масло все меньше и меньше начинает соответствовать тем показателям, которые были заявлены изначально. Существует мнение, что уже к середине пробега масла кинематическая вязкость падает чуть ли не в половину. Особенно это актуально для масел, в которых используются не очень качественные пакеты присадок.

Именно поэтому мы при производстве масла решили отказаться от готовых пакетов присадок. Пакет присадок в нашем масле свой. Это позволяет не зависеть от характеристик предлагаемых на рынке готовых пакетов и, как следствие, можем наделять масла именно теми свойствами, которые необходимы в зависимости от той или иной классификации. В частности, уже сейчас полимеры из нашего пакета присадок позволяют обеспечивать готовому маслу отличные вязкостные характеристики как при высоких, так и при низких температурах. Не стоит забывать и про индекс вязкости. Он, как известно, складывается из вязкостных показателей при двух температурах: 40 оС и 100 оС и характеризует изменение вязкости масла от температуры. Чем индекс вязкости выше, тем меньше масло изменяет свою вязкость в зависимости от температуры.

Для определения кинематической вязкости требуется не более 10 минут.

Для исследования масел по этому показателю нашей компанией был приобретен вискозиметр, который с высокой точностью определяет кинематическую вязкость и позволяет сделать определенные выводы по качеству состава масла.

Заявленные характеристики по кинематической вязкости масла Лукойл совпали с результатом анализа.

Мы так же предлагаем вам принять участие в наших исследованиях. Для этого нужно лишь прислать нам на анализ исходное масло и масло с определенным пробегом. (Подробно здесь) После этого мы опубликуем ваш результат, а вы сделаете для себя вывод, насколько качественное масло вы приобрели и на каком пробеге его нужно менять, как утратившее способность к предотвращению износа двигателя. Ждем ваши образцы.

Для анализа потребуется исходное масло и масло с пробегом.

Как выбрать моторное масло? Советы экспертов

Вязкостно-температурная характеристика моторного масла заметно влияет почти на все основные показатели двигателя. Мощность, момент, экономичность, ресурс – всё это рассчитывается разработчиками мотора под определенную вязкость масла. Ее классифицируют по системе SAE (англ. society of automotive engineers – сообщество автомобильных инженеров). Эта классификация оговаривает максимальную низкотемпературную вязкость, а также диапазон вязкости при 100 ºС. Но чтобы понять, какое масло выбрать, нужно для начала вспомнить, что скрывают «масляные» обозначения.

Обозначения и скрытый смысл

Они весьма условны. Первая цифра говорит о минимальной температуре, на которую рассчитано масло. Если, например, впереди стоит ноль, то проворачивание коленвала гарантируется при температуре до –35 ºС, а прокачиваемость масла – аж до –40 ºС. Точнее говоря, производитель масла ручается, что при указанных температурах вязкость продукта не превысит определенных классификацией SAE значений.

Число после дефиса отвечает за высокие температуры: оно говорит о допустимом диапазоне изменения вязкости масла при 100 ºС. К примеру, для «двадцатки» производитель обещает вилку от 5,6 до 9,3 сСт, а для «сороковки» – от 12,6 до 16,3 сСт. Кроме того, это же число характеризует минимальную вязкость при 150 ºС.

Какая вязкость лучше?

На морозе всё понятно: с чересчур вязким маслом стартер не провернет мотор, а насос не сможет прокачать масло. И чем меньше первое число в обозначении, тем меньше износ двигателя при пуске. На работу прогретого мотора этот параметр не влияет.

При высоких температурах картина сложнее. Казалось бы, чем больше вязкость, тем лучше. Но это не так. Если зальете в мотор обычной легковушки «шестидесятку», вовсе для него не предназначенную, то, скорее всего, не только потеряете мощность, а еще и угробите двигатель. Но почему? Ведь вязкое масло должно лучше защищать детали от износа. Чем выше вязкость, тем толще слой масла в подшипниках и под поршневыми кольцами и, соответственно, ниже интенсивность износа.

Однако есть и другая сторона медали, связанная с низкой теплопроводностью масла. Ведь чем толще масляный слой, тем хуже тепло отводится от поршня, который при этом начинает перегреваться и расширяться. Растет и трение – так и до заклинивания ­недалеко.

