11Июн

Параметры масла для двигателя: что означают цифры (расшифровка) и как выбрать масло по вязкости?

Содержание

что означают цифры (расшифровка) и как выбрать масло по вязкости?

Что такое вязкость масла? Это один из ключевых показателей качества, общий для всех типов масел. Он отвечает за густоту масла и может существенно изменяться, в зависимости от температуры. Поэтому очень важно, чтобы масло имело достаточную вязкость, позволяющую обеспечивать смазку трущихся деталей и механизмов в широком диапазоне температур.

В этой статье мы простым и понятным языком объясним, что такое вязкость масла, как она изменяется в зависимости от температуры, на какие параметры она влияет, и что означают цифры в обозначении вязкости масла по SAE.

Что означают цифры в обозначении вязкости масла (расшифровка)

Вязкость масла – это тот параметр, который на упаковке обозначают буквами SAE. Давно прошли те времена, когда по вязкости можно было определить его вид: минеральное, полусинтетическое или синтетическое моторное масло. Автомобилисты со стажем, наверняка, ещё помнят, когда на рынке спрашивали масло SAE. Тогда было все легко и просто: 15w-40 – минералка, 10w-40 – полусинтетика, а 5w-40 – синтетика.

Сегодня все по другому. Можно запросто найти полусинтетику 15w-40 или синтетику 10w-40, особенно в грузовом сегменте. Что же означают все эти цифры и буквы? Давайте разбираться по порядку.

По классификации SAE масла принято делить на зимние (с индексом “w”), летние и всесезонные. Стандартные параметры вязкости для зимних и летних масел обозначаются следующим образом:

  • Зимние масла: SAE 0w, 5w, 10w, 15w, 20w;
  • Летние масла: SAE 30, 40, 50.

Всесезонные масла имеют смешенную спецификацию, то есть сочетают в себе одновременно и зимний, и летний параметр вязкости, разделенный в обозначении знаком тире: SAE 0w-30, 0w-40, 5w-30, 5w-40, 5w-50, 10w-30, 10w-40, 15w-40, 20w-50.

Как вы, наверное, уже догадались, практически все масла, представленные на сегодняшний день в продаже, являются всесезонными и имеют смешанную спецификацию.

Вот мы и добрались непосредственно к расшифровке того, что означают цифры вязкости масла. В обозначении вязкости по SAE цифры означают следующее:

  1. Первая цифра (зимний параметр), например, 0w – указывает на минимальную температуру безопасного холодного пуска. Это означает, что чем меньше первая цифра, тем на более низкую температуру рассчитано масло.
  2. Вторая цифра (летний параметр) указывает на возможность применения масла в определенных температурных условиях.

Бытует миф, что цифры летнего параметра вязкости масла – означают температуру максимально допустимой окружающей среды, при которой возможна эксплуатация автомобиля. Например, масло с вязкостью 5w-30 рассчитано на температуру +30 °С. Это не правда! Никакого отношения эти цифры к температуре окружающей среды не имеют. Запомните, летний параметр – это цифры условные и они никакого отношение к окружающей среде не имеют.

Таблицу с диапазонами применяемости масел по SAE в зависимости от температур смотрите ниже.

Зависимость вязкости масла от температур

Как ни странно, но от вязкости зависит не только возможность применения масла в определенном диапазоне температур, но и срок его службы, а соответственно, и периодичность замены.

С чем это связано? Читайте дальше.

Необходимую вязкость маслу обеспечивают вязкостные присадки. Они представляют собой длинные синтетические цепочки, которые имеют разное поверхностное натяжения с двух сторон. Чем ниже температура, тем они больше сворачиваются в «клубочек» и обеспечивают необходимую текучесть масла при минусовых температурах.

В описаниях к моторным маслам часто пишут: «Обеспечивает еще более легкий запуск двигателя при низких температурах». Это и есть та самая способность вязкостных присадок сворачиваться в «клубочек».

А как изменяется вязкость масла при повышении температуры? В таком случае «клубочки» вязкостных присадок наоборот разворачиваются в цепочки и, произвольно ориентируясь во всем объеме масла, обеспечивают высокую вязкость при высоких температурах.

Длина цепочек вязкостных присадок зависит от вязкости масла: чем больше диапазон между зимним и летним параметром, тем цепочка длиннее. Причем, если сравнивать длину цепочки масла 5w-30 и 5w-40, то она будет длиннее в разы (не на проценты, а в разы).

Чем длиннее цепочка, тем на меньшее количество сворачиваний и разворачиваний она рассчитана. После определенного количества повторений эти цепочки начинают разрушаться, масло теряет свою вязкость и требует замены. Вот именно от длины этой цепочки в основном и зависит интервал замены масла.

Безусловно, на периодичность замены масла большое влияние оказывают и другие пакеты присадок. Но речь об этом пойдет в другой раз, а сейчас мы это рассматривать не будем.

Запомните главное: чем больше диапазон между зимним и летним параметрами вязкости масла, тем меньше интервал его замены. И наоборот.

Приведем один показательный пример. Ещё недавно в некоторых дилерских центрах во время гарантийного сервисного обслуживания в автомобили заливали масло 5w-50 на 15000 км пробега, мотивируя тем, что это классное современное масло, созданное для спортивных режимов.

Да, это действительно классное современное масло, и создано оно специально для спортивных режимов. Но оно не рассчитано на 15000 км. Его нужно менять через пять, ну максимум – через шесть тысяч пробега, потому что вязкостная цепочка у него длинная, и она начнет разрушаться как раз через эти 5-6 тысяч км. Имейте это в виду.

На всякий случай, даем ссылку на нашу инструкцию по замене масла в двигателе.

Как выбрать моторное масло по вязкости

На страницах этого сайта мы уже поднимали вопрос о том, какое масло лучше заливать в двигатель. Но там речь шла о технологии (синтетика, полусинтетика, минералка). А сейчас мы подробней остановимся на выборе масла из соображений его вязкости.

Самая правдивая информация о вашем автомобиле находится в сервисной книжке. Какой вязкости масло там указано, такое и нужно применять. Причем от первой замены и до последней.

Бытует мнение, что чем старше автомобиль, тем гуще моторное масло в него нужно заливать. Это не совсем правда. Вернее, правда, но не для всех.

Во-первых, есть целый ряд двигателей (например, 16-ти клапанный Ford Zetec), в которые можно заливать масло только с вязкостью 5W-30. Так вот, в такие двигатели даже масло с вязкостью 5W-40 можно использовать только для доливки.

Это обусловлено конструктивными особенностями таких двигателей, которые имеют длинные и тонкие каналы смазки. Масляному насосу сложнее продавить густое масло по таким каналам, и мотор может работать в условиях масляного голодания (особенно зимой и при запуске). А это ведет к повышенному износу трущихся деталей и снижению моторесурса.

Во-вторых, у многих автомобилей в сервисной книжке указаны две вязкости. Вот из них и выбирайте. Сознательно идти на загущение масла можно только после проверки состояния двигателя и консультации с мотористом. Как правило, это случаи, когда двигатель требует ремонта, а вы в силу ряда причин не готовы его ремонтировать. В таком случае можно продлить «агонию» мотора, перейдя на более вязкие масла.

В остальных случаях, если двигатель в порядке и все системы, связанные с ним, в порядке – заливайте масло с характеристиками, рекомендованными заводом-изготовителем автомобиля, и ваш «железный конь» будет жить долго и счастливо.

Видео: как выбрать вязкость моторного масла?

классификация, технические характеристики масел для авто, производство

Содержание статьи:

Использование качественных смазочных материалов позволяет обеспечить надежную эксплуатацию современных двигателей и продлить срок их службы. Компания «Обнинскоргсинтез» осуществляет производство моторных масел под маркой SINTEC.

Предлагаемые смазочные материалы отвечают требованиям отраслевых стандартов API, ACEA и OEM. В каталоге Вы можете выбрать масла для любых типов моторов: бензиновых, дизельных, работающих на газовом топливе.

Основные эксплуатационные параметры моторных масел

Снижение трения и уменьшение износа

За счет создания жидкостного или гидродинамического режима трения моторное масло обеспечивает сохранение заданного инженерами КПД двигателя, предотвращая трение конструктивных элементов. Смазочные материалы влияют на мощностные характеристики силового агрегата, расход топлива, рабочий ресурс. Основными смазываемыми деталями и узлами поршневого двигателя являются:

  • коренные и шатунные подшипники;
  • подшипники и шестерни распределительного вала;
  • поршневые пальцы, штоки и толкатели клапанов;
  • плунжерные пары насоса высокого давления;
  • стенки цилиндров и поршни, многое другое.

Отвод тепла

Основное количества тепла, которое выделяется в процессе сгорания топлива, поглощается системой охлаждения и рассеивается в самом теле двигателя. Однако система смазки также участвует в защите мотора от перегрева. Она поглощает около 5 % тепла, выделяемого при работе нефорсированных двигателей, и свыше 10 % у форсированных агрегатов.

Поддержание чистоты

Чистота двигателя - важное условие долговечной работы. Количество образующихся на его узлах и деталях отложений зависит от многих факторов, в числе которых качество моторного масла. Определяющей характеристикой в данном случае является склонность смазочного материала к окислению. Чем более высокотехнологичные базовые масла и компоненты присадок используются в составе продукта, тем выше его стойкость к деструкции под воздействием температуры.

Еще одной важной составляющей поддержания чистоты двигателя является диспергирующая способность масла. Именно эта характеристика обуславливает способность транспортировать конгломерировавшиеся окисленные молекулы смазочного материала, а также сажу, диспергированную воду, шлам и прочие загрязнения к фильтру, не допуская их выпадения в осадки.

Защита от коррозии

В процессе эксплуатации двигателя образуется множество агрессивных химических сред. Продуктами сгорания топлива являются отработавшие газы, в состав которых входят окислы азота и серы. Они вступают в окислительные реакции в газовой фазе, а также, растворяясь в воде, образуют кислоты, которые взаимодействуют с поверхностями уже в жидкой фазе. Эти агрессивные вещества могут привести к разрушению металлов и сплавов, из которых изготовлены узлы и детали двигателя. Благодаря содержащимся в составе моторного масла ингибиторам коррозии удается не допускать образования ее очагов.

Основные физико-химические параметры моторных масел

Вязкость

Этот показатель определяет меру внутреннего трения. Именно благодаря данной технической характеристике жидкость сопротивляется течению под воздействием внешних сил. Выделяют кинематическую и динамическую (абсолютную) вязкость. Величина первой измеряется в стоксах или квадратных сантиметрах в секунду.

Динамическая вязкость, в свою очередь, представляет собой отношение силы сдвига жидкости к скорости сдвига. Измеряется в пуазах (сантипуазах) или ньютонах в секунду, деленных на квадратный сантиметр. Величина динамической вязкости у смазочных материалов крайне мала.

Индекс вязкости

Этот параметр был введен для определения степени изменения вязкости при колебаниях температуры. Индекс вычисляется при использовании значения кинематической вязкости при 40 и 100 °C.

Моторное масло с высоким индексом вязкости слабо подвержено изменениям при колебаниях температуры. Соответственно, такой продукт способен обеспечить надежность вязкостных свойств в очень широком температурном диапазоне. И наоборот, характеристики масла с низким индексом вязкости сильно зависят от изменения внешних условий. Поэтому у такого смазочного материала температурный диапазон эксплуатации является достаточно узким.

Температура застывания

Данный параметр характеризует момент резкого увеличения вязкости смазочного материала до почти полной потери текучести. Этот показатель определяется лабораторным методом: за температуру застывания принимают ту, при которой помещенный в стандартную пробирку смазочный материал при охлаждении застывает настолько, что при наклоне емкости на 45 градусов уровень жидкости остается совершенно неподвижным в течение 1 минуты. Однако важно понимать, что температура застывания лишь косвенно характеризует эксплуатационные низкотемпературные свойства моторного масла.

Температура вспышки

Этот параметр характеризует состав масла, в частности наличие в нем легколетучих фракций и их долю. В эксплуатационном отношении это является косвенным отражением потенциального расхода смазочного материала на угар, а также через систему вентиляции картера двигателя. Еще температура вспышки важна для оценки риска самопроизвольного возгорания при хранении и транспортировке, а для некоторых типов масел - и взрыва при достижении предельных температур эксплуатации.

Общее щелочное число

Общее щелочное число (Total Base Number, TNB) является важной технической характеристикой современного высокотехнологичного моторного масла. Оно выражается в количестве гидроокиси калия на грамм продукта (мгКОН/г). В эксплуатационном отношении величина щелочного числа характеризует стойкость масла к окислительным процессам под воздействием высоких температур и давления в присутствии химически агрессивных сред, а также устойчивость к образованию отложений и величину межсервисного интервала.

Общее кислотное число

По мере нейтрализации химически агрессивных компонентов кислотного характера значение щелочного числа масла снижается. Параллельно с этим можно наблюдать рост кислотного числа (Total Acid Number, TAN). Значение этого показателя характеризует наличие в смазочном материале продуктов окисления, провоцирующих увеличение коррозии и интенсивности изнашивания пар трения двигателя. TAN выражается как количество гидроксида калия в грамме, необходимое для нейтрализации всех кислых компонентов (мгКОН/г).

Сульфатная зольность

Сульфатная зола - это вещество, полученное сжиганием смазочного материала, подверженное воздействию серной кислоты для перехода оксидов металлов с сульфаты, прокаленное в дальнейшем при очень высокой температуре. Сульфатная зольность измеряется в массовых процентах. При эксплуатации зольные отложения оказывают негативное воздействие на работу двигателя и различных систем очистки выхлопных газов.

