Как измеряется индекс вязкости масла?

Классификация моторных масел по вязкости SAE

В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах – степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.

Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках – ротационных вискозиметрах.

Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением – возрастает.

Маркировка масла по температуре использования

Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W – обозначаются цифрой и буквой “W” (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.

К низкотемпературным параметрам относятся:

• Проворачиваемость– показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло
  остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
• Прокачиваемость – это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С – показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 – обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

• минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С – показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
• минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. т

Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой
погоде.

Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:

• проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
• прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
• надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)

Типы и характеристики моторных масел

В Европе, США, Японии и других странах действует маркировка моторных масел по  SAE  (Общество Автомобильных  Инженеров)по вязкости, похожая на классификацию, применяемую в России. Согласно классификации SAE масла делят на:

• Зимние масла при небольшой вязкости обеспе­чивают холодный пуск при низких температурах; но при высоких температурах не обеспечивают надеж­ного смазывания двигателя);
• Летние масла надежно смазывают двигатель при высоких температурах, но не обеспечивают холодный пуск при температуре воздуха ниже 0°С);
• Всесезонные масла при низких температурах обладают вязкостью зимних масел, а при высоких – летних.

Зимние масла обозначают буквой W (от слова winter -зима). SAE разделяет моторные масла на 10 клас­сов, отличающихся по вязкостно-температур­ным характеристикам. Типичные обозначения зимних масел – OW, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W, летних – 20, 30, 40 и 50. Чем ниже число, указы­вающее класс зимнего масла, тем ниже темпе­ратура, при которой масло сохраняет работоспо­собность, т.е. смазывает трущиеся поверхности, свободно поступая к ним. Чем больше число в классе летнего масла, тем при более высоких температурах масло остается вязким, сохраняя устойчивую масляную пленку между трущимися деталями.

Функции моторного масла инфографика

Также  существует  принятая  во  многих  странах классификация API  (Американского  Нефтяного  Института), которая связывает эксплуатационные свойства масел с условиями работы двигателя. Условия применения масел обозначаются двумя буквами:

• первая определяет тип двигателя (S – бензиновый, С – дизель),
• вторая (А, В, С, D, E, F, G, Н) – уровень эксплуатационных свойств моторного масла.

Причем условия применения масла ужесточаются соответственно возрастанию порядкового номера буквы в алфавите. Масла классов SA и СА пред­назначены для нефорсированных двигателей, сконст­руированных до 70-х годов, работающих с легкими нагрузками. А масла классов SH и CD – для высоко-форсированных многоклапанных двигателей и двига­телей с наддувом, работающих в тяжелых условиях эксплуатации при высоких нагрузках (модели вы­пуска с 1989 года).

Инфографика Топ 10 покупаемых моторных масел в России

На упаковках обычно ставят обозначение маркировки моторного масла по обеим системам.

Тенденция такова, что масла в большинстве своем обычно изготавливают всесезонные. При этом мно­гие масла можно использовать как в бензиновых, так и в дизельных двигателях, однако последнее харак­терно только для моторных масел для легковых авто­мобилей.

Для упрощенной классификации моторные масла можно разделить на три большие группы, характе­ризующие состав масла. Масла бывают

• минеральные (полученные из нефтепродуктов),
• синтетические,
• полусинтетические (представляющие собой смесь двух первых).

Такое деление вполне оправдано, поскольку мине­ральные и синтетические масла отличаются по вяз­костно-температурным характеристикам, а значит – и по области применения и, что также немаловажно, по стоимости. Следует заметить, что большую роль играют всевозможные присадки, влияющие в первую очередь на свойства масла, а также и на его цену

На что влияет вязкость и расшифровка

Основная задача, которую должно выполнять моторное масло – исключить износ деталей двигателя за счет уменьшения трения между ними. Уменьшение трения происходит благодаря создаваемой маслом пленке между трущимися деталями. Одна деталь скользит по масляной пленке относительно другой. Так поршневые кольца скользят по стенкам цилиндра, не делая задиров, потому что на стенках цилиндра остаётся тончайшая масляная пленка.

