Что такое вязкость моторного масла

Многие ошибочно трактуют цифры SAE относительно вязкости моторного масла. Очень многие просят нас объяснить, что это все означает, но, как правило, в телефонном режиме объяснять это все каждому желающему занятие весьма не быстрое, поэтому, чтобы развеять все мифы по максимуму, статья получилась довольно объемная =)

Начнем пожалуй с весьма популярных мифов многих водителей  относительно вязкости моторного масла, которые навязанные производителями моторных масел, авто мастерами, станциями технического обслуживания и интернетами:

"Если у меня агрессивная манера езды, люблю надавить на педаль и проехаться с ветерком, то мне ни в коем случае обычное моторное масло не подойдет, надо залить спортивное, и все равно мне, что мой мотор к спортивному отношения никакого по конструкции не имеет, я то парень спортивный".  

В этом случае, вам гарантированно обеспечены как минимум - потеря мощности, повышенный расход топлива, ощутимое уменьшение ресурса двигателя и повышенный расход масла. 

"У меня машина 2000 года, но двигатель такой ставился на них начиная с 92-го, соответственно инженеры его разрабатывали в 90-91 году, а тогда не было таких современных масел, и технологий по их производству, поэтому мне нужно масло простенькое самое, без лишних там понтов и инноваций, 10w40 любой подойдет я думаю".

Если так, то советуем сразу начать искать хорошего моториста, который недорого откапиталит, или заменит вам двигатель.

Две самые основные задачи моторного масла, как ни крути: 

• Не допустить сухого трения движущихся внутренних деталей мотора;
• Обеспечить минимальную силу трения, при максимальной герметичности рабочих цилиндров.

Создать химическую формулу масла, которое обладало бы необходимыми для этого свойствами, и при этом имело бы стабильные характеристики в широком диапазоне температур невозможно, а температура двигателя меняется очень часто и динамично, и вместе с ней за компанию меняются и  свойства моторного масла.

Если постараться объяснить понятным на сколько это возможно языком, то вязкость моторного масла - это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора в нужной пропорции (толщине масляной пленки), при этом не сгорая, и сохраняя необходимую дальнейшей циркуляции текучесть. Вязкость моторного масла - это переменная величина, именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров, именуемой "SAE" был разработан стандарт классификации моторного масла по вязкости, который описывает вязкость того или иного автомасла при разных рабочих температурах. По сути, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе. Что означают цифры обозначения вязкости масла на этикетке?

После аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-40. 

5W - это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35°С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого автомасла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет. Если отнять от этой же цифры 35 (в данном случае – это -30°С), то мы получим минимальную температуру «привычной проворачиваемости» двигателя. Очевидно, что с понижением температуры масло становится гуще и стартеру все сложнее становится провернуть мотор при холодном запуске. Но это усредненный параметр, реальная картина очень сильно зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя вашего авто. Все, больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя ровным счетом никак не влияет. Если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по этому параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно намного легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40

40 - это высокотемпературная вязкость.  Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, ибо это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для вашего мотора – знает только производитель автомобиля. Какая вязкость лучше подходит для двигателя? Принято считать, что чем выше вязкость при высоких температурах – тем лучше. В частности, масла с высоким показателем высокотемпературной вязкости рекомендуют для спортивных автомобилей. 

Следует уточнить, что температура двигателя, которую вы видите на приборной панели, это не температура мотора, или моторного масла, это температура охлаждающей жидкости, которая вполне стабильна в прогретом двигателе, в отличии от скажем пиковой температуры масла между поршнем и цилиндром, которая может в разы отличаться, скажем при 3 и 6 тысячах оборотов двигателя в определенный момент времени. В прогретом "усредненном городском двигателе" общая температура масла может доходить до 150 градусов, и гораздо больше в отдельных узлах масляной системы. В спортивных двигателях этот показатель может быть более высоким. 

Вязкость моторного масла - это не просто тот параметр, которым можно измерять текучесть любой жидкости, здесь все измеряется совсем по-другому, при других температурах, на молекулярном уровне, учитывается как динамическая вязкость (абсолютная), так и кинематическая вязкость, и толщина масляной пленки. В таких домашних тестах более вязкое масло 10w60 может запросто перетечь при комнатной температуре быстрее, чем менее вязкое 10w30, но это не будет означать ровным счетом ничего, самостоятельно вы ее не определите, к тому же это сборный, а не прямолинейный показатель.

