Розшифровка основних показників характеристики моторного масла

Характеристики моторних масел показують, як веде себе масло в різних температурних і навантажувальних режимах, і тим самим допомагають автовласникові правильно підібрати змазує рідина для двигуна. Так, при виборі корисно звертати увагу не тільки на маркування (зокрема, в'язкість і допуски автовиробників), а й технічні характеристики моторних масел, таких як кінематична і динамічна в'язкості, лужне число, сульфатна зольність, випаровуваність і інші. Для більшості автовласників ці показники не говорять абсолютно нічого. А насправді в них приховано якість масла, його поведінку при навантаженнях і інші експлуатаційні дані.

Так, ви докладно дізнаєтеся про наступні параметри:

Характеристики моторних масел
  • Кінематична в'язкість;
  • Динамічна в'язкість;
  • Індекс в'язкості;
  • испаряемость;
  • Коксівність;
  • Сульфатна зольність;
  • Лужне число;
  • Щільність;
  • Температура спалаху;
  • Температура застигання;
  • присадки;
  • Строк служби.

Основні характеристики моторних масел

Тепер перейдемо безпосередньо до фізичних і хімічних параметрах, які характеризують всі моторні масла.

В'язкість - основна властивість, за рахунок якого визначається можливість використовувати продукт в двигунах різних типів. Вона може бути виражена в одиницях в'язкості кінематичної, динамічної, умовної і питомої. Ступінь тягучість моторного матеріалу визначається двома показниками - кінематичної і динамічної вязкостямі. Ці параметри поряд з сульфатної зольністю, лужним числом і індексом в'язкості складають основні показники якості моторних масел.

Кінематична в'язкість

Графік залежність в'язкості від температури моторного масла

Кінематична в'язкість (високотемпературна) - основний експлуатаційний параметр для всіх видів масел. Це відношення динамічної в'язкості до щільності рідини при тій же температурі. Кінематична в'язкість не впливає на стан масла, вона визначає характеристики температурних даних. Даний показник характеризує внутрішнє тертя складу або його опір власним течією. Описує показники плинності масла при робочій температурі + 100 ° С і + 40 ° С. Одиниці виміру - мм² / с (сантістокс, сСт).

Простими словами, цей показник показує в'язкість масла від температури і дозволяє оцінити, наскільки швидко воно буде густіти при зниженні температури. Адже чим менше масло змінює свою в'язкість при зміні температури тим вище якість масла .

динамічна в'язкість

Динамічна в'язкість масла (абсолютна) показує силу опору масляної рідини, що виникає під час руху двох шарів масла, віддалених одна від одної на відстані 1 см рухаються зі швидкістю 1 см / с. Динамічна в'язкість - твір кінематичної в'язкості масла на його щільність. Одиниці виміру цієї величини - Паскаль-секунди.

Простіше кажучи, вона показує вплив низької температури на опір пуску двигуна. А чим менше динамічна і кінематична в'язкість при низьких температурах, тим легше буде мастильної системі прокачувати масло в мороз, а стартеру крутити маховик двигуна при холодному запуску. Велике значення також має індекс в'язкості моторного масла.

індекс в'язкості

Індекс в'язкості масла і його характеристика

Швидкість падіння кінематичної в'язкості з ростом температури характеризується індексом в'язкості масла. За індексом в'язкості оцінюють придатність масел для даних умов роботи. Щоб визначити індекс в'язкості зіставляють в'язкість масла при різних температурах. Чим він вищий, тим менше в'язкість залежить від температури, а значить і краще його якість. Якщо говорити в двох словах, то індекс в'язкості показує «ступінь розрідження» масла . Це безрозмірна величина, тобто виміряти в будь-яких одиницях - це просто цифра.

Чим нижче індекс в'язкості моторного масла, тим сильніше масло розріджується , тобто товщина масляної плівки стає дуже маленькою (через що виникає підвищений знос). Чим вище індекс в'язкості моторного масла, тим менше масло розріджується , тобто забезпечується необхідна для захисту поверхонь, що труться товщина масляної плівки.

При реальній роботі моторного масла в двигуні, низький індекс в'язкості означає поганий запуск двигуна при низьких температурах або погана його захист від зносу при високих температурах.

Масла з високим індексом забезпечує працездатність двигуна в більш широкому температурному діапазоні (навколишнього середовища). Отже забезпечується більш легкий пуск двигуна при низьких температурах і достатня товщина масляної плівки (а значить і захист двигуна від зносу) при високих температурах.