Моторные масла SINTEC

Для легкового транспорта

  • SINTEC Platinum SN/CF. Такие синтетические моторные масла могут использоваться в качестве смазочного материала в дизельных и бензиновых двигателях легковых авто. Продукция полностью совместима с системами нейтрализации отработавших газов (TWC). Благодаря технологии производства Mid SAPS моторные масла отличаются пониженным содержанием сульфатной золы, фосфора и серы.
  • SINTEC Люкс. Полусинтетические смазочные материалы предназначены для применения в системах смазки современных бензиновых двигателей и дизельных моторов с турбонаддувом и катализатором. Подходят для силовых агрегатов легкового и коммерческого транспорта. Моторные масла изготавливаются с использованием высокотехнологичного пакета присадок.
  • SINTEC Супер. Данная продуктовая линейка включает полусинтетические (SINTEC Супер 5W-40 и 10W-40) и минеральное (SINTEC Супер 15W-40) моторные масла, изготовленные на основе высококачественных базовых масел с применением сбалансированного пакета присадок. Смазочные материалы предназначены для дизельных и бензиновых силовых агрегатов, устанавливаемых на легковом и грузовом транспорте российского и зарубежного производства. Оригинальные моторные масла отличаются увеличенным эксплуатационным ресурсом, улучшенными антикоррозийными свойствами и низким расходом на угар.
  • SINTEC Молибден. Это всесезонный смазочный материал высшей категории качества. Полусинтетическое масло подходит для двигателей современных легковых автомобилей и грузовиков, выпускаемых в РФ и за рубежом. Продукция отличается прекрасными смазывающими, противозадирными и антифрикционными свойствами. Масло обеспечивает мгновенную смазку мотора при низких температурах и холодном пуске, защищая двигатель от износа в экстремальных условиях эксплуатации.
  • SINTEC EURO. Такие минеральные моторные масла подходят для всесезонного использования и предназначены для смазки дизельных и бензиновых двигателей отечественных и зарубежных автомобилей. Данный смазочный материал обеспечивает стабильное давление масла даже при жестких режимах работы силового агрегата.
  • SINTEC Стандарт. Всесезонное минеральное масло, изготовленное с добавлением сбалансированного пакета присадок. Смазочный материал предназначен для бензиновых силовых агрегатов без турбонаддува и дизельных двигателей с умеренным наддувом, устанавливаемых в легковых авто, малотоннажном коммерческом транспорте и микроавтобусах.
  • SINTEC Экстра. Минеральное масло предназначено для бензиновых и дизельных моторов с умеренным наддувом. Смазочный материал производится на основе качественных базовых масел в комбинации со сбалансированным пакетом присадок.
  • SINTEC Super Gazolin. Продуктовая линейка включает минеральное (SINTEC Super Gazolin 15W-40) и полусинтетическое (SINTEC Super Gazolin 10W-40) моторные масла, которые предназначены специально для двигателей, работающих на пропан-бутановой смеси или сжатом метане. Продукция на основе высокоочищенных базовых масел с добавлением пакета присадок обеспечивает защиту мотора во всех режимах эксплуатации.
  • SINTEC Extra Gazolin. Смазочный материал для двигателей, работающих на пропан-бутановой смеси или сжатом метане, предназначен для использования в летний период в странах с жарким или умеренным климатом. Минеральное моторное масло содержит сбалансированную композицию присадок и помогает обеспечить надежную защиту силового агрегата.

Для коммерческого транспорта

  • SINTEC Truck. Данная продуктовая линейка включает минеральное (SINTEC Truck SAE 15W-40) и всесезонное полусинтетическое (SINTEC Truck SAE 10W-40) масла с добавлением многофункционального пакета присадок. Смазочные материалы подходят для скоростных и мощных дизельных двигателей, устанавливаемых на грузовых автомобилях. Оригинальные моторные масла SINTEC Truck отличаются низким расходом на угар и увеличенным сроком службы.
  • SINTEC Diesel. Такие смазочные материалы выпускаются на основе высококачественных базовых масел с добавлением сбалансированной композиции присадок. Моторные масла отличаются стойкостью к химической коррозии и увеличенным эксплуатационным ресурсом. Подходят для использования в системах смазки высоконагруженных дизельных двигателей в грузовиках с большим пробегом.
  • SINTEC Turbo Diesel. Универсальное полусинтетическое моторное масло подходит для всесезонного применения. Смазочный материал с добавлением многофункционального пакета присадок предназначен для двигателей с турбонаддувом, отличающихся высокой удельной мощностью. Масло обладает высокими противозадирными свойствами и препятствует образованию нагара.
  • SINTEC Турбо Дизель Линейка включает всесезонные минеральные моторные масла SAE 15W-40 и 20W-50. Они предназначены для скоростных силовых агрегатов грузовиков (с турбонаддувом или без такового), подходят в том числе и для двигателей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Смазочные материалы производятся на основе базовых масел высокой степени очистки и присадок последнего поколения.
  • SINTEC SAE 40, 50, 60. Такие моторные масла предназначены для использования в летний период. Благодаря многофункциональному пакету присадок предлагаемые смазочные материалы надежно защищают от износа детали двигателей, функционирующих в тяжелых условиях. Масла предотвращают появление нагара на деталях и повышают стойкость моторов к коррозии.
  • SINTEC Дизель М8Г2к и М10Г2к. Минеральные масла для использования в зимний (М8Г2к SAE 20W) и летний (М10Г2к SAE 30) периоды подходят для форсированных дизельных моторов грузовиков с умеренным наддувом или без него. Продукция также может применяться для смазки дизель-генераторов и стационарных дизельных двигателей.
  • SINTEC Турбо Дизель М8Дм и М10Дм. Такие минеральные масла предназначены для высокофорсированных дизельных силовых агрегатов с умеренным наддувом или турбонаддувом (М10Дм - для летнего периода, М8Дм - для зимнего времени). Смазочные материалы с добавлением пакета импортных и отечественных присадок подходят для моторов грузовой техники, городских и междугородных автобусов, тракторов и т. п.
  • SINTEC Автол. Всесезонное минеральное моторное масло предназначено для использования в системах смазки среднефорсированных карбюраторных бензиновых и безнаддувных дизельных двигателей. Продукция подходит для моторов грузовиков ЗИЛ и ГАЗ, автомобилей УАЗ.

Для двухтактных двигателей

  • Sintec Garden 2T. Полусинтетическое моторное масло для систем смазки 2-тактных двигателей садовой и сельскохозяйственной техники. Подходит для силовых агрегатов с воздушным охлаждением, в том числе работающих в тяжелых условиях.
  • Sintec Moto 2. Данный смазочный материал разработан специально для 2-тактных двигателей мотоциклов, скутеров, мотороллеров и снегоходов. Полусинтетическое масло подходит для моторов с карбюратором или прямым впрыском, предназначено для использования с неэтилированным бензином.

Моторное масло 5w-40 – расшифровка и характеристики, вязкость, температурный режим

Содержание статьи:

SAE 5W-40 распространенный класс масла, по вязкости при рабочей температуре не отличается от 10W-40, но весомые отличия по низкотемпературной вязкости. 5W-40 сохраняет свою текучесть при более низких температурных показателях. Далее в статье рассмотрим более подробно характеристики этой вязкости. Расскажем о преимуществах и недостатках,  температурном режиме и с чем можно смешивать.

Классификация моторных масел по SAE и API

Важнейшей характеристикой смазки для силового агрегата выступает вязкость, а также зависимость этого свойства от температуры. Об этом свидетельствует классификация SAE, чьи показатели указаны на самом заметном месте упаковки. Числа по обе стороны от символа W указывают на то, что смазка всесезонная.

Первые цифры маркировки демонстрируют минимальную отрицательную температуру, при которой можно запустить мотор. Символы после буквы W определяют допустимый диапазон смены вязкости при 100 °C.

Согласно классификации масел на основе API, все смазки сперва делятся на две категории:

  • S (Service) – жидкости для бензиновых моторов.
  • C (Commercial) – масла для дизелей.

Эксплуатационные свойства по данному разделению выражаются дополнительной буквой по возрастанию, основываясь на требованиях к качеству. Чем ближе к концу алфавита расположена вторая литера, тем выше свойства масла. Так, для бензиновых моторов наиболее технологичным выступает обозначение SN, а для дизельных – CF. Универсальные смазки, подходящие к обоим типам двигателей, имеют в своей маркировке четыре буквы.

Подбирая моторное масло для своего автомобиля, важно также уделить внимание допускам. Это стандарт качества смазки с определёнными характеристиками, которые автоконцерн считает наиболее подходящими для использования в том или ином двигателе.

Информация о допусках содержится в эксплуатационной документации к транспортному средству.

Технические характеристики 5W-40 – расшифровка

Индекс вязкости оказывает прямое влияние на температуру, в условиях которой может полноценно работать смазка. Для использования в умеренном климате часто подбираются масла, способные работать и летом, и зимой, а для холодных регионов подойдут с пониженной вязкостью.

 Для определения температурного режима технической жидкости следует отнять число 30-35 от первой цифры индекса SAE, полученное значение будет нижним пределом температуры. Чтобы вывести максимальный предел плюсовой температуры смазки, необходимо вычесть 5 из второго числа индекса.

5W-40 – это всесезонное масло, которое должно сохранять текучесть при отрицательных и положительных температурах в установленных пределах, чтобы относиться к этому классу по SAE. Как я уже говорил в других статьях, SAE может являться указателем климата, при котором можно использовать это масло, только отчасти и только в отношении низкотемпературного показателя. В целом же это указание на вязкость масла при разных температурах.

SAE 5W-40 показатели вязкости таблицей:

Характеристика Показатель Расшифровка
Прокачиваемость -35℃ Минимальная температура, при которой масло прокачивается по каналам
Проворачиваемость -30℃ Минимальная температура, при которой двигатель можно запускать.
Кинематическая вязкость при 100 градусах 12,6-16,3 мм2/с В этих пределах должен находиться показатель, чтобы масло могло маркироваться 5W-40.
Кинематическая вязкость при 40 градусах 89-97 мм2/с То же, но при другой температуре. Этот показатель менее важен, чем вязкость при рабочей температуре.
Динамическая вязкость CCS при -30 градусах Не более 6600 мПас То есть чем ближе показатель к этому пределу, тем хуже будет прокручиваться коленвал уже при – 30 градусах.
Температура вспышки От 224℃ Может варьировать +/- 10-15 градусов.
Температура замерзания Около -45℃ Может варьировать. Этот показатель указывает на температуру, при которой масло полностью замерзнет и не сможет прокачиваться по каналам.

Из этой таблицы хорошо видно, что вторые два символа в маркировке 40 показывают, какую вязкость будет иметь масло именно при рабочей температуре, то есть, указывает на толщину масляной пленки и то, насколько просто и быстро масло будет проходить по системе. Этот показатель очень важно подбирать именно по рекомендации производителя, так как разные двигатели имеют разные конструкционные особенности.

Первая цифра 5 – это указание на низкотемпературную вязкость, то есть при -30℃ масло сохранит достаточную текучесть, чтобы прокрутить коленвал.

По ГОСТ масло будет маркироваться 3з/14. По API чаще всего имеет класс SN, по ACEA A1/B1 2010.

Преимущества моторных масел SAE 5w-40

Смазка 5w-40 обрела высокую популярность благодаря выдающимся свойствам и неприхотливости в отношении погодных условий. Используемые в синтетике этой вязкости присадки обеспечивают жидкости антикоррозийные, антикислотные и моющие характеристики. По сравнению со смазками на минеральной основе, синтетические масла способны превосходно работать при внушительных перепадах температуры.

Изделие 5w-40 позволяет автолюбителям стоять в пробках, передвигаться по бездорожью или свободной дороге с неизменно высокими показателями. Производство жидкости ведётся по самым передовым технологиям, исключающим сворачивание смазки и поломки мотора. А также производители подвергают свою продукцию многочисленным тестам и выводят наилучшие формулы.

Все составы с вязкостью 5w-40 обладают следующими преимуществами:

  • Обеспечение эффективного запуска мотора в морозы.
  • Повышение ресурса силового агрегата.
  • Качественное обволакивание элементов двигателя прочной защитной плёнкой, которая не разрешается, если соблюдены все условия использования.
  • Устойчивость к окислительным процессам и предупреждение возникновения коррозии.
  • Отличные моющие свойства, гарантирующие чистоту деталей мотора.
  • Отсутствие испарения.

Какое масло 5W40 лучше: синтетика или полусинтетика?

Автомобильные масла с маркировкой 5w-40 по своей основе подразделяются на минеральные, полусинтетические и синтетические. Так, минералка является продуктом переработки нефти, а полусинтетика, в зависимости от производителя, может использовать 60-70% минеральной базы и 30-40% всевозможных присадок, повышающих характеристики вязкости и температурной стабильности. Синтетика создается искусственно, поэтому более устойчива на угар и потерю технических характеристик.

Важное:

База и присутствие присадок не является показателем качество масла. Эта характеристика зависит от самой основы, технологии изготовления, и только потом от введения в состав определённых добавок.

Использование масла с той или иной основой напрямую зависит от технического состояния двигателя. Если на основе диагностики и тестов мотор находится в хорошем состоянии, тип технической жидкости все равно определяется по фактическому пробегу.