Заметим, что второе число «работает» не только при трехзначных температурах, но и во время прогрева двигателя. Чем выше вязкость, тем больше потерь на трение. А вязкость зависит от температуры. Мы проводили исследования на эту тему (ЗР, № 3, 2008). И обнаружили, что при комнатной температуре разница по вязкости между «тридцаткой» и «пятидесяткой» почти двойная. А потому и расход топлива на более вязком масле во время прогрева будет выше.

Теперь главный вопрос: какое масло нужно именно моему мотору? К сожалению, современные исследования показали, что при выборе подходящего масла для определенного двигателя одного лишь соответствия SAE недостаточно. Нужна более точная «настройка», зависящая как от конструкции мотора, так и от условий его эксплуатации и степени износа.

Что будет, если…

А зачем нужны все эти рассуждения, если правильный ответ давно известен? Заливайте исключительно то масло, которое вам рекомендует производитель автомобиля! Но ведь он старается, как правило, угодить максимальному количеству потребителей – вне зависимости от условий эксплуатации машины и ее возраста. К группе качества надо относиться с почтением: сказано SN – значит, ничего из группы SM лить нельзя. А вот с вязкостью в рамках дозволенного можно и поиграть. К примеру, для эксплуатации при низких температурах второе число в обозначении может быть чуть меньше рекомендованного инструкцией – скажем, 30 вместо 40. Это поможет несколько снизить расход топлива, потому что зимой масло прогревается дольше, чем летом, а аппетит при вязком масле будет, естественно, выше.

То же относится к машинам, которые живут в основном в городских условиях. Если мотор чаще работает на умеренных оборотах, то второе число в обозначении масла может быть чуть ниже по сравнению с рекомендованным для автомобиля, который чаще ездит по скоростным магистралям. Причина все в той же взаимосвязи толщины масляной пленки, температуры и трения. Сотрудники профильных лабораторий утверждают, что для каждого мотора и режима его работы существует оптимальная вязкость, снижающая механические потери.

Немножко самодеятельности

Впрочем, один вопрос остается. Насколько отличаются друг от друга рабочие характеристики масел с одинаковой вязкостью, но от разных производителей? Это вопрос, на который без лабораторных исследований ответить невозможно. Но многие автолюбители, особенно в холодных регионах, проводят собственные замеры, сооружая самодельные приборы для сравнительного определения вязкости. Самой наглядной конструкцией нам представляется шариковый вискозиметр. Время падения стального шарика в стеклянной трубке (ди­аметр шарика лишь чуть-чуть меньше ди­аметра трубки), заполненной маслом, косвенно говорит о вязкости продукта. Кстати, подобный принцип использован в профессиональных приборах, например в вискозиметре Гепплера. Мы смастерили такой же. Измерить точно, сколько в масле пуазов или сантистоксов, с его помощью не удастся, зато он позволяет наглядно сопоставить вязкость нескольких масел ­в идентичных условиях.

В какой из трубок стальной шарик быстрее достигнет дна, там вязкость жидкости ниже. И если к вам попадет канистра с маслом от неизвестного производителя, то организовать простейшие испытания будет совсем несложно. Скажем, в одну пробирку заливаем испытанное масло, в другую – новичка, затем помещаем всё это в морозильник (или даже в сугроб), а после выдержки переворачиваем пробирки и следим за плавным опусканием шариков. Где шарик опускается медленнее, там вязкость выше.

Нам игрушка понравилась сразу. Если при комнатной температуре шарики гуляют по трубке довольно шустро, то при минус тридцати (ниже мы не забирались) их подви­жность падает настолько, что сразу хочется пересесть на общественный транспорт: жалко мотор… В любом случае всем любителям поэкспериментировать с неизвестными маслами мы советуем соорудить себе нечто подобное, прежде чем заливать неведомую жидкость в мотор. Наглядность эксперимента гарантирована.

А вот на автомобиле экспериментировать не стоит. В любом случае настоятельно советуем прислушиваться к рекомендациям именно производителя мотора, а не масленщиков. В каких случаях и в каких пределах позволительно несколько отклоняться от них, мы рассказали выше.