Високоякісні мінеральні моторні масла зазвичай мають індекс в'язкості - 120-140, напівсинтетичні 130-150, синтетичні 140-170. Це значення залежить від застосування в складі вуглеводнів і очисної глибині фракцій.

Тут потрібен баланс, і при виборі варто враховувати вимоги виробника мотора і стан силового агрегату. Однак чим вище індекс в'язкості - тим в більш широкому температурному діапазоні можна використовувати масло.

испаряемость

Випаровування моторного маслаИспаряемость (ще може називатися летючість або чад) характеризує кількість маси змазує рідини, яка випарувалася протягом однієї години при її температурі + 245,2 ° С і робочому тиску 20 мм. рт. ст. (± 0,2). Відповідає стандарту ACEA. Вимірюється в процентах від загальної маси, [%]. Проводиться за допомогою спеціального апарату НВАК по ASTM D5800; DIN 51581.

Чим вище в'язкість масла , тим нижче у нього показник випаровування по Ноак. Конкретні значення випаровуваності залежать від типу базового масла, тобто, встановлюється виробником. Вважається, що непогана випаровуваність знаходиться в діапазоні до 14%, хоча зустрічаються в продажу і масла, випаровуваність яких досягає 20%. У синтетичних масел це значення, як правило, не перевищує 8%.

В цілому можна сказати, що чим нижче значення випаровуваності по Ноак - тим менше угар масла. Навіть невелика різниця - в 2,5 ... 3,5 одиниці - може позначитися на витраті масла. Більш в'язкий продукт чадіють менше. Особливо це актуально для мінеральних масел.

Коксівність

Простими словами поняття коксованість - це здатність масла утворювати у своєму обсязі смоли і нагар, які, як відомо, є шкідливими домішками в змазує рідини. Коксівність безпосередньо залежить від ступеня її очищення. У тому числі на це впливає, яке базове масло було використано спочатку для створення готового продукту, а також технологія виробництва.

Оптимальним показником для масел з високим рівнем в'язкості є значення 0,7% . Якщо ж масло має низьку в'язкість, то відповідне значення може перебувати в межах 0,1 ... 0,15%.

сульфатна зольність

Сульфатна зольність моторного масла (sulphate ash) - показник наявності присадок в маслі, які включають органічні сполуки металів. При експлуатації мастила все присадки і добавки виробляються, - вигорають, утворюючи ту саму золу (шлаки і нагар), яка осідає на порушених, клапанах, кільцях.

Сульфатна зольність масла обмежує здатність масла накопичувати зольні з'єднання. Дане значення вказує, яка кількість неорганічних солей (золи), які залишаються після згоряння (випаровування) масла. Це можуть бути не тільки сульфати (ними "лякають" автовласників, машини мають двигуни з алюмінію, який "боїться" сірчаної кислоти). Вимірюється зольність у відсотках від загальної маси складу, [% мас].

В цілому ж, зольні відкладення забивають сажові фільтри і дизельних машин і каталізатори у бензинових. Однак це справедливо в разі, якщо має місце значна витрата масла двигуном. Варто відзначити, що наявність сірчаної кислоти в олії набагато критичніше, ніж підвищена сульфатна зольність.

У складі полнозольних масел кількість відповідних добавок може трохи перевищувати 1% (до 1,1%), у среднезольним - 0,6 ... 0,9%, у малозольних - не перевищувати 0,5%. Відповідно, чим це значення нижче - тим краще .

Малозольні масла, так звані Low SAPS (мають маркування по ACEA C1, C2, C3 і C4). Є найкращим варіантом для сучасного автотранспорту. Зазвичай застосовують в машинах з системою нейтралізації вихлопних газів і авто працюють на природному газі (з ГБО). Критичними значеннями зольності для бензинових двигунів є значення 1,5%, для дизельних моторів - 1,8%, а для дизельних двигунів високої потужності - 2%. Але варто зазначити, що малозольні масла не завжди є малосерістимі, оскільки мала зольність досягається більш низьким лужним числом.

Головним недоліком малозольного масла полягає в тому, що навіть одна заправка неякісним паливом здатна «вбити» все його властивості.

Полнозольние присадки, вони ж Full SAPA (з маркуванням ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Негативно впливають на фільтри DPF, а також наявні триступінчасті каталізатори. Такі масла не рекомендується використовувати в моторах, обладнаних екологічними системами Euro 4, Euro 5 і Euro 6.