Минеральные смазки хорошо демонстрируют себя при эксплуатации в сильно запылённых районах. Тяжёлые условия предполагают более частую замену, в связи с повышенным загрязнением масла при работе. Так что показатель межсервисного пробега до замены требуется снизить в несколько раз.

На полусинтетические масла 5w-40 отмечается более высокий спрос. Введение в натуральную базу синтетических добавок улучшает стабильность смазки в условиях жары и позволяет сохранять нужную вязкость плёнки в морозы. Различные присадки обеспечивают следование межсервисному интервалу и даже продлевать период до замены технической жидкости.

Современные моторы лучше всего работают с синтетическими маслам. Искусственные жидкости имеют великолепную устойчивость к окислению и не нуждаются в преждевременной замене. Более того, использование синтетики позволяет увеличить межсервисный интервал, предписанный автопроизводителем.

Среди важнейших задач смазки выделяется удаление продуктов износа, возникающих при трении элементов двигателя между собой. Синтетические смазки 5w-40 имеют превосходные моющие свойства, отводящие абразивные частицы из сопряжённых деталей. Определённые добавки в составе таких жидкостей обеспечивают теплопроводность жидкости, что приводит к оптимизации температурного режима работы мотора.

Если коротко. Минералка – это натуральное масло, изготовленное из очищенных нефтепродуктов, она не дает той же стабильности, что синтетические составы. Но при этом синтетика и дороже, хотя и дает идеальные и стабильные характеристики, может использоваться для длительных пробегов без замены. У минералки срок от замены до замены на порядки меньше. У синтетики всегда ниже температура замерзания, особенно низкие показатели у продуктов на основе ПАО и эстеров.

Почему стоит выбрать масло 5w-40, а не 5w-30?

Большинство автоконцернов рекомендуют использовать для двигателя смазку 5w-40 благодаря универсальности этого продукта. Продукция с индексом 30 подходит новым автомобилям, а масла с индексом 50 рассчитаны на технику с сильно изношенным мотором или для форсированных двигателей.

Сравнивая между собой продукты 5w-40 и 5w-30, можно выделить следующие преимущества индекса 5w-40:

  • Учитывая среднюю температуру масла на уровне +100°С, у 5w-40 будет в 1,5 раза выше вязкость, чем у 5W-30
  • Смазка 5w-40 подходит для высокотехнологичных двигателей внутреннего сгорания, которым характерны повышенные тепловые нагрузки. Такая вязкость способна отлично сохранять свои свойства, успешно удерживая плёнку и предотвращая появление трения между деталями на высоких скоростях.
  • У масла 5w-30 более низкий температурный диапазон, чем у 5w-40, при котором вязкость уменьшена для эффективного запуска мотора в морозы. На повышенных температурах жидкость обретает чрезмерную текучесть, сводящую к минимуму смазывающую способность.

Мой совет. Заливайте именно ту вязкость, которую рекомендует производитель автомобиля. Нет правильного ответа “какая вязкость лучше”, потому что пределы допустимые SAE расчитывает автоконцерн, который разработал двигатель.

Все о смешивании масел 5w-40

Для правильной работы мотора требуется поддержание нормального уровня масла. У каждого автомобилиста случались ситуации, когда необходимо срочно долить смазку в двигатель, но нужной жидкости в данный момент нет. Немало людей при этом начинают смешивать масла, но для положительного исхода такого действия следует иметь определённые знания. Приведём основную информацию:

Сочетание смазки 5w-40 разного типа

Согласно мнению экспертов, в крайних случаях можно выполнять смешивание минеральных и полусинтетических смазок. Для смеси минералки и синтетики важно одно условие – искусственный продукт должен базироваться на полиальфаолефинах. Если же произошло падение уровня синтетики или полусинтетики, в качестве крайней меры можно добавить немного натуральной смазки.

Что касается сочетания жидкостей на основе единого состава, к примеру, синтетических с синтетическими, эта связка будет работать, но риски имеются. Снизить их можно путём использования одинаковой вязкости.

Смешивание 5W40 с синтетической базой от разных производителей

Синтетику от разных брендов смешивать можно, если свойства жидкости совпадают по API. Особо тщательно следует относиться к этому владельцам авто с форсированными или турбированными моторами, которым требуется только самая качественная смазка 5w-40. Если вы выбрали сертифицированное масло высокого качества, жидкость не должна пениться или выпадать в осадок, но такая смесь все равно не подходит для длительной езды.

Смешивание полусинтетики и синтетики

К примеру, в вашем моторе находится синтетическое масло 5w-40 и его запасы срочно необходимо пополнить, но под рукой есть только полусинтетическое масло 10w-40. В данной ситуации можно использовать подобный «коктейль», в связи с изменением суммарной вязкости, а также незначительным падением по низкотемпературным характеристикам.

Смешивание смазок 5w-40 с разной вязкостью

Разберём ту же ситуацию, но теперь для долива под рукой есть смазка с такой же маркировкой от одного и того же производителя, но с другой вязкостью – 5w-30. Её можно без опаски доливать в двигатель, но вязкость на высоких температурах будет средней между 30 и 40. Пакеты присадок масел, скорее всего, будут одинаковыми, как и база, что позволит долить довольно много жидкости. На низких температурах запуск мотора будет происходить эффективно.

Смешивание масел 5w-40 от разных производителей

Подобное смешивание является самым рискованным, ведь никто не может гарантировать совместимость, тем более в условиях различной базы. Это касается и присадок, хотя зачастую добавки и не конфликтуют между собой. Общие характеристики полученной жидкости могут быть снижены, что окажет негативное влияние на работу двигателя.

Смешивание смазки 5w-40 от одного производителя

Самый удачный вариант, так как жидкости от одной компании очень похожи, тем более в условиях единой базы. Специалисты считают, что смешивание составов с единой вязкостью является вполне нормальной практикой для двигателя. Хоть текучесть и будет изменена в одну из сторон, это не окажет значительного влияния на смазывающие и другие способности. При единой основе масла с 100% вероятностью имеют один и тот же пакет присадок.

5w40 синтетическое моторное масло. Какое лучше?

Вязкостные присадки моторных масел Unol tv #3 (2часть)

МОТОРНОЕ МАСЛО МОБИЛ СУПЕР 3000 5W-40 - ЧЕСТНЫЙ ОТЗЫВ

Что означает 5W30, 5W40, 10W30 или вязкость масла ?

Основным параметром при выборе моторного масла является степень его вязкости. Многие автолюбители слышали этот термин, встречали его на этикетках канистр с маслом, но вот что означают изображенные там цифры и буквы, а также зачем нужно применять эту технологическую жидкость с определенной степенью вязкости на определенном моторе, знают не все. Сегодня мы раскроем секреты вязкости моторных масел.

Прежде всего, определим значимость степени вязкости масла для двигателя. В двигателе множество деталей, которые во время работы соприкасаются друг с другом. В «сухом» двигателе работа таких деталей продлится недолго, так как из-за взаимного трения они истачиваются и относительно быстро выходят из строя. Поэтому в двигатель заливают моторное масло – техническую жидкость, которая покрывает все трущиеся детали масляной пленкой и предохраняет их от трения и износа. У каждого масла есть своя степень вязкости – то есть, состояние, в котором масло остается достаточно жидким для выполнения своего главной функции (смазки рабочих частей двигателя). Как известно, в отличие от охлаждающей жидкости, температура которой во время езды всегда стабильна и находится на уровне 85-90 градусов, моторное масло более подвержено воздействию внешних и внутренних температур, колебания которых весьма существенны (при некоторых условиях эксплуатации масло в двигателе разогревается до 150 градусов).

Расшифровка вязкости

Чтобы избежать закипания масла, вследствие которого может быть нанесен ущерб двигателю машины, специалисты по изготовлению этой технической жидкости определяют его вязкость – то есть способность оставаться в рабочем состоянии при воздействии критических температур. Впервые степени вязкости масла были определены специалистами Американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE). Именно эта аббревиатура встречается на упаковках масла. Следом за ней идут цифры, разделенные латинской буквой W (она означает приспособленность моторного масла к работе при низкой температуре) – например, 10W-40.

Вязкость моторного масла

В этом ряду цифр 10W обозначает низкотемпературную вязкость – порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, может завестись «на холодную», а масляный насос прокачает техническую жидкость без угрозы сухого трения деталей мотора. В указанном примере минимальной температурой является «-30» (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 40), в то время как, отняв от цифры 10 цифру 35, получаем «-25» — это так называемая критическая температура, при которой стартер сможет провернуть мотор и завестись. При этой температуре масло становится густым, но его вязкости все еще хватает, чтобы смазать трущиеся части двигателя. Таким образом, чем больше цифра перед буквой W, тем при меньшей минусовой температуре масло сможет пройти через насос и оказать «поддержку» стартеру. Если же перед буквой W стоит 0, то это означает, что масло прокачается насосом при температуре «-40», а стартер прокрутит двигатель при минимально возможной температуре «-35» — естественно, учитывая жизнеспособность аккумуляторной батареи и исправность стартера.

Всесезонные моторные масла

Цифра «40», стоящая после буквы W в приведенном нами примере, обозначает высокотемпературную вязкость – параметр, определяющий минимальную и максимальную вязкость масла при его рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Считается, что чем число после буквы W больше, тем вязкость моторного масла выше при указанных рабочих температурах. Точной информацией о том, с какой высокотемпературной вязкостью масло необходимо для определенного двигателя, располагает исключительно производитель автомобиля. Так что рекомендуем соблюдать требования автопроизводителя к моторным маслам, которые обычно указываются в руководстве по эксплуатации.

Определяется степень вязкости масла по принятой международной номенклатуре SAE J300, в которой масла по степени вязкости делятся на три типа: зимние, летние и всесезонные. К зимним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W. К летним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60. Наконец, к самым распространенным в настоящее время маслам по степени вязкости относятся всесезонные — SAE 0W-30, SAE 0W-40, SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40, SAE 20W-40. Они – наиболее практичные из всех, так как их температурные параметры оптимально сбалансированы для применения при различных критических температурах.

Чтобы подобрать масло с оптимальной для вашего двигателя степенью вязкости, нужно руководствоваться двумя правилами.

1. Выбор степени вязкости масла по климатическим условиям. Не секрет, что масло с одной и той же степенью вязкости (например, SAE 0W-40) будет вести себя по-разному, когда автомобиль эксплуатируется в регионе страны с жарким или, напротив, холодным климатом. Поэтому при подборе масла нужно помнить, что чем выше температура воздуха в регионе, в котором эксплуатируется автомобиль, тем больше должен быть класс вязкости моторного масла, который можно определить по цифре, стоящей перед буквой W. Вот как выглядят температурные режимы, при которых рекомендуется использовать масло с той или иной степенью вязкости:

SAE 0W-30 — от -30° до +20°C;

SAE 0W-40 — от -30° до +35°C;

SAE 5W-30 — от -25° до +20°C;

SAE 5W-40 — от -25° до +35°C;

SAE 10W-30 — от -20° до +30°C;

SAE 10W-40 — от -20° до +35°C;

SAE 15W-40 — от -15° до +45°C;

SAE 20W-40 — от -10° до +45°C.

2. Выбор степени вязкости масла по сроку эксплуатации двигателя. Чем старше автомобиль, тем более изнашиваются в нем трущиеся пары – детали, которые в процессе работы силового агрегата соприкасаются друг с другом, и зазоры между ними увеличиваются. Соответственно, чтобы эти детали и в дальнейшем могли выполнять свои функции, необходимо, чтобы масляная пленка на их поверхностях была более вязкой. То есть, для двигателей, выработавших половину своего ресурса, необходимо покупать масла с большей степенью вязкости, а для новых – с меньшей.

Читайте: Как поменять масло в двигателе своими руками

Вязкость моторного масла - что это такое, расшифровка по SAE

Большинство автолюбителей знает, что при выборе смазочных материалов наиболее важным параметром является вязкость масла.

Однако, не все понимают значение цифр, которые имеются на канистрах.

Моторная смазка подвергается воздействию довольно высокой температуре как внутри самого двигателя, так и извне.

Вязкость как один из важнейших параметров моторного масла

Всю необходимую информацию производители указывают на этикетке, поэтому необходимо уметь ее читать и анализировать.

Кроме всего прочего, следует различать саму вязкость, которая бывает как кинематической, так и динамической. Типы вязкости имеют определенные различия. Они заключаются в плотности, отличающихся методах измерения и предназначены для определения показателей различных классов смазки.

Кинематическая вязкость моторного масла определяет его текучесть при нормальной (стандартной) рабочей температуре, а также максимальной. За основу проведения испытаний берут 40 и 100 градусов по Цельсию, а измерения проводятся в сантистоксах.

По полученным результатам осуществляются расчеты индекса вязкости, поэтому, если вы хотите приобрести действительно хорошее масло — выбирайте, чтобы индекс превышал значение 200. Чаще всего наиболее подходящий индекс имеют всесезонные масла.

Что касается динамической вязкости — то она отображает силу сопротивления в ходе перемещения жидкостей, которая от плотности никак не зависит. Единицей измерения динамической вязкости является сантипуаз.

Ниже приведена таблица вязкости моторного масла для работы двигателя в холодных условиях.

Основные параметры вязкости

Одним из основных параметров являются низкотемпературные показатели.

К данным показателям относятся следующие:

  • проворачиваемость;
  • прокачиваемость.

Первый определяет диапазон текучести при низких температурах и указывает на то, какой должна быть максимально допустимая динамическая вязкость. Последняя позволяет коленчатому валу вращаться с такой скоростью, которая обеспечивает хороший запуск двигателя.