Но не все так просто.

Сгорание топлива в цилиндрах происходит при высоких температурах. Поддержание рабочей температуры двигателя осуществляется при омывании наружной поверхности цилиндров, охлаждающей жидкостью. Масло плохой проводник тепла. Излишнее его количество на внутренней поверхности цилиндра приводит к перегреву, потери мощности и преждевременному износу. А с низкой вязкостью не ухудшает теплообмен, но плохо смазывает.

Кроме того при низких температурах запуск двигателя легче происходит на масле небольшой вязкости, но после прогрева, вязкость становится ещё меньше, давление в системе смазки резко падает. Приспосабливая смазку к разным условиям эксплуатации, производители начали изготавливать летние и зимние виды, для бензиновых и дизельных двигателей, для легковой и тяжелой техники. Затем появились всесезонные, как компромисс и попытка унифицировать применение. В начале ХХ века чтобы упорядочить и внести ясность в маркировку масла и других нефтепродуктов, Сообщество Автомобильных Инженеров Америки создало систему классификации и характеристик, которую сейчас называют SAE.

Чтобы расшифровать такую маркировку надо понимать, что значит каждый цифровой и буквенный индекс.

• Первая цифра говорит о том, при каких температурах пропадает текучесть смазки. За начало отсчета взята температура – 40 °С. От этой температуры нужно отнять первую цифру в индексе, допустим — 10W, получим -30 °С. Это значит, что масло замерзает при остывании до -30 °С.
• Обозначения с сочетанием первых двух знаков, т.е. цифр и буквы W, говорят о том, что масло зимнее. А комбинация 10W – зимнее, температура замерзания -30 °С, температура проворачиваемости — 25°С. (От температуры замерзания отнять ещё 5). Т.е рекомендовано оно для работы до – 25 °С.
• Летние смазки обозначаются только цифровым кодом — SAE 40, где число 40 индекс вязкости при рабочей температуре ДВС в 100 °С.
• Обозначения цифровыми кодами перед буквой W и после неё, говорят о том, что масло всесезонное. Так смазка с кодом 0W30 – рекомендованна к эксплуатации при температурах от -35 до + 35°С.

Таблица вязкости и классификация масел

Внимание! Для разных моделей двигателей у различных производителей, данные таблицы немного могут отличаться

По таблице видно что маркируются смазочные материалы буквами и цифрами. Летние – цифрой, зимние буквой w и цифрой, всесезонные – буквенно-цифровым обозначением.

Классификация по SAE, приняла следующие обозначения. Первая цифра в маркировке обозначает динамическую вязкость жидкости. Если от нее отнять 40, получится нижняя температура при которой насос подаст смазку внутрь мотора к соприкасающимся деталям. Если отнять 35, получится наименьшая температура воздуха при которой стартер сможет безопасно провернуть холодный двигатель.

Полезные советы

Разобравшись с тем, что такое вязкость масла и как она определяется по SAE,  следует также рассмотреть некоторые нюансы и особенности при подборе смазочного материала. Прежде всего, если раньше по вязкости можно было определить, какую основу имеет масло (минеральное, полусинтетическое или синтетическое), сегодня ситуация изменилась.

Если несколько лет назад 15W40  было минеральным маслом, 10W40 полусинтетикой, а 5W40  только синтетическим, в данный момент 15W40  вполне может быть полусинтетикой, а 10W40 синтетическим маслом.

Если рассматривать сами цифры вязкости масла, вязкость по SAE предполагает, что первая цифра это зимний параметр и указывает на минимальную температуру безопасного холодного пуска ДВС.  Другими  словами, чем меньшей будет первая цифра, тем ниже допускается температура,  когда такое масло можно использовать. Например, масла 0W будут оставаться намного более жидкими на холоде, чем 10W.   