Висока сульфатна зольність обумовлена ​​наявністю в складі моторного масла миючих присадок, що містять метали. Такі компоненти необхідні для запобігання нагаро- і лакообразованія на порушених і додання маслам здатності нейтралізувати кислоти, яка характеризується кількісно лужним числом.

лужне число

Дана величина характеризує, як довго масло може нейтралізувати шкідливі для нього кислоти, які викликають корозійне зношення деталей двигуна і підсилюють процеси освіти різних вуглецевих відкладень. Для нейтралізації використовується гідроксид калію - KOH. Відповідно лужне число вимірюється в мг КОН на грам масла , [мг КОН / г]. Фізично це означає, що кількість гідроксиду еквівалентно за своєю дією пакету присадок. Так, якщо в документації вказано, що загальна лужне число (TBN - Total Base Number) одно, наприклад, 7,5, то це означає, що кількість КОН становить 7,5 мг на грам масла.

Чим більше буде лужне число - тим довше масло зможе нейтралізувати дію кислот , що утворюються при окисленні масла і згорянні палива. Тобто, їм можна буде довше користуватися (хоча на цей показник ще впливають інші параметри). Низькі миючі властивості - це погано для масла, оскільки в такому випадку на деталях буде утворюватися незмивний нагар.

Зверніть увагу, що масла у яких мінеральна основа з низьким індексом в'язкості, і великим вмістом сірки, але високим TBN в несприятливих умовах швидко зійде нанівець! Так що таку змазує рідина не рекомендується використовувати в потужних сучасних моторах.

При роботі масла в двигуні лужне число неминуче знижується, а нейтралізуючі присадки спрацьовуються. Таке зниження має допустимі межі, після досягнення яких масло не зможе захищати від корозії кислотними сполуками. Що стосується оптимального значення лужного числа, то раніше вважалося, що для бензинових двигунів воно буде дорівнює приблизно 8 ... 9, а для дизельних - 11 ... 14. Однак у сучасних мастильних складів лужне число зазвичай нижче, аж до 7 і навіть 6,1 мг КОН / г . Зверніть увагу, що в сучасних двигунах можна використовувати масла з лужним числом 14 і вище .

Низьке лужне число в сучасних маслах зроблено штучно на догоду чинним екологічним вимогам (ЄВРО-4 та ЄВРО-5). Так, при спалюванні цих масел в двигуні утворюється мала кількість сірки, що позитивно позначається на якості вихлопних газів. Однак масло з низьким лужним числом часто недостатньо добре захищає деталі двигуна від зносу.

Грубо кажучи, лужне число занижено штучно, оскільки довговічність двигуна принесені на догоду сучасним вимогам екологічності (наприклад, в Німеччині діють дуже суворі допуски по екології). До того ж, знос двигуна призводить до більш частої зміни машини конкретним власником авто на нову (споживчий інтерес).

А значить оптимальним ЩЧ не завжди має бути максимальне або мінімальне число.

щільність

Під щільністю розуміється густота і в'язкість моторного масла. Визначається при температурі навколишнього середовища + 20 ° С. Вимірюється в кг / м³ (рідше в г / см³). Вона показує відношення загальної маси продукту до його об'єму і безпосередньо залежить від в'язкості масла і коефіцієнта стисливості. Визначається базою масла і базовими присадками, а так же сильно впливає на динамічну в'язкість.

Якщо випаровування масла буде високим, то щільність буде збільшуватися. І навпаки, якщо масло має невелику щільність, і одночасно з цим високу температуру спалаху (тобто, низьке значення випаровуваності), то можна судити про те, що масло зроблено на якісному синтетичному базовому маслі.

Чим вище щільність, тим гірше масло проходить по всіх каналах і зазорам в двигуні, а через це ускладнюється обертання колінчастого вала. Це призводить до його збільшеному зносу, відкладень, кількості нагару і підвищеної витрати палива. Але і мала щільність мастила теж погано - через неї утворюється тонка і нестабільна захисна плівка, її швидке вигоряння. Якщо двигун частіше працює на холостих обертах або в режимі старт-стоп, то краще використовувати менш щільну мастильну рідину. А при тривалому русі на великих швидкостях - більш щільну.