Прокачиваемость всегда имеет значение, которое на 5˚С ниже необходимой. Это нужно для того, чтобы масляный насос не начал закачивать воздух вследствие чрезмерного загустевания смазочной жидкости. Параметры прокачиваемости не должны превышать значения в 60000 мПа*с.

Если вы хотите разобраться в том, как определить вязкость моторного масла — следует познакомиться с таким понятием, как спецификация SAE. Это принятый в большинстве стран стандарт, определяющий необходимый уровень вязкости смазки при том или ином температурном режиме.

Вот таблица, где показано, какая классификация соответствует определенной температуре воздуха.

Международный стандарт вязкости масел

О важности такого свойства, как вязкость масла, стало известно еще с тех времен, как был выпущен первый автомобиль. С тех самых времен инженеры пытались произвести классификацию смазочных материалов. Основываясь на определенных качествах, все имевшиеся масла были разделены на следующие типы:

  • маловязкие смазки
  • средневязкие
  • тяжелые

После того, как были изобретены подходящие для определения вязкости приборы — американским обществом автомобильных инженеров (SAE) была разработана наиболее точная классификация — SAE J300.

Данная классификация моторных масел в процессе своего развития претерпевала определенные изменения и сегодня представляет 11 классов вязкости.

Их полный список выглядит следующим образом:

  1. SAE 0W;
  2. SAE 5W;
  3. SAE 10W;
  4. SAE 15W;
  5. SAE 20W;
  6. SAE 25W;
  7. SAE 20;
  8. SAE 30;
  9. SAE 40;
  10. SAE 50;
  11. SAE 60.

В связи с этим, классы вязкости моторных масел стали в спецификации SAE по степени вязкости, которая определяется условиями, близкими к реально существующим. Вследствие этого и произошло разделение масел на летние и зимние виды.

Летние смазки не имеют буквенного обозначения и обладают более высокой вязкостью, вследствие чего обеспечивают качественную смазку всех деталей двигателя при высокой температуре окружающей среды.

Однако, при низких температурах такие масла становятся чересчур плотными и создают серьезную проблему при запуске холодного двигателя.

Зимнее масло является менее вязким, благодаря чему проблем при холодном пуске двигателя не возникает. Зато в жаркое время года оно становится слишком текучим, поэтому не в состоянии обеспечить детали силового агрегата должной защитой.

Благодаря изобретению всевозможных присадок, появилась новая категория масел, объединивших в себе хорошее соотношение зимних и летних характеристик. Такие смазывающие материалы получили название всесезонных.

Виды масел в зависимости от температурного режима

Вязкость определяется по международному стандарту SAE J300 и подразделяет все смазочные материалы на три основных вида — летние, зимние и всесезонные.

К летним относятся масла, имеющие следующий показатель SAE:

Зимние смазки имеют свои преимущества:

  • невысокая стоимость;
  • невысокая вязкость, благодаря которой запуск холодного двигателя при минусовой температуре происходит лучше, чем с применением всесезонных жидкостей;
  • высокая стойкость к деструкции.
  • К ним относятся следующие виды:
  • SAE 0W;
  • SAE 5W;
  • SAE 10W;
  • SAE 15W;
  • SAE 20W.

Самыми распространенными являются всесезонные жидкости. Они также имеет свои достоинства, а наиболее главным следует считать его использование в любое время года. Благодаря имеющимся в составе полимерным присадкам, оно способно изменять степень вязкости относительно окружающей температуры. Кроме того, оно имеет хорошие энергосберегающие свойства, благодаря которым силовой агрегат работает в жаркую погоду более экономичней, чем при использовании летнего типа масел.

Всесезонные:

  • SAE 0W-30;
  • SAE 0W-40;
  • SAE 5W-30;
  • SAE 5W-40;
  • SAE 10W-30;
  • SAE 10W-40;
  • SAE 15W-40;
  • SAE 20W-40.

Благодаря прекрасно сбалансированным показателям, всесезонки показывают хорошие результаты в работе с критическими температурами.

Для того, чтобы подобрать для двигателя своего автомобиля наиболее подходящее по вязкости масло — следует опираться на два основных показателя:

  • в каких климатических условиях эксплуатируется автомобиль;
  • сколько лет эксплуатируется двигатель.

Опираясь на первый показатель, для регионов с высокой температурой воздуха следует выбирать жидкости с более высоким показателем вязкости. Данный параметр представлен цифрой, находящейся перед буквой «W».

Так, к примеру, при эксплуатации транспортного средства при температуре воздуха от -10 и до +45 следует выбирать SAE 20W-40.

Второй параметр: в этом случае следует выбирать смазку согласно выработанному ресурсу двигателя. Так для нового двигателя следует подбирать меньшую вязкость, а для мотора постаршеболее вязкое масло. Это необходимо для того, чтобы более выработанные детали, имеющие между собой значительно увеличенные зазоры, могли более или менее нормально функционировать.

Помните, что любая смазка содержит показатели вязкости как при низких, так и при высоких температурах, поэтому при выборе это следует обязательно учитывать. Чем выше первая цифра (стоящая перед буквой W), тем рабочий диапазон на низких температурах будет меньше. Чтобы произвести расчеты — необходимо от цифры 40 отнять первый показатель смазки.

К примеру, жидкость со значением 5W20 имеет температурный диапазон -35˚ С и -30˚ С.

Второе число, расположенное после буквы «W», дает понятие высокотемпературной вязкости. Если не вдаваться в технические тонкости, то можно сказать так — чем больше второе значение — тем выше будет вязкость масла при высоких температурах.

Диапазоны рабочих температур для разных масел по SAE

Основываясь на спецификацию SAE, все смазывающие жидкости можно расшифровать по температурному режиму и определить для себя диапазон их использования.

По классу вязкости и температурному режиму жидкости имеют следующий диапазон:

  • 5 W-30 — предназначена для работы при температуре от -25˚ С и до +20˚ С;
  • 5 W-40 — предназначена для работы от -25˚ С и до +35˚ С;
  • 10 W-30 — предназначена для работы от -20˚ С и до +30˚ С;
  • 10 W-40 — предназначена для работы от -20˚ С и до +35˚ С;
  • 15 W-30 — подходит для работы при температуре воздуха от -15˚ С и до +35˚ С;
  • 15 W-40 — подходит для работы при температуре воздуха от -15˚ С и до +45˚ С;
  • 20 W-40 — подходит для работы при температуре воздуха от -10˚ С и до +45˚ С;
  • 20 W-50 — подходит для работы при температуре воздуха от -10˚ С до +45˚ С и более.

Однако, в подборе наиболее подходящего масла для своего транспортного средства, в первую очередь необходимо руководствоваться информацией, которую предоставляет завод изготовитель.

Выбор моторного масла по его вязкости

Подбор необходимого масла строго индивидуален и направлен на определенный двигатель. Поэтому в первую очередь следует ориентироваться на те указания и рекомендации, которые сделал производитель в технической документации к тому или иному автомобилю.

Помните, что только оригинальное масло либо его качественный аналог способны обеспечить двигатель хорошей работой и максимальным износом деталей.

В том случае, если данного рода документация отсутствует — ориентироваться следует на указанные допуски масла в отношении определенных двигателей, которые, чаще всего, имеются на этикетке производителя.

Видео по теме:

Классификация моторного масла по SAE, API и ACEA

Сергей Ионес

Обычно параметры масла, рекомендуемого для двигателя, указываются в сервисной книжке или инструкции по эксплуатации автомобиля. Выбор марки масла – субъективное решение каждого владельца машины. Практически всегда под брендом фирмы-производителя предлагается широкая линейка различных масел. То, которое следует заливать в вашу машину, придется определять по буквам и цифрам индекса сорта масла.

Чтобы правильно выбрать масло, следует знать, что существенным из многочисленных параметров моторного масла считается его вязкость. Сильнее всего она меняется в зависимости от температуры окружающей среды и температуры деталей работающего двигателя, на которые попадает масло. Сразу отмечу: индикаторов температуры масла двигателя на большинстве автомобилей нет, в комбинации приборов присутствует только указатель нагрева охлаждающей жидкости, и его показания водители принимают за «температуру двигателя». Но температура охлаждающей жидкости прогретого мотора стабильна и практически у любых моделей двигателей должна составлять около 90 °С. Температура масла при разных условиях работы мотора существенно меняется и в зависимости от скорости и интенсивности движения может доходить до 140–150 °С. На упаковке масла указывают рекомендуемый температурный диапазон применения.

В основе действующей международной системы обозначения моторных масел лежат стандартные индексы, присвоенные по американским классификациям SAE и API (например, SAE 5W40 SL) и по европейскому стандарту качества ACEA (например, Е6-2005). Как это понимать?

Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость того или иного автомасла при разных рабочих температурах. По ней определяют рекомендуемый диапазон температур, в котором масло должно работать в двигателе. В классификациях АРI (Американский институт нефти) и ACEA (Европейская классификация эксплуатационных свойств масел) сформулированы минимальные базовые требования, согласованные производителями двигателей и моторных масел.

Густое и жидкое SAE

За аббревиатурой SAE в маркировке масла следуют числа, разделенные буквой W и тире, например, 10W-40. В данном случае 10W – это показатель низкотемпературной вязкости. Первое число указывает на минимальную температуру воздуха, при которой возможен холодный пуск двигателя. Число 10 соответствует температуре не ниже –30 °С (от цифры перед W нужно отнять 40). Это минимальная температура масла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения. Если в вашем регионе температура воздуха зимой редко опускается ниже –20 °С, то вам подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии ваши стартер и аккумулятор. Если они старые, то мотор легче будет завести при –20 °С на масле 0W-30, чем на 15W-40.

Второе число после W обозначает высокотемпературную вязкость (в данном случае это 40). Это скорее технический параметр – сборный показатель уровня минимальной и максимальной вязкости масла при рабочих температурах 100–150 °С.

Существует заблуждение, что высокая вязкость при высоких температурах улучшает характеристики двигателя. Неоправданное применение «тропических» или «спортивных» масел с высокой вязкостью может привести к потере мощности и быстрому износу, так как движущимся механизмам двигателя придется «бороться» со слишком густым маслом. Так что экспериментировать с маслом, вязкость которого не предусмотрена производителем автомобиля, не следует. А для автомобилей с большим пробегом и изношенным мотором, у которого увеличены зазоры в сопряжениях, как раз иногда резонно выбирать более вязкие масла (например, 10W-40 – для зимы и 20W-50 – для лета).

API по качеству

Нередко API в обиходе называют классификацией качества моторных масел. Прежде всего эта классификация разделяет моторные масла на два вида: рассчитанные на бензиновые и дизельные двигатели. Для каждого из этих видов предусмотрен определенный набор свойств автомасел каждого класса.

На этикетке информация о классе по системе API предоставлена в таком виде: API SJ, API CF-4 или API SJ/CF-4. Первая буква обозначает вид масла: «S» – бензиновое, «C» – дизельное. Если моторное масло можно применять в обоих типах двигателей, то ему присваивают оба класса – для дизельных и бензиновых двигателей. На этикетке масла эти классы разделены дробью, например, API SJ/CF-4. При этом первым ставится тот класс масла, который предпочтительнее применять. То есть в данном случае основное назначение автомасла для бензиновых двигателей, но при этом возможно его использование и в дизелях.

Вторая буква означает именно класс качества масла. Буквы используются по возрастанию от начала латинского алфавита, и чем дальше находится буква, тем более высокий и современный класс имеет данное масло. Например, класс API SM появился 30 ноября 2004 года, и к нему относятся масла для современных бензиновых (многоклапанных, турбированных) двигателей. Класс API SL – это моторные масла для двигателей машин, выпущенных после 2000 года. Применяются в многоклапанных, турбонаддувных моторах, работающих на обедненных смесях топлива, соответствующих современным требованиям по экологии и энергосбережению.

Далее классы масел по API определяются по годам выпуска двигателей. Здесь уместно сделать поправку, что в автопроме США существует понятие модельного года. Поэтому даже для европейских автомобилей классы API можно определять с поправкой на год начала выпуска модели конкретного двигателя, а для моторов российских марок эта система носит условный характер.

Итак, API SJ – это масла для использования в бензиновых моторах после 1996 года выпуска. К классу API SH относятся моторные масла бензиновых двигателей, произведенных с 1994 года. Этот класс принят в 1992 году для масел, рекомендуемых с 1993 г. Класс API SG – «бензиновое» масло для двигателей выпуска с 1989 года. Для старых бензиновых моторов выпуска 1980–1989 годов по этой классификации предназначены масла класса API SF. И, наконец, есть еще более старые классы (SA, SB, SC, SD) – это уже масла для двигателей олдтаймеров.

Теперь обратимся к моторным маслам для дизельных двигателей. Класс API CI-4 был введен в 2002 году. Соответствующие ему моторные масла применяют в современных дизелях с различными видами впрыска и наддува. Появление этого класса связано с внедрением новых жестких требований по экологии и токсичности выхлопных газов для двигателей, выпускаемых с 1 октября 2002 года. Класс API CH-4 введен 1 декабря 1998 года. К нему относятся масла, рассчитанные для четырехтактных дизелей, которые эксплуатируют в высокоскоростных режимах.

Полезно обратить внимание на класс API CG-4, представленный в 1995 году. Такие моторные масла рекомендуются для четырехтактных дизельных двигателей автобусов, грузовиков и тягачей магистрального и немагистрального типа, которые эксплуатируются в высокоскоростных режимах и при повышенных нагрузках.