Происходит все примерно по такой схеме (очень упрощенно): при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается,  температура масла растет, вязкость масла падает, толщина масляной пленки уменьшается, коэффициент трения уменьшается, температура масла падает (не без помощи системы охлаждения), или во всяком случае, ее рост существенно замедляется. Круг замкнулся, мотор работает. Но вязкость и температура моторного масла при этом не стоят на месте – они динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем мотора диапазонах. Таким образом, на самом деле, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора. Не следует забывать о том, что любой двигатель, особенно современный – очень точный механизм, и от этой самой точности в основном и зависят все те параметры, по которым мы, обычно, оцениваем потребительскую привлекательность двигателя: мощность, крутящий момент, топливная экономичность.

Таким образом, даже два разных масла, на обеих этикетках которых написано, 5W-40, вполне могут иметь разную абсолютную вязкость при температуре 90, 120, или 145 °С. И именно эта динамика, в числе прочих параметров, зашифрована в тех самых таинственных буквах и цифрах допусков автопроизводителей и классификаций качества моторных масел. Причем, следует в который раз подчеркнуть: динамика вязкости масла не может быть хорошей или плохой – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя! 

Вы спросите - как все-же изходя из выше описаного понять, какое лучше масло лить в мой мотор?

Ответ очевиден - то масло, которое рекомендует производитель вашего автомобиля. Для каждого отдельно взятого мотора производитель автомобиля определяет параметры, которыми обязано обладать моторное масло, чтобы обеспечить максимальный коеффициент полезного действия, при минимальном износе внутренних деталей двигателя во всех предусмотренных режимах эксплуатации транспортного средства. Причем, реккомендация производителя не всегда содержит конкретную вязкость моторного масла, но всегда определенный допуск моторного масла. Этот допуск означает, что это масло как раз подходит под выше описанные параметры, которыми должно обладать масло, которому производитель дает зеленый свет на этот двигатель. В свою очередь один и тот же конкретный допуск могут иметь масла с разной номинальной вязкостью, что и дает некий выбор на откуп автовладельца. Следует запомнить раз и навсегда, что допуск - это куда более важный параметр, нежели вязкость, она имеет вторичное значение. Если традиционно в ваш двигатель льеться моторное масло 10w40, и сам производитель упоминает только эту вязкость, смотрите на допуски, если вы зальете в мотор масло 10w60, которое обладает допуском для вашего двигателя, оно не навредит ему, если же вы зальете 10w40,  который не обладает данным допуском - в этом случае утверждать это уже нельзя

Что происходит, когда вязкость масла выше нормы (например 10w60, вместо 10w40)?

Итак, двигатель прогрелся до рабочих температур, но вязкость масла не упала до нужного (рассчитанного конструктором) значения, что произойдет? На нормальных оборотах и нагрузках в принципе ничего страшного – температура двигателя несколько повысится и вязкость упадет до необходимой нормы, которая уже будет компенсироваться системой охлаждения. В этом случае рабочая температура двигателя будет выше нормы для этих оборотов и нагрузки, но при этом все еще будет, скорее всего, укладываться в допустимый диапазон. Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, а соответственно под большей нагрузкой, чем привычная, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса. Совсем другое дело, если вы, к примеру, резко увеличите обороты мотора (экстренный разгон при обгоне на затяжном подъеме, например). скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре (опять таки речь идет о расчетах конструктора двигателя), поэтому двигателю в этот момент придется прогреться несколько больше (до более высокой температуры), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму. Результат этого всего примерно таков (если перевести на понятный автолюбителю язык): если вязкость масла выше нормы, предусмотренной производителем, двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Кроме того, рабочие температуры еще напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла: чем выше температура, тем скорее масло окисляется и приходит в негодность. Так что такое масло и менять нужно гораздо чаще. В любом случае, все негативные последствия завышения вязкости масла вы никак не сможете, без сложных замеров и вскрытия двигателя, заметить или почувствовать в относительно коротком промежутке времени, это вылезет не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч. И доказать, что причина повышенного износа двигателя именно в неподходящем автомобильном масле практически невозможно – поэтому многие сервисмены, и даже официальные СТО часто не особенно утруждают себя вопросом соответствия вязкости масла, которое они заливают, требованиям автопроизводителя для данного конкретного мотора. Помните – им выгодно, если после окончания гарантийного срока Ваш мотор придет в негодность, вы будете у них ремонтироваться!

Что происходит, когда вязкость масла ниже нормы (например 0w20, вместо 10w40)?

Совершенно обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас практически все производители автомобильных масел делают так называемые энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью. Речь идет о том, что при высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая на парах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить. Таким образом, занижать вязкость масла по сравнению с требованиями автопроизводителя гораздо опаснее, чем завышать. Поэтому ни в коем случае не следует применять маловязкие автомасла, если соответствующие им допуски не значатся в Вашей сервисной книжке или инструкции по эксплуатации.