Тому, всі виробники масел дотримуються діапазону щільності випускаються ними масел в діапазоні 0,830 .... 0,88 кг / м³, де тільки крайні діапазони вважаються вищим якістю. А ось щільність від 0,83 до 0,845 кг / м³ - це ознака естерів і ПАТ в маслі. А якщо щільність становить 0,855 ... 0,88 кг / м³ - це означає, що було додано занадто багато присадок.

Температура спалаху

Це найнижча температура, при якій пари, що нагрівається моторного масла при певних умовах утворюють суміш з повітрям, що вибухає при піднесенні полум'я (перший спалах). При температурі спалаху моторне масло ще не запалюється. Температуру спалаху визначають при нагріванні моторного масла у відкритому чи закритому тиглі.

Це показник наявності в маслі легкокипящих фракцій, що визначає здатність складу утворювати нагар і згоряти при зіткненні з гарячими деталями двигуна. У якісного і гарного масла значення температури спалаху має бути якомога вище. У сучасних моторних масел температура спалахи перевищує + 200 ° C, зазвичай вона дорівнює +210 ... 230 ° C і вище.

Температура застигання

Значення температури за Цельсієм, коли масло втрачає фізичні властивості, характерні рідини, тобто, застигає, стає нерухомим. Важливий параметр для автолюбителів, які проживають в північних широтах, та й іншим автовласникам, хто часто запускає двигун «на холодну».

Хоча насправді в практичних цілях значення температури застигання не використовується. Для характеристики роботи масла в мороз існує інше поняття - мінімальна температура прокачуваності , тобто, мінімальна температура, при якій масляний насос в стані прокачати масло в системі. А вона буде трохи вище, ніж температура застигання. Тому в документації має сенс звертати увагу саме на мінімальну температуру прокачуваності.

Що стосується температури застигання, то вона повинна бути на 5 ... 10 градусів нижче, ніж найнижчі температури, при яких працює двигун. Це може бути -50 ° С ... -40 ° С і так далі, в залежності від конкретної в'язкості масла.

присадки

Крім цих основних характеристик моторних масел також можна зустріти і додаткові результати лабораторних аналізів на кількість цинку, фосфору, бору, кальцію, магнію, молібдену та інших хімічних елементів. Всі ці присадки поліпшують характеристики масел. Вони захищають від задирів і зносів двигун, а також продовжують роботу самого масла, не даючи йому окислятся або краще тримати міжмолекулярні зв'язки.

Сірка - має протизадирні властивості. Фосфор, хлор, цинк і сірка - протизносні властивості (упрочняют масляну плівку). Бор, молібден - зменшують тертя (додатковий модифікатор для максимального ефекту зниження зносу, задирів і тертя).

Але крім поліпшень вони мають і зворотні властивості. Зокрема, осідають у вигляді нагару в двигуні або потрапляють в каталізатор, де накопичуються. Наприклад, для дизелів з DPF, SCR і накопичувальних нейтралізаторів сірка - ворог, а для окислювальних нейтралізаторів ворог - фосфор. А ось миючі присадки (детергенти) Ca і Mg при згорянні утворюють золу.

Пам'ятайте, що чим менше присадок знаходиться в маслі, тим стабільніше і передбачувані ефект їх впливу. Оскільки вони будуть заважати один одному отримати чіткий збалансований результат, не розкривши весь закладений в них потенціал, а також давати більш негативний побічний ефект.

Захисні властивості присадок залежать від способів виготовлення і якості сировини, тому їх кількість не завжди показник кращого захисту і якості. Тому у кожного автовиробника для застосування в конкретному моторі є свої обмеження.

Строк служби

У більшості автомобілів моторне масло міняється залежно від пробігу машини. Однак на деяких марках змащувальних рідин на каністрах прямо вказують термін їх дії. Це обумовлено хімічними реакціями, що відбуваються в маслі в процесі його роботи. Зазвичай виражається в кількості місяців безперервної роботи (12, 24 і Long Life) або кількості кілометрів.

Таблиці параметрів моторних масел

Для повноти інформації наведемо кілька таблиць, де наведено інформацію про залежність одних параметрів моторного масла від інших або від зовнішніх факторів. Почнемо з групи базових масел відповідно до стандарту API (API - американський інститут нафти). Так, масла діляться за трьома показниками - індексом в'язкості, вмісту сірки і масовій частці нафтенопарафінових вуглеводнів.