НАША СПРАВКА

Различают динамическую вязкость и кинематическую вязкость. Динамическую измеряют в паскаль-секундах (Па·с), а также в пуазах (1 П = 0,1 Па·с). Она характеризует сопротивление, которое оказывает масло при попытке сдвигать один его слой относительно другого. Фактически это величина, обратная текучести. На практике чаще пользуются кинематической вязкостью, измеряемой в м²/с, стоксах (1 Ст = 10–4 м²/с) или сантистоксах (1 сСт = 10–6 м²/с. Кинематическая вязкость – это отношение ­динамической вязкости к плотности масла.

Кинематическая вязкость и динамическая вязкость. В чём разница?

Вязкость – это важный параметр моторного масла. Именно вязкость масла определяет насколько быстро масло сможет прокачаться по масляным каналам к деталям двигателя и обеспечить их надлежащую смазку. Обозначают классы вязкости буквами и цифрами (соответствие SAE-сообщество автомобильных инженеров), например, 5W-40.

Так что же такое динамическая и кинематическая вязкость применительно к моторному маслу и в чём их различие?

Динамическая вязкость – характеризует силу сопротивления при перемещении одного слоя жидкости относительного другого. Применительно к моторному маслу динамическая вязкость говорит о способности масла создавать пленку необходимой толщины между трущимися деталями двигателя (например, поршень-цилиндр) и определяется при температуре 150оС, а также отвечает за его низкотемпературные свойства.

Кинематическая вязкость – показатель, который характеризует текучесть моторного масла. От значения кинематической вязкости зависит создание давления в масляной системе двигателя.

А теперь давайте разберёмся на конкретном примере и посмотрим на маркировку класса вязкости для всесезонного моторного масла, например, 5W-40.

Латинская буква «W» говорит нам о поведении масла при низких температурах окружающего воздуха, за что в большей степени отвечает динамическая вязкость. Чем ниже значение перед буквой «W», тем менее вязким является масло, тем меньше необходима нагрузка для проворачивания коленчатого вала двигателя и тем быстрее масло сможет прокачаться по масляным каналам к трущимся деталям двигателя.

Вторая цифра нам говорит о поведении масла при высоких температурах работы двигателя. В нашем случае цифра 40. При этом данная цифра не означает собой температуру, как полагают некоторые автолюбители, при которой можно использовать масло.

За поведение масла при высоких температурах отвечают как кинематическая, так и динамическая вязкость. Кинематическая вязкость – определяет прокачиваемость по масляным каналам при нормальных и высоких температурах, динамическая – толщину масляной пленки между трущимися деталями двигателя.

Чем ниже значение цифры после W, тем менее густым будет масло. Вот и получается, что с одной стороны масло быстро сможет прокачаться по масляным каналам, с другой – масляная пленка будет недостаточной толщины, что приведёт к повышенному износу. И наоборот, при высоком значении масло будет слишком вязким и не сможет прокачаться по масляным каналам, что приведёт к масляному голоданию и повышенному износу.

Поэтому очень важно — следовать рекомендациям автопроизводителей и выбирать масло соответствующего класса вязкости.

Покупая качественное моторное масло, вы можете быть уверенными, что его вязкость соответствует заявленным стандартам и спецификациям. Рекомендуем использовать проверенные временем смазочные материалы от компании «Роснефть».

Вязкость моторного масла

Говоря о важности масла для машины, следует отметить, что оно покрывает сопрягающиеся детали двигателя и других механизмов тонкой пленкой. Это создает защиту от преждевременного износа, появления ржавчины и уменьшает воздействие на металл химически активных веществ. Постоянная циркуляция в замкнутом объеме картера мотора осуществляет отвод от него тепла. Вязкость масла способствует удалению стружки и других твердых частиц, образовавшихся в процессе износа. Также это свойство позволяет делать более плотным зазор между поршнями и стенками цилиндров двигателя.

Способность образовывать пленку на поверхности металлических деталей и определяется вязкостью моторного масла. Этот параметр обеспечивает максимально возможную герметичность сопряжения механизмов при минимальной степени трения во время работы. Следует учитывать, что в рабочей зоне на состояние смазки влияет высокая температура. В зависимости от интенсивности движения она может колебаться в пределах 140-150º С. Исходя из этого, производители рассчитывают параметры вязкости масла отдельно для каждой марки автомобиля.