Специфический класс API CF-2 (CF-II) введен в 1994 году. К нему относятся автомасла, предназначенные для двухтактных дизельных моторов, которые эксплуатируются в тяжелых условиях. В более распространенный класс API CF-4 попадают моторные масла для четырехтактных дизельных моторов, выпущенных с 1990 года. Основное назначение масел этого класса – дизели сверхмощных тягачей и автомобилей, которые используются для дальних поездок по автомагистралям.

Особые условия ACEA

Новую классификацию моторных масел ACEA можно считать европейским аналогом американской классификации API. Ее самая свежая редакция принята в 2004 году, когда моторные масла для дизельных и бензиновых двигателей легковых автомобилей по АСЕА были объединены в одну категорию.

Буквами А/В обозначаются моторные масла для бензиновых и дизельных двигателей. В эту категорию вошли все разработанные ранее классы А и В (до 2004 года А – автомасла для бензиновых моторов, В – для дизельных). На сегодняшний день существует четыре класса в этой категории: A1/B1-04, A3/B3-04, A3/B4-04, A5/B5-04.

Литерой С обозначен новый класс масел для дизельных и бензиновых двигателей, соответствующих ужесточенным требованиям по экологии выхлопных газов Euro 4 (в редакции 2005 года). Такие моторные масла совместимы с сажевыми фильтрами. На сегодняшний день существует три класса в этой категории: С1-04, С2-04, С3-04.

Е – моторные масла для нагруженных дизельных двигателей тяжелого транспорта. Эта категория существовала с момента введения классификации в 1995 году. В 2004-м в нее добавлены два новых класса Е6 и Е7 и исключены два других, признанные устаревшими.

В классификациях АРI и ACEA сформулированы минимальные базовые требования к маслу. При этом каждый изготовитель техники имеет право выдвигать собственные дополнительные требования к тем моторным маслам, которые он рекомендует для двигателей своих автомобилей. Поэтому, решая, что заливать в двигатель, прежде всего внимательно изучите заводскую инструкцию или сервисную книжку своей машины, каталоги продукции производителей масла и маркировку на канистре.

бензин, дизель. Рекомендации к выбору

Когда приближается срок очередного ТО, многие автовладельцы задумываются о том, какое масло лучше заливать в двигатель. Это важный вопрос, поскольку грамотно подобранная смазочная жидкость – одно из ключевых условий для корректной работы ДВС.

Какое масло заливать в двигатель

Параметры выбора масла

Лучше всего выбирать масла, которые соответствуют рекомендованным характеристикам автопроизводителя.

Эта информация отражена в инструкции по использованию автомобиля. Основные параметры – класс качества масла, вязкость, состав жидкости.

Вязкость

Эта характеристика указывает на способность масляной пленки задерживаться на поверхностях рабочих узлов двигателя, при этом не утрачивая текучести. Определить данные можно, взглянув на канистру – описание вязкости осуществляется классификацией по SAE, она выражена самыми крупными числами рядом с буквой W.

Первое из чисел обозначает максимально допустимую рабочую температуру смазывающей жидкости. Например, маркировка 15W-40 обозначает, что жидкость может работать при температуре больше 20 градусов.

Вторым числом обозначены максимальные и минимальные значения вязкости масла при допустимом интервале рабочих температур. С возрастанием этого параметра увеличивается и показатель. Иногда производители допускают несколько характеристик. В таком положении для новой машины уместен меньший показатель. При многокилометровом пробеге разумнее остановиться на смазке большей вязкости.

Вязкость различных масел

Класс качества

Классификация API была разработана и введена во всеобщее использование Американским институтом качества. Этот параметр обозначается двумя буквами.

Первая буква указывает на тип ДВС:

  • S – для бензинового двигателя;
  • C – для дизельного.

Если масло рассчитано на использование в обоих видах моторов, буквы указаны через дробь.

Вторая буква указывает на степень эксплуатационных качеств. Чем дальше буква стоит от начала алфавита, тем выше будет стандарт. Наилучшие сегодня – CF для дизельного мотора и SN для бензинового.

Класс качества масел для бензиновых двигателей

Класс качества масел для дизельных двигателей

Масло может не иметь сертификата API. В таком случае описанных буквенных указаний на этикетке не окажется.

Состав

Существует 3 категории масел в зависимости от состава.

  • Минеральные. Жидкости изготавливаются методом перегонки мазута. Иногда применяются технические сельхозкультуры. Стоимость подобных масел невысока. При этом страдает и качество, например, минеральные продукты обладают сильной испаряемостью. Но есть и плюсы – эффективность и стабильность работы. Чтобы использовать минеральное масло в двигателе, требуются специальные присадки в количестве 12%, поскольку жидкость способна полноценно работать только при комнатных температурах.
  • Полусинтетические. Эти жидкости также основаны на минеральных маслах. Но также присутствует и синтетика. Процентное соотношение компонентов не регламентировано. В среднем, на минеральные вещества отведено 50-70%, остальное – синтетические присадки. Полусинтетика стоит дешевле синтетики. Но она обладает более привлекательными техническими характеристиками, чем минеральный состав. При этом она лучше проявляет себя в районах с умеренным климатом без резких температурных перепадов.
  • Синтетические. Лучший вид расходника, который делают методом первичной переработки нефти. Масло обладает достаточной текучестью, не теряет свойств под воздействием большинства внешних факторов, имеет широкий температурный диапазон работы. Стоимость синтетических смазок высока, но именно этот продукт позволяет стабильно ездить на технике в условиях низких температур – жидкость не густеет и не препятствует запуску мотора.

Прочие указания на этикетке масла

Дополнительные параметры на упаковке индивидуальны для каждого производителя. Иногда указаны конкретные марки автомобилей, для которых предназначена жидкость. Но не факт, что продукт гарантированно отвечает требованиям производителя. Рекомендуется опираться на технические параметры расходника.

Отдельные масла подвергаются испытаниям производителями автомобилей. Процедура дорогостоящая, но если она пройдена, на канистре появится надпись «Одобрено» (Approved).

Выбор масла

Основная задача масла – обеспечение смазки подвижных узлов двигателя. Чтобы эффективно уменьшить трение, нужно правильно выбирать жидкость. Также нужно заливать его в правильном объеме.

Какое масло следует заливать в мотор с учетом сезонности?

В зависимости от времени года моторные масла подразделены на 3 категории:

  • Летние – обладают высокой вязкостью, чтобы стабильно работать при повышенных температурах, изготавливаются на синтетической либо минеральной основе.
  • Зимние – им присущая вязкость ниже, но при этом выше текучесть, чем у летних, в категорию входят преимущественно синтетические продукты.
  • Всесезонные – работают при разных температурах, не меняя вязкости и текучести. По прогнозам специалистов, универсальные жидкости вскоре вытеснят сезонные.

Какое масло заливать в бензиновый двигатель?

Стоит учесть особенности мотора и климатические условия. В теплых регионах уместно использовать минеральные жидкости, в средней полосе и ближе к северу – полусинтетику и синтетику.

Заливка масла в бензиновый двигатель

Какое масло заливать в дизельный двигатель?

В этом случае стоит учесть специфику работы дизеля. Для долговечности службы в дизельном моторе принципиально следить за качествами жидкости. Поскольку горючее здесь сгорает не целиком, требуется больше моющих и диспергирующих присадок. Одни нужны для удержания сажи во взвешенном виде, другие препятствуют образованию нагара на поршнях и цилиндрах.

Заливка масла в дизельный двигатель

По API класс не должен быть ниже CD, по ACEA – ниже B1. Для турбодизельных моторов выпуска позже 1990 г. нельзя использовать классы ниже CE и B2. Также надо помнить о рекомендованной производителем вязкости. При выборе расходников также отталкиваются от финансовых возможностей.

Рейтинг популярных производителей масел для ДВС

Производители выпускают сотни видов смазочной продукции и порой автолюбителю нелегко сориентироваться в ассортименте. Поэтому предлагаем свой рейтинг проверенных производителей.

Castrol. Компания выпускает несколько разновидностей масел с высокой износостойкостью.

Масло Castrol

Shell Helix. Компания выпускает масла больше 100 лет. Продукция проходит постоянные испытания.

Масло Shell Helix

Total. Выпускает всесезонные масла. Продукт обеспечивает надежную защиту узлам двигателей и поддерживает их чистоту.

Масло Total

Mobil. На рынке продаются товары этой марки, рассчитанные на российский автопром. Компания предлагает минеральные, полусинтетические, синтетические жидкости, с которыми не приходится часто промывать мотор из-за наличия моющих присадок.

Масло Mobil

Итоги

Для современных моторов лучше подходит синтетическое масло. Но оно дорогое. Если у машины большой пробег – лучше остановиться на полусинтетике. Когда авто старое, уместнее выбрать минеральный состав. Многие автовладельцы стараются покупать недорогие масла. Но подобное решение редко целесообразно, поскольку сопряжено с риском более быстрого износа узлов агрегата. При подборе жидкости лучше не экономить и своевременно выполнять замену масла.

Как определить качество моторного масла

Хотя большинство моторных масел производится в соответствии с приемлемыми стандартами, их общие и специфические качества могут сильно различаться. Некачественные моторные масла часто попадают на рынок по незнанию или жадности. К сожалению, для неосведомленного автовладельца высококачественное моторное масло и масло низкого качества будут выглядеть и ощущаться одинаково.

Двигатель и стендовые испытания

Двигатель всегда был идеальной платформой для определения требуемого качества масла.Несмотря на то, что конструкция двигателя была изменена в соответствии со стандартами производительности, топливной экономичности и защиты окружающей среды, двигатель продолжает оставаться главным судьей качества масла.

Однако использование двигателя для измерения качества масла в динамометрических испытаниях может оказаться дорогостоящим. Даже в этом случае, чтобы помочь контролировать гарантийные расходы, производители двигателей неизбежно проводят разработку и использование испытаний двигателя при определении качества масла, необходимого для конкретной конструкции или компонента.

Хотя это необходимо, создание повторяемых динамометрических испытаний двигателя может быть сложной задачей. По мере того как конструкция двигателя постепенно увеличивала мощность по сравнению с двигателями меньшего размера, сложность проведения повторяемых динамометрических испытаний возросла еще быстрее. К счастью, как только уровень качества был определен на динамометре или в полевых условиях, существует гораздо менее затратный подход, который можно применить для более точной оценки качества масла.

Это предполагает использование лабораторных стендовых испытаний, разработанных для тесной корреляции с динамометрическими испытаниями двигателя или полевым опытом.Эти стендовые испытания позволяют относительно недорого измерить качество масла. Однако ценность и значимость этого типа испытаний зависит от ряда факторов, включая идентификацию конкретных потребностей двигателя, четкую и последовательную информацию от двигателя либо в динамометрических испытаниях, либо на полевом опыте, а также понимание взаимосвязи между потребности двигателя и физические и / или химические свойства масла.

Свойства моторного масла

Для работы двигателя масло должно обладать определенными физическими и химическими свойствами.Во время эксплуатации масла двигатель создает ряд рабочих нагрузок, которые отрицательно влияют на долгосрочную способность масла работать на стабильно высоком уровне. Условия эксплуатации также могут сильно различаться в зависимости от окружающей среды и способа использования автомобиля. Следовательно, выбор моторного масла для удовлетворения конкретных потребностей и условий эксплуатации требует знания нескольких важных свойств масла, включая вязкость.

Вязкость

Вязкость можно определить как сопротивление жидкости течению.Поскольку молекулы жидкости в некоторой степени притягиваются друг к другу, требуется энергия, чтобы развести их и создать поток. Как правило, более крупные молекулы имеют большее притяжение между собой и более высокую вязкость. Энергия, необходимая для преодоления этого притяжения между молекулами и создания потока жидкости, может рассматриваться как форма трения.

Следовательно, вязкость можно определить как форму молекулярного трения. Из всех физических и химических свойств моторного масла наиболее важными часто считаются его вязкость и вязкость во время использования.

Вязкость и предотвращение износа

Это же молекулярное трение предотвращает слишком быстрое вытекание масла, когда две движущиеся относительно друг друга поверхности двигателя сближаются под давлением. Эта неспособность промежуточного масла быстро ускользнуть и его уровень несжимаемости удерживают две поверхности отдельно и предотвращают износ, процесс, который называется гидродинамической смазкой. Чем выше вязкость, тем сильнее притягиваются молекулы масла и тем выше защита от износа.

Класс вязкости

Вязкость смазочного материала всегда ассоциировалась с защитой от износа. В начале своей истории SAE признало вязкость важной для работы двигателя и ввело систему классификации J300, которая устанавливает уровни вязкости для двигателей по ряду классов. Эти сорта определяются уровнями вязкости в одной или двух температурных зонах. Сегодня оценки устанавливаются для рабочих температур двигателя и для зимних температур, при которых масло влияет на запуск и перекачку.

Вязкость в рабочих условиях

В первые годы существования автомобильных двигателей масла были просто сформулированы и подчинялись уравнению Ньютона для вязкости - чем больше силы использовалось для движения жидкости (напряжение сдвига), тем быстрее она текла (скорость сдвига). По сути, отношение напряжения сдвига к скорости сдвига - вязкость - оставалось постоянным при всех скоростях сдвига. Все моторные масла того времени были по существу односортными и не имели классификации SAE «W».