Вторая цифра, указывающая на летний параметр, четко указывает на  возможность использования масла  при определенных температурных условиях

Обратите внимание, как зимняя, так и летняя вязкость в маркировке  не указывает на  конкретные температуры окружающей среды!. Если просто, например, масло 5W30 никак не означает, что его можно использовать только при температурах окружающей среды от -5 до +30

Данные цифры к температуре окружающей среды не имеют отношения и являются условными. Чтобы точно понять, в каком температурном диапазоне способна работать та или иная смазка, нужно отдельно изучать таблицу масел по SAE

Если просто, например, масло 5W30 никак не означает, что его можно использовать только при температурах окружающей среды от -5 до +30. Данные цифры к температуре окружающей среды не имеют отношения и являются условными. Чтобы точно понять, в каком температурном диапазоне способна работать та или иная смазка, нужно отдельно изучать таблицу масел по SAE.

Если остановиться на подборе масла по вязкости, важно отдельно изучить информацию в мануале к автомобилю. Необходимо понимать, что  в конкретном двигателе можно использовать только масла определенной вязкости

Как правило, производитель допускает сразу несколько вариантов с поправкой на разные условия эксплуатации. Например, в мануале может быть указано, что в двигатель рекомендуется заливать как 5W30, так и 10W40 и т.д.

При этом мнение о том, что чем больше пробег, тем гуще масло в двигатель нужно заливать, часто является  не совсем верным. Если производитель по мануалу допускает увеличение вязкости и указывает доступные варианты, тогда вполне можно к 100-150 тыс. пробега перейти, например, с 5W30 на 5W40 или на 10W40 после 200 тыс. км.

Однако если в мануале указано, что в двигатель можно лить только 5W30, тогда даже к 200 тыс. км. пробега и более нужно заливать только такое масло.  Дело  в том, что многие двигатели могут иметь тонкие и удлиненные масляные каналы.

Если залить масло гуще, чем рекомендуется производителем авто, маслонасос может не прокачать более вязкое масло в нужном объеме (особенно после холодного пуска), мотор начнет работать в условиях масляного голодания и т.д. Само собой, будет ускорен износ деталей и произойдет заметное сокращение моторесурса.

Единственным случаем, когда можно намеренно использовать не рекомендованное густое масло, принято считать сильный износ мотора, который и так уже идет на «капиталку». Такое решение  иногда позволяет  немного отсрочить сам ремонт и сократить расход масла на долив.

Однако переход на более вязкие масла можно осуществить только после консультации с опытным мотористом, так как всегда есть риск еще сильнее повредить ДВС, что также повысит последующие затраты на ремонт.  Если  же двигатель исправен, тогда следует лить только такое масло по вязкости, которое рекомендовано самим производителем автомобиля.

Классификация моторных масел по ILSAC

В категории ИЛСАК состоянием на 2021 год выделяют группы.

1. GF-1 – группа введена в 1994 году и уже не используется.
2. GF-2 — аналогично устарела и не применяется.
3. GF-3 – первый стандарт 21 века. Здесь повышены требования относительно соответствия экологическим нормам по вредным выбросам, экономии горючего. Сегодня уже мало актуальна, но еще применима.
4. GF-4 – более жесткий регламент, снижающий содержание фосфора до 0,08%, что обеспечивает минимальную вредность выхлопа.
5. GF-5 – главным различием от предыдущих требований является поддержка защиты турбокомпрессоров от образования шлама, нагара. Также имеется полноценная совместимость с биотопливом.

Расшифровка обозначения моторного масла

Как отмечалось ранее, вязкость — это основной параметр защитной жидкости, характеризующий ее способность обеспечивать работоспособность автомобиля в различных климатических условиях.

Согласно международной системе классификации SAE, моторные смазки могут быть трех видов: зимние, летние и всесезонные.