Что такое индекс вязкости моторного масла

Это эмпирический показатель изменения вязкости моторного масла, находящийся в прямой зависимости от степени нагретости рабочей зоны. Чем выше значение этого индекса, тем смазочная жидкость будет сохранять свои рабочие параметры в более широком диапазоне температур. Другими словами, чем выше цифра на этикетке (III, IV и V групп), тем более стойким является смазочное вещество.

Еще такие масла могут обозначаться буквенной аббревиатурой VHVI (Very High Viscosity Index) и PAO (полиальфаолефины). Это так называемые базовые масла, в основе структуры которых заложены парафиновые углеводороды. Их индекс вязкости приближается к 100. У аналогов с обозначением ПАО может достигать выше 150. У минеральных смазочных материалов сезонного действия показатель индекса не превышает 90, а у всесезонных – 110.

Полезная информация о вязкости моторного масла

Международные стандарты качества устанавливают свойства, по которым определяется соответствие масел на пригодность использования.

Свойства	Описание
Прокачиваемость	это степень прохождения масляного потока по каналам системы смазки. Чем выше вязкость, тем ниже прокачиваемость. Стандарты устанавливают свободный проход масла и отсутствие сильно загустевших заторов
Температурная стойкость	вязкость не должна сильно изменяться при высоких температурах. Тем более исключаются случаи испарения и угорания масла. Масляная пленка обязана покрывать трущиеся делали и надежно защищать их от износа. Это же касается и уплотнения зазора между цилиндрами и стенкой двигателя
Способность к охлаждению	масло должно в полной мере отвечать требованиям теплоемкости и отводить избыток тепла от двигателя
Защита от износа	вязкость тут играет решающую роль, так как менее вязкая жидкость будет плохо захватывать и транспортировать к фильтру механические продукты износа
Уплотняющая способность	еще одно важное свойство вязкости моторного масла. Более плотная смазка обеспечит лучшее уплотнение между цилиндрами и стенками мотора

Классификация вязкости моторного масла с таблицей температуры

Ниже приводится расшифровка вязкости масла по принятой в мире классификации, некоторые международные стандарты и основные виды вязкости масла.

Классификация SAE

Аббревиатура SAE означает ассоциацию автомобильных инженеров Америки. Она определила классификацию вязкости при разных температурах. Показатели устанавливаются на основании абсолютных значений этого параметра при степени нагретости в 100 и 150ºС. Ниже приводятся некоторые данные о вязкости масла в таблице (максимальное значение при заданной температуре).

Класс по SAE	Проворачивание	Прокачиваемость
0W	6200 при -35ºС	6000 при -40ºС
5W	6600 при -30ºС	6000 при -35ºС
10W	7000 при -25ºС	6000 при -30ºС
15W	7000 при -20ºС	6000 при -25ºС
20W	9500 при -15ºС	6000 при -20ºС
25W	13000 при -10ºС	6000 при -15ºС

Стандарт API

Расшифровывается как «Американский институт нефти». Это крупное объединение организаций, работающих в газовой и нефтяной промышленности США. Он способствует разработке стандартов для продуктов, произведенных из нефти. Символика API включает в себя некоторые характеристики:

1. S (Service). Масла для бензиновых двигателей относятся к категории 5.
2. C (Commercial). Аналоги для дизельных моторов.
3. EC (Energy Conserving). Это ряд масел с энергосберегающими свойствами. Они характеризуются малой вязкостью и уменьшают расход бензина.
4. SN. Этот класс ограничивает количество фосфора в масле для достижения совместимости с существующими системами нейтрализации выхлопа двигателя.

Все другие обозначения выходят периодически и касаются категорий двигателей, выпущенных в определенный период времени.

Кинематическая и динамическая вязкости моторного масла

Кинематическая (высокотемпературная) вязкость характеризуется временем прохождения определенного количества жидкости через фиксированное по размеру отверстие. Она измеряется в квадратных миллиметрах в секунду. Считается основным показателем при выборе масла в двигатель. Чем меньше число, тем жиже смазывающая жидкость.

Динамическую вязкость еще называют абсолютной. Она отображает характеристику сопротивляемости движения разных слоев смазочного потока относительно друг друга, когда они удалены на 1 см и движутся со скорость 1 см/с. Ее важно учитывать при определении степени прокачиваемости масла.