Это вискозиметрическое соотношение изменилось в 1940-х годах, когда было обнаружено, что добавление небольших количеств высокомолекулярных полимеров, по-видимому, придает маслу желаемые характеристики текучести как при низкотемпературном запуске, так и при работе двигателя при высоких температурах. Соответственно, эти полимерсодержащие масла были включены в систему классификации вязкости SAE как всесезонные моторные масла, поскольку они отвечали требованиям обеих вязкостно-температурных зон.

С этого времени стали очень популярными всесезонные масла (например, SAE 10W-40, 5W-30, 0W-20 и др.). Однако они больше не были ньютоновскими по характеристикам текучести, так как было обнаружено, что вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвига. Это считалось важным для смазывания двигателей, которые работали при высоких скоростях сдвига (измеряемых в миллионах обратных секунд), в отличие от нескольких сотен обратных секунд вискозиметров с низким сдвигом, которые затем использовались для определения характеристик моторных масел.

Вискозиметр с высокой скоростью сдвига

Следовательно, возникла необходимость в разработке вискозиметра с высокой скоростью сдвига, который отражал бы вязкость двигателей при рабочих температурах. В начале 1980-х годов были разработаны инструмент и методика, которые могли достигать нескольких миллионов обратных секунд при 150 ° C, а также обеспечивать высокие скорости сдвига при других температурах как для свежих, так и для отработанных моторных масел.

Прибор получил название вискозиметр-имитатор конического подшипника.Метод был принят ASTM как метод испытаний D4683 для использования при 150 ° C (а в последнее время как D6616 для использования при 100 ° C). Это критическое стендовое испытание качества моторного масла стало известно как вязкость при высоких температурах и высокой скорости сдвига (HTHS). Затем были введены минимальные пределы для различных классов в системе классификации вязкости SAE.

Интересно, что позже было показано, что этот инструмент был уникальным и в основном абсолютным в плане измерения как момента сдвига, так и напряжения сдвига и скорости сдвига во время работы.Это единственный известный вискозиметр, способный на это.

Вязкость и гелеобразование масла при низких температурах

Первоначально всесезонные моторные масла были введены для снижения вязкости масла при низких температурах и облегчения запуска двигателя. Это важное преимущество стало очевидным, и с тех пор всесезонные масла стали самой популярной формой моторных смазок во всем мире.

С более легким запуском двигателя при низких температурах стала очевидной другая проблема - прокачиваемость масла.Это была значительно более серьезная проблема, поскольку недостаточная прокачиваемость масла могла вывести из строя двигатель. В ходе динамометрических испытаний в холодильной камере было установлено, что существует две формы проблемы прокачиваемости. Первый был просто связан с высокой вязкостью и назывался ограниченным потоком.

Второй был менее очевидным и включал гелеобразование масла в результате длительного цикла глубокого охлаждения. Это было названо «воздушным связыванием», поскольку масляный насос оказался в воздушном потоке в результате того, что столб масла был вытянут из поддона, и масло не заполнило эту пустоту, как показано на Рисунке 1.

Этих знаний и стендового теста, которые изначально, казалось, предсказывали обе формы отказа, было недостаточно. Зимой 1979-80 гг. В Су-Фоллс, Южная Дакота, цикл охлаждения показал, что связывание воздуха могло происходить при относительно мягких условиях охлаждения. За 24 часа был разрушен ряд двигателей, содержащих масло.

Цикл охлаждения создавал условия, при которых масло становилось связанным воздухом. Этот дорогостоящий инцидент выявил необходимость в более чувствительном стендовом испытании, которое бы точно предсказало тенденцию отказов в перекачиваемости воздуха.

Индекс гелеобразования

Моторное масло, связанное с воздухом, которое вызвало отказы в Су-Фолс, стало убедительным примером. Были разработаны новый прибор для стендовых испытаний и методика, позволяющая выявить любую склонность испытуемого масла к желатинизации. Этот метод, предусматривавший непрерывную работу на малой скорости цилиндрического ротора в свободно окружающем статоре, был немедленно включен в спецификации моторного масла и позже стал ASTM D5133.

Это не только показало тенденцию масла к ограничению текучести, но и указывало на степень гелеобразования, которое могло произойти в измеренном диапазоне температур (обычно от минус 5 до минус 40 градусов C). Параметр был назван индексом гелеобразования. Сегодня спецификации моторных масел для всесезонных масел требуют максимального индекса гелеобразования 12.

Вязкость и поглощение энергии

Несмотря на то, что вязкость полезна для двигателя в предотвращении износа из-за гидродинамической смазки, она также имеет некоторые отрицательные аспекты, которые могут повлиять на эффективность работы двигателя. Молекулярное трение масла, которое разделяет две поверхности в относительном движении, требует энергии для его преодоления.Это значительное количество энергии от двигателя в обмен на обеспечиваемую защиту от износа. Поэтому тщательный расчет вязкости масла имеет решающее значение для владельцев транспортных средств и правительств, устанавливающих ограничения по экономии топлива.

Снижение вязкости масла может быть важным шагом в уменьшении вязкого трения для повышения эффективности использования топлива. Интересно отметить, что за последние несколько лет увеличилось количество автомобилей, работающих с моторными маслами с более низким уровнем вязкости, что значительно повысило эффективность их двигателей.

Десять лет назад самыми низкими классами вязкости по SAE были масла SAE 0W-20 и 5W-20, при этом SAE 20 обладало минимальной вязкостью при высокой скорости сдвига 2,6 сантипуаз (сП) для моделирования работы двигателя при 150 ° C. На рисунке 2 показаны данные из моторные масла, продаваемые в Северной и Южной Америке, а также для моторных масел SAE 5W-30.

Японские автопроизводители недавно потребовали еще более низких классов вязкости. Как следствие, SAE ввело три новых эксплуатационных класса, обозначенных как SAE 16 (2.Минимум 3 сП при 150 ° C), SAE 12 (минимум 2,0 сП при 150 ° C) и SAE 8 (минимум 1,7 сП при 150 ° C). Эти требования к классу также показаны на Рисунке 2 для сравнения.

Ни одно из этих масел более низкого качества еще не поступило на рынок для анализа. Поскольку вязкость напрямую связана с количеством энергии, затрачиваемой двигателем на защиту от износа за счет гидродинамической смазки, можно ожидать, что такое снижение вязкости будет иметь важные преимущества с точки зрения топливной экономичности, но только для двигателей, предназначенных для их использования.

Индекс топливной эффективности в зависимости от вязкости

Учитывая влияние вязкости масла на двигатель, была разработана методика расчета влияния моторных масел на эффективность использования топлива. Чтобы иметь смысл, значения вязкости должны были быть получены при высоких скоростях сдвига, связанных с работой в определенных частях двигателя.

Более ранние динамометрические исследования определили процент трения и рабочую температуру пяти основных участков смазки в поршневом газовом двигателе, ответственных почти за все потери эффективности.Эта информация была использована для разработки параметра индекса вязкой топливной эффективности (V-FEI).

При этом значении, которое находится в диапазоне от 0 до 100, чем выше V-FEI данного моторного масла, тем меньше энергии теряется из-за вязкости и, следовательно, тем более экономичен двигатель. Хотя разные конструкции двигателей могут иметь разные уровни трения в основных смазочных областях, использование этих данных о трении дает сравнительную ценность для моторных масел.

На рисунке 3 показано среднее значение моторных масел SAE 0W-20 и 5W-30 на рынках Северной и Южной Америки с 2008 по 2014 год.Для сравнения, средний V-FEI для SAE 0W-20 и 5W-30 в более раннем исследовании составлял 46 и 47 соответственно.

Как и ожидалось, было определено, что среднегодовые всесезонные масла SAE 0W-20 способствовали большей топливной эффективности двигателя, чем усредненные всесезонные масла SAE 5W-30, из-за разницы в вязкости, показанной на рисунке 2. За исключением 2012 года, Увеличение V-FEI эквивалентно почти 7-8 процентам зависящей от вязкости топливной эффективности.

Уменьшение средней топливной эффективности моторных масел SAE 0W-20, собранных в 2012 году, может указывать на разработку рецептур, отвечающих опасениям автопроизводителей, что преимущества гидродинамической смазки не будут потеряны в усилиях по повышению топливной эффективности.

Летучесть моторного масла

Другой аспект, который следует учитывать при снижении вязкости композиций моторного масла, заключается в том, что такое снижение чаще всего достигается за счет использования базовых масел с более высокой летучестью. Летучее масло уменьшает количество смазочного материала, обслуживающего двигатель, и может содержать компоненты, загрязняющие выхлопной катализатор, что отрицательно влияет на способность катализатора уменьшать смог. Масло, оставшееся после потери более летучих компонентов, также будет более вязким и поглощающим энергию.

На рис. 4 показан отклик двух самых летучих всесезонных моторных масел. Также показана максимальная летучесть, установленная Международным комитетом по стандартизации и сертификации смазочных материалов (ILSAC).

В последние несколько лет стало очевидно, что классификационные категории SAE 0W-20 и 5W-30 были разработаны для соответствия спецификации волатильности ILSAC с приемлемым запасом. Эти результаты позволяют предположить, что контроль летучести может быть менее требовательным при использовании недавно классифицированных всесезонных масел, обозначенных как SAE 0W-16, 0W-12 и 0W-8.

Выбросы и летучесть фосфора

Растворимые соединения фосфора, такие как диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP), уже много лет используются при составлении моторных масел. Эти противоизносные и антиоксидантные составы оказали существенную поддержку при разработке современных двигателей.

В середине 1900-х годов поршневой двигатель был признан одним из основных источников загрязнения воздуха. Несгоревшие или частично сгоревшие углеводороды из выхлопных газов двигателей были преобразованы солнечным светом в ядовитые газообразные углеводороды, которые образовали смог в некоторых крупных городах.

Как следствие, в 1970-х годах были разработаны каталитические нейтрализаторы выхлопных газов для обработки выхлопных газов и их преобразования в диоксид углерода и воду. К сожалению, спустя годы после разработки каталитического нейтрализатора было обнаружено, что некоторые элементы в бензине или моторном масле, включая фосфор и серу, дезактивируют катализатор, покрывая его. В конечном итоге это привело к ограничению количества этих химикатов в моторном масле и топливе.

Индекс выбросов фосфора

Тест на летучесть Селби-Ноака был разработан в начале 1990-х годов как лучший и безопасный подход для определения летучести моторного масла. Он собирал летучие компоненты теста на летучесть для дальнейшего анализа, который был полезен при обнаружении фосфора и серы. При первом анализе летучих веществ, собранных в ходе стендовых испытаний, было очевидно, что фосфорные добавки в моторных маслах также производили фосфор в результате разложения присадок.

На основе этих результатов был разработан параметр, связанный с количеством фосфора, выделившегося во время испытания, который называется индексом выброса фосфора (PEI).

На рисунке 5 показано изменение PEI за последние восемь лет. Очевидно, что значительный прогресс был достигнут в снижении разложения фосфора и / или летучести этих двух всесезонных классификаций SAE. Снижение PEI до 6-10 миллиграммов на литр моторного масла является значительным изменением в защите каталитического нейтрализатора от воздействия фосфора.

В связи с тенденцией к созданию более компактных, экономичных двигателей с турбонаддувом, генерирующих более высокие температуры во время работы, стендовые испытания, которые могут выявить тенденции выбросов фосфора в составе масла, были бы полезны при разработке смазочных материалов, наиболее подходящих для двигателя и окружающей среды.

Содержание и летучесть фосфора

Насколько влияет фосфор в моторном масле на количество фосфора, улетучивающегося во время работы двигателя, является важным вопросом, влияющим на выбор присадок в составе масла. На рис. 6 показано содержание фосфора в ряде моторных масел SAE 0W-20 и 5W-30 в зависимости от полученных значений PEI.

Данные показывают, что летучесть фосфора, полученная с помощью теста Селби-Ноака, практически не связана с количеством фосфора, присутствующего в масле в качестве добавки.Отсутствие корреляции между фосфором в моторном масле и количеством испарившегося фосфора очевидно по низким значениям коэффициента корреляции (R²).

Этот параметр был бы близок к единице, если бы концентрация фосфора влияла на его летучесть. Как показано на рисунке 6, значения, полученные на основе данных, намного ниже: R² составляет 0,05 для моторных масел SAE 0W-20 и 0,17 для моторных масел SAE 5W-30.

Данные PEI в основном сгруппированы по значениям от 2 миллиграммов на литр до примерно 30 миллиграммов на литр. Однако небольшое количество значений PEI превышает 40 миллиграммов на литр. Эти моторные масла могут быть более вредными для катализатора выхлопных газов. Однако, как показано на Рисунке 5, уровни PEI заметно снизились за последние несколько лет.

Несомненно, качество моторных масел будет играть гораздо большую роль в более компактных и мощных двигателях с турбонаддувом, которые выходят на автомобильный рынок. Однако определить качество моторного масла по внешнему виду практически невозможно.

Это определение можно сделать только при использовании масла или его предварительном испытании. Очевидно, что последний вариант является наиболее предпочтительным для владельцев автомобилей, которые вкладывают значительные средства в хорошо функционирующий и надежный двигатель и нуждаются в нем.


Об авторе
Об авторе

Смазочные материалы для дизельных двигателей

Смазочные материалы для дизельных двигателей

Hannu Jääskeläinen, W. Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Смазочные материалы для дизельных двигателей состоят из базового масла, модификатора вязкости и пакета присадок, который может включать антиоксиданты, депрессанты температуры застывания, детергенты и диспергенты. Вязкость моторного масла - его важнейшее свойство. Вязкость масла следует выбирать так, чтобы гидродинамическая смазка происходила там и тогда, когда это необходимо.Во время использования масло может загрязняться сажей, несгоревшим топливом, металлическими частицами и другими загрязнениями. Распространенный способ определения подходящих интервалов замены масла - анализ отработанного масла.