Класифікація API I II III IV V
Зміст насичених вуглеводнів,% <90 > 90 > 90 ПАТ ефіри
Вміст сірки,% > 0,03 <0,03 <0,03
індекс в'язкості 80 ... 120 80 ... 120 > 120

В даний час на ринку представлена ​​велика кількість присадок в масло, які певним чином змінюють його характеристики. Наприклад, присадки, що зменшують кількість вихлопних газів і що підвищують в'язкість, антифрикційні присадки, які очищають або подовжують термін служби. Для розуміння їх різноманітності має сенс зібрати інформацію про них в таблицю.

Група властивостей типи присадок призначення
Захист поверхонь деталей Детергенти (миючі) Охороняють поверхні деталей від утворення відкладень на них
дисперсанти Запобігають осадження продуктів зносу двигуна і деструкції масла (мінімізує утворення шламу)
Протизносні і протизадирні Знижують тертя і знос, запобігають схоплювання і задирака
антикорозійні Запобігають появі корозії деталей двигуна
Перетворення властивостей масла депресорні Знижують температуру застигання.
модифікатори в'язкості Розширюють температурний діапазон застосування, підвищують індекс в'язкості
захист масла антипінні Перешкоджають утворенню піни
антиокислювачі Запобігають окисленню олії

Зміна деяких параметрів моторного масла з перерахованих в попередньому розділі безпосередньо впливає на роботу і стан двигуна автомобіля. Це можна відобразити в таблиці.

показник тенденція Причина критичний параметр На що впливає
в'язкість збільшується продукти окислення Зростання в 1,5 рази пускові властивості
Температура застигання збільшується Вода і продукти окислення немає пускові властивості
лужне число знижується Спрацювання миючих присадок Зниження в 2 рази Корозія і зниження ресурсу деталей
зольність збільшується лужні присадки немає Поява відкладень, знос деталей
Механічні домішки збільшується Продукти зносу обладнання немає Поява відкладень, знос деталей

Правила підбору масла

Як зазначалося вище, вибір того чи іншого моторного масла повинен грунтуватися не тільки на свідченнях в'язкості і допуски автовиробників. Крім цього, існує ще три обов'язкових параметра, які потрібно враховувати:

  • властивості мастильного матеріалу;
  • умови експлуатації масла (режим роботи двигуна);
  • конструкційні особливості двигуна.

На перший пункт багато в чому залежить те, якого типу масло - синтетика, напівсинтетика або повністю мінеральне. Бажано, щоб змазує рідина мала такими експлуатаційними характеристиками:

  • Високими миючими діспергірующе-стабілізуючими і солюбілізірующімі властивостями по відношенню до нерозчинним елементів, що знаходяться в маслі. Згадані характеристики дозволяють швидко і просто очищати поверхню робочих деталей двигуна від різних забруднень. Крім того, завдяки їм деталі простіше очищати від бруду при їх демонтажі.
  • Здатність нейтралізувати вплив кислот, тим самим запобігаючи надмірний знос деталей двигуна і збільшуючи його загальний ресурс.
  • Високі термічні і термоокислювальну властивості. Вони потрібні для того, щоб ефективно охолоджувати поршневі кільця і ​​поршні.
  • Невисока летючість, а також низьку витрату масла на чад.
  • Відсутність властивості утворювати піну в будь-якому стані, хоч в холодному, хоч в гарячому.
  • Повна сумісність з матеріалами, з яких виконані ущільнювачі (зазвичай маслостійка гума), що використовуються в системі нейтралізації газів, а також в інших системах двигуна.
  • Якісне змазування деталей двигуна в будь-яких, навіть критичних, умовах (при морозі або перегрів).
  • Здатність без проблем прокачуватися через елементи системи мастила. Це не тільки забезпечує надійний захист елементів двигуна, а й полегшує запуск двигуна в мороз.
  • Чи не вступ в хімічні реакції з металевими і гумовими елементами двигуна при його довгому простої без роботи.

Перераховані показники якості моторного масла часто є критичними, і якщо їх значення будуть нижче норми, то це загрожує недостатнім змазуванням окремих деталей двигуна, їх надмірним зносом, перегріванням, а це, як правило, призводить до зниження ресурсу як окремих частин, так і двигуна в цілому.

Кожен автолюбитель повинен періодично стежити за рівнем моторного масла в картері, а також за його станом, оскільки від цього безпосередньо залежить нормальна робота двигуна. Що стосується вибору, то його слід виконувати, спираючись, в першу чергу, на рекомендації виробника двигуна. Ну, а наведена вище інформація про фізичні властивості і параметри масел, напевно допоможуть вам зробити правильний вибір.