Масло какой вязкости рекомендуется заливать в двигатель

Исходя из вышесказанного, становится понятным, какой вязкости масло заливать лучше зимой, а какой летом. В холодную пору легче заводятся двигатели со смазочными веществами, чей индекс вязкости выше, то есть синтетические.

Еще нужно учитывать один немаловажный аспект. Масло на морозе загустевает. И пока оно не разогреется и не начнет интенсивно прокачиваться по системе смазки, детали механизма работают практически «на сухую». В это время происходит самый интенсивный износ. Он будет значительно меньше, если использовать масла с высоким индексом вязкости.

Популярные вопросы и ответы

На них ответят эксперты Илья Иванский, руководитель сервисного направления сети автосалонов Fresh Auto, Евгения Кочнева, технический директор компании GENERAL LUBRICANTS, и Роман Тимашов, Директор по сервису АВТОДОМ Алтуфьево.

Можно ли смешивать моторные масла разной вязкости?

Илья Иванский:

— Бытует мнение, что смешивание моторного масла разной вязкости ведет к неисправности двигателя. Однако это верно лишь отчасти. Скорее всего, это приведет к потере эффективности полученной смеси, а также к ее повышенному расходу. Например, если смешать масло 0W-30 и 5W-40, то в итоге получится либо 2W-34, либо 4W-38 (в зависимости от смешивания пропорций). Лучше прибегать к этому методу только в крайнем случае, когда уровень масла снизился до критического минимума. При этом лучше смешивать жидкости одного производителя.

Роман Тимашов:

— Смешивать моторные масла разной вязкости допустимо в условиях крайней необходимости, если в двигателе низкий уровень смазочного материала и при этом выбор нового масла ограничен. Считается, что долив масла, не превышающий 10%, не приведет к потере свойств. Лучше использовать масла одного производителя, поскольку они имеют схожие свойства. Категорически нельзя доливать минеральное масло в синтетическое или полусинтетическое, и наоборот – это может привести к повреждению двигателя.

Как определить вязкость моторного масла?

Евгения Кочнева:

— Рекомендуем выбирать класс вязкости по следующим критериям:

• Проверить в инструкции по эксплуатации рекомендованные классы вязкости для автомобиля. Классы вязкости по спецификации SAE J300 обозначаются условными индексами: 5W-40, 0W-30, 0W-40, 5W-30.

• Первая цифра в классификации (0W, 5W, 10W, где «W – winter/зима») – низкотемпературная вязкость. Выбираем вязкость в зависимости от температуры в момент холодного пуска двигателя.

• Если в зимнее время автомобиль эксплуатируется при -30ºС, лучше использовать масло 0W, при -15ºС можно выбрать 5W. У 10W – худшие низкотемпературные свойства.

• Вторая цифра – высокотемпературная вязкость (XX-20, XX-30, XX-40), которая зависит от конструктивных особенностей двигателя. Вторую цифру вязкости выбираем на основе требований инструкции автомобиля, а не температуры воздуха в летнее время.

• Важно обращать внимание на спецификации и допуски моторного масла на этикетке и в техническом описании.

Что будет, если неправильно подобрать вязкость?

Евгения Кочнева:

— Некорректный выбор вязкости масла может привести к:

• затруднению пуска двигателя автомобиля при низких температурах;
• увеличению расхода топлива и масла;
• повышенному износу трущихся поверхностей: подшипников коленвала и распредвала, кривошипно-шатунного механизма.

В частности, увеличение вязкости приводит к масляному голоданию и даже выходу двигателя из строя. Это, в свою очередь, способствует сокращению срока безремонтного периода использования автомобиля, увеличивает расходы на техническое обслуживание и сокращает срок службы двигателя.

Роман Тимашов:

— При использовании масла несоответствующей вязкости, оно может засорить системы двигателя авто. Если масляная пленка становится слишком тонкой, детали не получают необходимой защиты от механического износа и воздействия высоких температур. При добавлении менее вязкого масла может вырасти расход смазочного материала на угар, по этой причине потребуется чаще контролировать уровень масла. Масло повышенной вязкости будет скорее окисляться и терять свойства, при этом из-за недостаточного теплоотведения повышается риск раннего износа деталей двигателя, особенно в теплое время года.