Схема изучения этикетки автомасла

Масло, предназначенное для зимнего использования, маркируется цифрой и буквой W, например, 5W, 10W, 15W. Первый символ маркировки указывает на диапазон отрицательных рабочих температур. Буква W — от английского слова «Winter» — зима — информирует покупателя о возможности использования смазки в суровых низкотемпературных условиях. Она имеет большую текучесть, чем летний аналог, для того, чтобы обеспечить легкий запуск при низких температурах. Жидкая пленка мгновенно обволакивает холодные элементы и облегчает их прокрутку.

Предел отрицательных температур, при которых масло сохраняет работоспособность следующий: для 0W — (-40) градусов Цельсия, для 5W — (-35) градусов, для 10W — (-25) градусов, для 15W — (-35) градусов.

Летняя жидкость имеет высокую вязкость, позволяющую пленке крепче «держаться» на рабочих элементах. В условиях слишком высоких температур такое масло равномерно растекается по рабочей поверхности деталей и защищает их от сильного износа. Обозначается такое масло цифрами, например, 20,30,40 и т.д. Данная цифра характеризует высокотемпературный предел, в котором жидкость сохраняет свои свойства.

Важно! Что означают цифры? Цифры летнего параметра ни в коем случае не означают максимальную температуру, при которой возможна работа автомобиля. Они  — условные, и к градусной шкале отношения не имеют.. Масло с вязкостью 30 нормально функционирует при температуре окружающей среды до +30 градусов по Цельсию, 40 — до +45 градусов, 50 — до +50 градусов

Масло с вязкостью 30 нормально функционирует при температуре окружающей среды до +30 градусов по Цельсию, 40 — до +45 градусов, 50 — до +50 градусов.

Распознать универсальное масло просто: его маркировка включает две цифры и букву W между ними, например, 5w30. Его использование подразумевает любые климатические условиях, будь то суровая зима или жаркое лето. В обоих случаях, масло будет подстраиваться под изменения и сохранять работоспособность всей двигательной системы.

Кстати, климатический диапазон универсального масла определяется просто. Например, для 5W30 он варьируются в пределах от минус 35 до +30 градусов Цельсия.

Всесезонные масла удобны в использовании, поэтому на прилавках автомагазинов они встречаются чаще летних и зимних вариантов.

Для того чтобы иметь более полное представление о том, какая вязкость моторного масла уместна в вашем регионе, ниже представлена таблица, показывающая диапазон рабочих температур для каждого типа смазывающей жидкости.

Усредненные диапазоны работоспособности масел

Классификация моторного масла

Существуют следующие классификации масел:
SAE (Американское общество автомобильных инженеров).
API (Американский институт нефти).
АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей) с 1996г. пришла на   смену  ССМС (Комитету производителей автомобилей европейского Общего рынка).
ILSAC (Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов —   совместная американо-японская классификация).
MIL-L (спецификации Военного ведомства США).
ГОСТ 17479.1-85 (Российская классификация по вязкостно-температурным и   эксплуатационным свойствам).
Наиболее распространенные классификации — это SAE и API.

Классификация вязкости трансмиссионного масла по API

Некоммерческий «игрок» в мире стандартизации смазочных материалов – американский институт нефти, выставляет собственные требования к смазочным материалам. Распространенные нормы актуальны на всей территории СНГ, Европы и США.

GL-1

Характеристика минерального масла без дополнительных присадок и добавочных компонентов. Жидкости предназначены для обслуживания механических трансмиссий, подверженных невысоким эксплуатационным нагрузкам.

GL-3

Основное назначение – обслуживание механики, устанавливаемой на грузовые автомобили различной конструкции. Также в масле содержится комплекс противозадирных компонентов.

GL-4

Высоко оборотистые, нагруженные передачи, устанавливаемые в легковых и грузовых машинах. В составе обязательно присутствуют противозадирные присадки. Добавочных компонентов содержится умеренное количество, что гарантирует совместимость с передачами, где используются элементы из цветных металлов.