Состав смазочного материала

Обзор

Смазочные масла в дизельном двигателе выполняют ряд важных функций:

  • Снижение износа таких компонентов, как подшипники, поршни, поршневые кольца, гильзы цилиндров и клапанный механизм,
  • Снижение трения граничных и гидродинамически смазываемых компонентов,
  • Поршневое охлаждение,
  • Защита от коррозии из-за кислот и влаги,
  • Очистка поршней и предотвращение накопления шлама на внутренних поверхностях,
  • Поддержание смазки уплотнений и контроль набухания для предотвращения утечки из-за повреждения уплотнения и
  • Служит гидравлической средой в таких компонентах, как топливные системы HEUI.

Смазочные материалы для двигателей состоят из базового масла (обычно 75–83%), модификатора вязкости (5–8%) и пакета присадок (12–18%) [1265] . Поскольку базовое масло само по себе не может обеспечить все функции смазочного масла, необходимые в современных двигателях, пакет присадок стал играть все более важную роль в рецептуре масла.

Базовое масло

Базовое масло состоит из базового компонента или смеси ряда базовых компонентов. Базовые компоненты из нефтяного сырья могут быть произведены с использованием множества различных процессов, включая дистилляцию, очистку растворителем, обработку водородом, олигомеризацию, этерификацию и повторную очистку.Синтез с использованием процесса Фишера-Тропша также можно использовать для производства некоторых высококачественных базовых компонентов из исходного сырья, такого как природный газ (GTL). Биосинтез также можно использовать для производства базовых компонентов из возобновляемых источников сырья, таких как растительный сахар [3229] . Базовые запасы также могут быть восстановлены при переработке отработанного масла.

Американский институт нефти (API) классифицирует базовые компоненты моторных масел, имеющих лицензию на нанесение классификационного символа API, на несколько различных категорий, как показано в таблице 1.В Европе ассоциация Technique de L’Industrie Européenne des Lubrifiants (ATIEL) определяет группы базовых масел для использования в последовательностях масел ACEA. Классификация ATIEL Group I – V идентична классификации API (однако между 2003 и 2010 годами ATIEL включила дополнительную классификацию Group VI).

903 902 9020 III - полиол.
Таблица 1
Классификация базовых масел API
Группа Насыщенные Сера Индекс вязкости Прочие
мин. макс. мин. макс. мин. макс. 0.03% * - 80 120
II 90% - - 0,03% 80 120
- 0,03% 120 -
IV - - - - - - - - - - - - не в группах с I по IV
* Максимум 90% насыщенности и / или минимум 0.03% серы

Базовые компоненты групп I, II и III различаются концентрацией насыщенных веществ и серы и их индексом вязкости (см. Ниже). Базовые компоненты группы I имеют низкое содержание насыщенных веществ и / или высокое содержание серы. Группы II и III содержат много насыщенных и мало серы. Базовые масла группы IV - это синтетические масла, состоящие из полиальфаолефинов. Наконец, базовые компоненты Группы V - это те, которые не попадают в Группы I-IV. Базовые масла Группы I и Группы II с индексом вязкости более 110 иногда называют базовыми маслами Группы I + и Группы II + соответственно.Более широкое использование базовых масел Группы III также привело к аналогичной дифференциации для этих продуктов. Однако различие менее четкое. Базовые масла группы III + могут использоваться для обозначения базовых масел с индексом вязкости более 130-150 в зависимости от продавца.

Базовые масла группы I - это базовые масла самого низкого качества. Они производятся путем физического разделения молекул смазочного материала с использованием растворителя; двухэтапный процесс, включающий частичное удаление ароматических углеводородов с помощью растворителя и последующее удаление парафина осаждением и другим растворителем.Базовые компоненты группы I могут содержать более 10% ароматических углеводородов, что придает этим базовым маслам без добавок плохую стойкость к окислению, а их вязкость - плохую реакцию на температуру. Необходимо использовать специальную сырую нефть, которая содержит желаемые молекулы базового масла смазочного материала, так что характеристики базового масла Группы I сильно зависят от источника сырой нефти.

Базовые компоненты группы II производятся с использованием различных технологий гидрообработки. На модернизированных или гибридных установках Группы II стадия гидроочистки добавляется к установке Группы I и позволяет повысить гибкость в выборе сырой нефти по сравнению с базовыми маслами Группы I. В специально построенной установке гидрокрекинга Группы II каталитические процессы преобразуют молекулы, не являющиеся смазочными материалами, в молекулы смазочных материалов, что обеспечивает еще большую гибкость исходного сырья и позволяет использовать сырую нефть более низкого качества / более низкой стоимости. При производстве базовых компонентов группы II можно удалить значительное количество азот- и серосодержащих соединений и ароматических углеводородов. Это обеспечивает превосходное базовое сырье по сравнению с базовыми маслами Группы I. Базовые компоненты группы II более инертны и образуют меньше продуктов окисления. Поскольку исходные молекулы базового сырья Группы II подвергаются крекингу и изменяют форму, свойства продукта в меньшей степени зависят от источника сырой нефти.

Базовые компоненты группы III производятся почти так же, как базовые компоненты группы II, но с использованием более высоких температур или более длительного времени пребывания в реакторе. Это дает им значительно улучшенные температурные характеристики. Базовые компоненты, производные от газа до жидкости (GTL), относятся к Группе III. Базовые компоненты группы III + также могут быть биосинтезированы [3229] .

Стремление повысить экономию топлива и сократить выбросы в автомобильной промышленности привело к сокращению использования базовых масел Группы I и увеличению использования базовых масел Группы II и III.Повышенная доступность этих высококачественных базовых масел открыла для базовых масел Группы II новые области применения, помимо тех, которые были созданы из-за потребности в более качественных автомобильных смазках. Например, переход на смазочные материалы, созданные на основе базовых компонентов Группы II для судовых поршневых двигателей, может помочь снизить затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию [3352] .

Базовые компоненты группы IV традиционно называются «синтетическими» базовыми маслами. Эти полиальфаолефины (ПАО) полимеризуются из более мелких молекул.На момент своего появления они были самыми эффективными из доступных базовых масел. По мере роста спроса производители начали использовать сырье с высоким индексом вязкости для производства минеральных масел, которые соответствуют характеристикам ПАО. Эти базовые компоненты Группы III соответствовали характеристикам PAO, но при более низкой стоимости. В Северной Америке базовые компоненты Группы III также могут называться «синтетическими» [464] . Биосинтезированные базовые компоненты ПАО также были разработаны [3229] . ПАО с низкой вязкостью, используемые в сочетании с базовыми маслами Группы III, предлагают инструмент для получения составов моторных масел с низкой вязкостью для повышения экономии топлива при сохранении приемлемых характеристик летучести масла, рис. 1 [3216] .

Рисунок 1 . Пример того, как ПАО можно использовать для расширения базовых масел группы III для достижения требований вязкости и летучести 0W-30.

(Источник: ExxonMobil Chemical)

Базовые компоненты группы V включают полиалкиленгликоли (PAG), алкилированные нафталины (AN) и сложные эфиры, такие как сложные эфиры полиолов (сложные эфиры пентаэритрита и сложные эфиры триметилолпропана) и ароматические сложные эфиры (фталаты и тримеллитаты). Новые жидкости, такие как смешивающиеся с маслом ионные жидкости, также продолжают разрабатываться [2442] .Эти синтетические базовые компоненты могут обладать различными свойствами, которые делают их привлекательными для определенных областей применения:

  • полярные базовые компоненты обладают улучшенными свойствами, традиционно обеспечиваемыми добавками, и могут снизить количество необходимых добавок,
  • более высокая термическая стабильность может расширить диапазон рабочих температур на 50-100 ° C,
  • высокая прочность пленки и повышенная смазывающая способность могут снизить потребление энергии в некоторых областях применения,
  • некоторые из них являются биоразлагаемыми и имеют низкую токсичность для окружающей среды.

###

Оценка ухудшения качества масла в бензиновом двигателе по параметрам окисления и нитрования с помощью недорогого ИК-датчика

Чтобы двигатель внутреннего сгорания сохранял высокие эксплуатационные характеристики и в то же время оставался долговечным, используемое моторное масло имеет большое значение. Тем не менее, разложение масла значительно ускоряется, если двигатель эксплуатируется в жестких условиях, таких как очень высокие температуры, запуск двигателя при низких температурах или при высоком давлении [1].Чтобы достичь различных функций моторного масла, параметры износа моторного масла претерпевают многократные изменения. По мере изменения этих параметров износа они влияют на качество моторного масла. В результате, как только эти параметры достигают определенного значения, масло нельзя использовать в двигателе, не влияя на производительность и работу двигателя. В целях продления срока, в течение которого масло может использоваться, с маслом комбинируются различные присадки, которые, в свою очередь, превращают масло в сложное углеводородное соединение.Даже когда масло стареет, в масло добавляется много загрязняющих веществ, таких как частицы износа, сажа, вода, гликоль во время обслуживания. В данной ситуации определение и измерение степени износа моторного масла становится очень сложным. Двумя другими факторами, которые играют роль в этом процессе ухудшения, являются условия вождения, а также состояние двигателя. Производители автомобилей предоставляют инструкции и рекомендации относительно того, когда следует менять моторное масло. Однако эти рекомендации предполагают стандартные условия вождения.Однако, если расстояние, пройденное транспортным средством, меньше километража, указанного производителем, и поддерживаются надлежащие условия вождения, есть вероятность, что качество масла не испортится до такой степени, что его необходимо заменить. Поскольку Индии необходимо импортировать большую часть сырой нефти, которая необходима для производства моторного масла, существует большая потребность в количественном определении уровня износа масла перед его заменой во время обслуживания. Кроме того, отслеживание уровней износа также предоставляет соответствующую информацию об утечках охлаждающей жидкости или топлива или экстремальном износе двигателя, который может привести к отказу двигателя, тем самым сокращая промежуток между периодами обслуживания транспортного средства. Существует множество методов измерения уровня износа в лаборатории. Эти методы зависят от различных параметров, таких как сульфирование, нитрование, вязкость, окисление и, следовательно, может быть определена общая кислота, а также общие щелочные числа, содержание гликоля и воды. Также можно определить содержание антиоксидантов в масле. Использование этих методов обеспечивает истинный уровень износа. Однако, поскольку эти методы имеют разрушительный характер, замена моторного масла намного дешевле, особенно в случае легковых автомобилей.Следовательно, существует большая потребность в дешевом количественном определении износа моторного масла, используя метод испытаний, который не является разрушительным.

Используемое моторное масло можно контролировать как в автономном режиме, так и в режиме онлайн. Двигатели больших размеров и стационарные обязательно нуждаются в мониторинге в онлайн-состоянии. По очевидным причинам мониторинг состояния в режиме онлайн обходится дороже, чем мониторинг состояния в автономном режиме. Для двигателей объемом до 1200 куб. См, используемых в легковых автомобилях или легковых автомобилях или фургонах, определение состояния масла в двигателе может быть выполнено путем аппроксимации на основе параметров транспортного средства.Этими параметрами могут быть длина пути, скорость автомобиля, температура двигателя и так далее. Одним из ограничений автономного анализа, который выполняется в лаборатории, является то, что для отбора проб и анализа результатов требуется гораздо больше времени.

Датчики могут использоваться для контроля некоторых химических, а также физических параметров моторного масла, которые могут количественно определить степень износа. Одним из инструментов, который оказался очень мощным и практичным для анализа отработанного масла, является ИК-анализ.Спектр ИК-поглощения позволяет обнаружить разрушение нескольких компонентов масла. Некоторые из них - нитрование, окисление и т. Д. ИК может также обнаруживать различные загрязнители, содержащиеся в масле, такие как противоизносные компоненты, топливо, сажа, побочные продукты сульфата, гликоль и т. Д. [2, 3]. Одним из наиболее важных параметров, который контролируется с помощью FTIR-спектроскопии [4,5,6] при анализе отработанного масла, является индекс окисления или степень окисления. Когда температура высока и в воздухе присутствует кислород, происходит процесс окисления.Именно из-за окисления образуется ряд соединений, содержащих карбонилподобные карбоновые кислоты. Химический эффект окисления приводит к тому, что масло становится кислым из-за присутствия карбоновых кислот, что приводит к коррозии. Физическое изменение, вызываемое окислением, заключается в том, что вязкость масла увеличивается в зависимости от количества кислорода, который используется в результате процесса [7, 8]. В зависимости от типа противоизносных компонентов, сульфонатных моющих средств, материалов-антиоксидантов, карбонильных соединений, гидроксила и т.д., инфракрасное излучение на характерной длине волны поглощается во всех ковалентных химических связях в органических молекулах [9].Maleville et al. [8] показали, как на процесс окисления влияет содержание ароматических углеводородов и серы, а также состав масел из-за потребления кислорода и испытаний на тонкопленочное окисление. Измерения вариаций концентрационных профилей в области поглощения карбонила (C = O) (1820–1650 см −1 ) показали, что все упомянутые выше побочные продукты имеют колебания, которые очень характерны для этой области, а именно кетоны (1725–1705 см, –1 ), карбоновая кислота (1725–1700 см, –1 ) и сложный эфир (1750–1725 см, –1 ) [10,11,12].Следующие стандарты ASTM были разработаны на основе огромного количества информации, которую можно получить из ИК-спектра, а также надежных результатов: ASTM E2412, D7412, D7414, D7415, D7418 и D7624. Это включает определение объема испытаний масла с использованием метода FTIR [13]. Обзор литературы показывает, что вблизи волновых чисел 860 см −1 и 970 см −1 поглощение является самым высоким, и это было связано со временем окисления, и для каждого из этих времен окисления скорость поглощения сильно отличалась от всех других времен [9].Указанные выше волновые числа ближе к ИК-спектрам, и их измерения можно легко провести с помощью метода УФ-спектроскопии. Этот метод называется методом абсорбционной спектроскопии / спектроскопии отражения. Эта область измерения используется для области, которая ближе к измерению ИК-диапазона, и для света в видимой области. Этот метод используется для порционного расчетного определения различных аналитов. Кроме того, для определения общего кислотного числа отработанных минеральных масел можно использовать метод FTIR [14] или данные ИК-спектров [15].Чтобы контролировать окислительную десульфуризацию легкого оборотного масла [16], также может использоваться ИК-Фурье спектроскопия. Антиоксиданты, которые можно определить с помощью ультрамикроэлектродов [17], влияют на окисление моторного масла.