GL-5

Самые современные жидкости, поставляемые на рынок для обслуживания высокопроизводительных передач, подверженных критическим перегрузкам. В смазках имеются передовые, агрессивные присадки, что исключает совместимость с цветными металлами.

Что такое густота моторной смеси?

Связываемость моторной смеси автомобиля – это возможность маслянистой пленки оставаться на стенках основных элементов двигателя, при этом гарантируя тем самым последующее качественную обработку цилиндров и поршней. Этим становится возможно недопущение контактирования элементов движка и его рабочих поверхностей, при этом создавая фактически минимальный показатель трения деталей. Отсюда следует, что маслянистая пленка гарантирует внутренним элементам долгий срок работы и позволяет им не изнашиваться.

Однако при этом, значение густоты моторной смеси не является стабильным постоянным параметром. Другими словами показатель моторной жидкости меняется строго пропорционально уровню температуры мотора.

Классификация моторных масел по ГОСТ

Классификация по ГОСТ 17479.1 была принята еще в СССР в 1985 году, но из-за меняющихся требований в автомобилестроении в 2015 году была переиздана. Соответствует международным стандартам. По вязкости делится по аналогу с SAE на:

• Летние масла – 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24.
• Зимние – 3з, 4з, 5з, 6з, 8.

Индекс 8 зачастую используется как летний, так и зимний. Всесезонные масла обозначаются через дробь – 5з/12 и т.п.

По области применения масла по ГОСТу делятся на 6 групп, обозначаемых буквами русского алфавита от А до Е. Могут иметь цифровые индексы, где 1 обозначает принадлежность к бензиновым маслам, а 2 к дизельным. Если индекса нет, значит масло универсальное и подходит для любого типа топлива. Аналогично классификации API.

ГОСТ для трансмиссионных масел

Принадлежность масел к этой категории показывает маркировка «ТМ», далее идет цифра, которая указывает на группу эксплуатационных характеристик смазки, далее цифра, указывающая вязкость. Могут использоваться дополнительные знаки, указывающие на особенные свойства масла – это строчные буквы: «рк» – рабоче-консервационные масла, «з» – с загущающей присадкой и тому подобные. То есть маркировка масла по ГОСТу может выглядеть примерно так: ТМ-5-12 (рк).

Для отечественных смазок установлено 4 класса вязкости, для каждого класса есть свои нормы пределов кинематического значения при 100оС, классы 9, 12, 18 имеют значения отрицательных температур, при которых продолжают выполнять свои функции. По назначениям и свойствам делятся на 5 групп, в которых описываются основные свойства.

В заключении

Подобрать оптимальное моторное масло просто, если вы знаете, как изучать этикету и на что смотреть в первую очередь. Главное – не ошибиться в основных моментах. Вот что мы рекомендуем:

Выбирайте масло с вязкостью, рекомендованной производителем. Не ниже и не выше. Если выберете вариант с низкими значениями, получите высокий расход материала и увеличение нагара. А если решите залить масло с высокими значениями, то обеспечите маслосъемным кольцам преждевременный износ. 

Какая спецификация моторного масла правильная? Безошибочный выбор по API такой: для дизеля – не ниже СL-4 PLUS или СJ-4, для б/у иномарки с бензиновым мотором – SМ или SN

Но стоит обращать внимание на допуски производителей.
Следите, чтобы смазочные материалы были оригинальными. Иначе на механизме образуются отложения, что спровоцирует сбои в работе, преждевременный износ, дорогостоящий ремонт или затраты на покупку и установку нового ДВС

Последнее особенно неприятно, если у мотора небольшой пробег. 

Чтобы окончательно разобраться в кодах и цифрах на канистрах, изучайте расшифровки спецификации моторных масел и требования производителя вашего автомобиля к смазочным материалам. Вы быстро научитесь определять продукты с необходимой вязкостью, оптимальными допусками по API, ACEA, ILSAC и другими параметрами.