Кроме того, в современной литературе также объявлено о частичном количественном наблюдении за истощением присадок (диалкилдитиофосфаты цинка), а также за другими продуктами разложения присадок в масляной матрице, которая является сложной и возникает в результате состава масла, порчи и загрязнения, включая частицы износа, полимеризованные продукты распада, а также сажа [18]. Многие другие типы датчиков, такие как индуктивные, кондуктивные [19] оптические и акустические датчики, встроенные датчики для измерения различных свойств масла [20, 21], используются для количественной оценки ухудшения качества моторного масла. Для обнаружения окисления базового масла и увеличения кислотности [22] используются потенциометрические датчики с толстой пленкой (TF), которые зависят от ионоселективных электродов. Большой потенциал демонстрируют методы оптических измерений для контроля качества нефти, особенно в ИК-области спектра.Примером этого является многоканальная абсорбционная спектроскопия без дифракционного инфракрасного излучения (NDIR) или ИК-спектроскопия [23]. Этот метод также используется в лабораториях, что позволяет улучшить корреляцию онлайн-данных и результатов, полученных в лаборатории. Bley et al. [23] продемонстрировали уменьшенную многоканальную систему ИК-датчиков, чтобы показать разницу между возрастающим окислением и увеличением загрязнения воды для синтетического моторного масла [23].

Как упоминалось в опубликованной ранее литературе, разработка инфракрасного датчика, в котором используется пониженное полное отражение (ATR), делает возможным наблюдение за смазочными материалами в режиме онлайн [24].Раушер и др. [25] предложили датчик, который основан на принципе недисперсионного измерения поглощения инфракрасного излучения, а также систему передачи, состоящую из двух тонкопленочных инфракрасных излучателей, а также двух четырехканальных пироэлектрических детекторов. Существует семь типов оптических полосовых фильтров, которые используются для отслеживания изменений в поглощении инфракрасного спектра масла для судовых редукторов, а также масла для ветряных турбин.

Было бы интересно узнать, справедливо ли исследование анализа моторного масла, испорченного в лаборатории, для проб, взятых в полевых условиях.Есть отчеты, сделанные ранее исследователями об экспериментально испытанной нефти, которая разлагалась в лаборатории в контролируемой среде [2, 7, 9, 23, 26]. Исследования, опубликованные в существующей литературе, показывают, как наличие сажевого фильтра (DPF) влияет на содержание загрязняющих веществ, таких как Fe, Cr, Ni, Pb, а также на степень изменений физических и химических параметров, таких как Общее щелочное число, общее кислотное число, кинематическая вязкость в течение срока службы моторного масла [27].Основная цель этого исследования заключалась в том, чтобы предложить недорогое решение для измерения деградации моторного масла с использованием сравнения результатов анализа, полученного с помощью пары устройств, которые позволили довольно быстро оценить качество смазочных масел, в то время как они использовались с помощью техники FTIR, а также для измерения пропускания с помощью УФ-спектрофотометра. Это было связано с недорогой установкой ИК-датчика, где коэффициент пропускания (T) - это количество света, прошедшего через раствор.Изменения, произошедшие в конкретных физико-химических свойствах моторных масел во время их использования, фактически составили основу оценки. В разделе результатов и обсуждения статьи графически представлена ​​информация об усилении и направлении изменений указанных физико-химических характеристик, таких как степень окисления, степень нитрования, изменение пропускания.

Моторные масла с низкой вязкостью: исследование эффектов износа и основных параметров масла при испытании парка двигателей для тяжелых условий эксплуатации

Основные моменты

LVO - экономичное решение для снижения выбросов CO 2 в двигателях.

Было проведено испытание флота для оценки характеристик LVO и воздействия износа двигателя.

Обнаружена небольшая разница в износе из-за LVO, в основном зависящая от конструкции двигателя.

Вязкость HTHS показала уменьшение вариаций в ходе испытания.

Не было обнаружено значительных изменений в потреблении масла из-за LVO.

Реферат

Моторные масла с низкой вязкостью (LVO) считаются ключевым фактором повышения экономии топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Принимая во внимание, что использование LVO может подразумевать изменение трибологических состояний, обнаруженных в ICE, цель данной работы - испытать LVO на реальном парке автомобилей с акцентом на износ двигателя и ключевые показатели эффективности масла.

В этом испытании участвовали 39 автобусов, две технологии двигателей и четыре различных смазочных материала. Для каждого образца среди других свойств измеряли элементный состав частиц износа методом ICP-AES и вязкость HTHS масла.

Результаты показали, что при правильном составе масла нет существенной разницы при использовании LVO с точки зрения износа двигателя, изменения вязкости HTHS и расхода масла.

Сокращения

Двигатель внутреннего сгорания ICE

CNG

Сжатый природный газ

ICP-AES

Атомно-эмиссионная спектрометрия с помощью индуктивно связанной плазмы

HTHS

Высокотемпературный сдвиг

CIE

Двигатель с воспламенением от сжатия

ACEA

Европейское производство автомобилей SAE

Общество автомобильных инженеров

OEM

Производитель оригинального оборудования

EGR

Рециркуляция выхлопных газов

об / мин

об / мин

API

Американский институт нефти

ASTM

Американское общество по испытаниям материалов

FT-IR

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

Ключевые слова

Низковязкие масла

Износ двигателя

Экономия топлива

Вязкость HTHS

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2015 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Исследование корреляции физико-химических, реологических и трибологических параметров моторных масел

Физико-химические и трибологические исследования минеральных и синтетических промышленных моторных масел были проведены с целью исследования изменчивости их характеристик и предложения обобщенного взаимосвязь между различными физико-химическими и эксплуатационными параметрами. Физико-химические параметры были определены с использованием стандартных процедур испытаний, предложенных в ASTM и индийских стандартах (BIS).Реологические параметры этих смазочных материалов были исследованы для определения их текучести. Трибологические характеристики с точки зрения их антифрикционных и противоизносных свойств были изучены с помощью четырехшарового триботестера. Был проведен корреляционный и регрессионный анализ, чтобы установить взаимосвязь между физико-химическими и трибологическими параметрами, а также выявить причины изменчивости характеристик. С помощью регрессионного анализа была установлена ​​эмпирическая зависимость для расчета коэффициента трения как функции физико-химических свойств.Разработанная зависимость имеет изрядную степень надежности, поскольку процент отклонения составляет менее 20%.

1. Введение

Смазочные материалы играют жизненно важную роль в современной автомобильной промышленности. В частности, моторные масла смазывают все критически важные детали двигателей внутреннего сгорания. Они не только уменьшают трение и износ между движущимися частями, но также рассеивают тепло от трения, возникающее между контактирующими частями двигателей [1]. В состав моторных масел в основном входит базовое масло и пакет присадок.Химический состав моторного масла в составе моторного масла в целом определяет его физико-химические свойства, а также трибо-свойства in situ. Физико-химические свойства, такие как вязкость, плотность, TAN (общее кислотное число), TBN (общее щелочное число) и сульфатная зола, считаются важными характеристическими свойствами моторных масел. Эти свойства предоставляют информацию об общем применении моторных масел. Наряду с физико-химическими свойствами важным аспектом является текучесть моторных масел.Текучесть моторного масла зависит от реологии масла, и поэтому очень важно иметь доскональное знание реологического поведения смазочных материалов [2].

Смазочные материалы на основании их реологических свойств характеризуются как ньютоновские и неньютоновские жидкости. Жидкости с молекулярной массой менее 1000 кг / моль демонстрируют ньютоновское поведение при низком давлении и напряжении сдвига [3]. Недавно сообщалось, что неньютоновское поведение смазочных материалов приводит к улучшенной несущей способности и снижению контактного трения в гидродинамических пористых опорных подшипниках [4].Моторные масла демонстрируют вязкоупругость в условиях неньютоновского потока и деформации, зависящие от времени [5]. Вязкоупругость приводит к истончению смазки при сдвиге. Таким образом, вязкость моторного масла считается одним из основных реологических параметров, которые оказывают сильное влияние на характеристики смазочного материала. Таким образом, физико-химические свойства, реологические и трибологические свойства моторных масел взаимозависимы.

Трибология - это исследование трения и износа деталей машин.Смазочное масло образует тонкую пленку между поверхностями, которая разделяет соседние движущиеся части и сводит к минимуму прямой контакт между ними. В результате этого тепло, выделяемое за счет нагрева трением, уменьшается. Эффективная смазка способствует снижению износа, защищая компоненты двигателя от частых отказов. В зависимости от отношения толщины смазочной пленки к шероховатости композитной поверхности контактирующих поверхностей могут возникать различные режимы смазки от граничной до гидродинамической.Эти режимы смазки зависят от контактного давления и скорости поверхности контактирующих поверхностей [6]. В этом контексте, экспериментально-статистические методы широко использовались для характеристики трения в сухом контакте и полиномиального уравнения второго порядка, установленного для коэффициента трения [7]. В другой попытке дифференциация уровней эксплуатационных характеристик автомобильных трансмиссионных масел по API GL была проведена с использованием трибологических испытаний на четырехшаровых и перекрестно-цилиндровых испытательных устройствах.Проведенный статистический анализ выявил различие в уровнях эффективности автомобильных трансмиссионных масел [8].

Взаимосвязь между различными физико-химическими и трибологическими параметрами может быть эффективным инструментом для понимания поведения и изменчивости характеристик смазочных материалов. Были предприняты различные попытки установить эмпирические отношения между физико-химическими параметрами с использованием математических / статистических методов. В этом контексте было изучено изменение трибо-характеристик промышленных моторных масел и установлена ​​корреляция между трибологическими параметрами, такими как трение и износ, с физико-химическими свойствами [9].Аналогичные эмпирические зависимости были установлены между температурой и абсолютной вязкостью смазочных материалов, полученных из растительных масел [10]. Для прогнозирования трибологических свойств смазочных материалов на основе органических сульфидов был разработан алгоритм, называемый феноменологической и прогнозирующей моделью. Модель была проверена с использованием экспериментальных данных по нагрузке на сварку на четырехшаровой машине [11]. На протяжении многих лет было замечено, что теоретические модели использовались для обоснования экспериментальных данных о физико-химических свойствах бинарных смесей растительных масел с различными классами минеральных базовых масел [12].Кроме того, методы многомерного статистического анализа использовались для прогнозирования коэффициента вязкости смазочных материалов под давлением с использованием экспериментов ЯМР [13].

В прошлом был проведен ряд исследований по определению и установлению зависимости между различными параметрами смазочного материала с тех пор, как Барус установил связь между вязкостью и давлением, введя коэффициент вязкости под давлением « α » [14]. В недавнем прошлом была проведена всесторонняя характеристика смазочных жидкостей с одинаковой вязкостью, но с разными составами присадок и базовых компонентов для исследования фрикционных свойств, теплофизических и реологических свойств, а также механической эффективности гидравлических двигателей [15]. Вязкость смазки зависит от температуры. Были проведены исследования для установления зависимости температуры и других параметров от вязкости моторного масла. Также была установлена ​​взаимосвязь между вязкостью, температурой и давлением, зависящей от сдвига, для загущенных полимером смазочных материалов [16]. Сообщалось, что лучшее реологическое поведение при изменении температуры приводит к лучшим трибологическим характеристикам [17].

На основании проведенного обзора литературы было замечено, что были предприняты попытки установить зависимости между различными характеристическими свойствами смазочных материалов.Однако всеобъемлющей зависимости в виде эмпирических соотношений между физико-химическими свойствами и трибологическими характеристиками моторного масла не существует. Следовательно, в данной работе были предприняты попытки исследовать взаимосвязь между физико-химическими свойствами и трибологическими характеристиками моторных масел. Проведены исследования коммерческих моторных масел и определены характерные свойства, касающиеся физико-химических, реологических и трибологических характеристик. Затем параметры производительности были коррелированы с использованием корреляционного и регрессионного анализа, чтобы установить отношения зависимости между ними. Исследование поможет инженерам по смазке и техническому обслуживанию выбрать подходящие параметры для успешной работы двигателей.

2. Экспериментальная
2.1. Выбор смазочного материала

В этом исследовании были рассмотрены пять различных коммерческих моторных масел с соответствующей кодировкой. Подробная информация о выбранных смазочных материалах представлена ​​в таблице 1.Мотив выбора упомянутых смазочных материалов состоит в том, чтобы понять поведение смазочных материалов, имеющихся в настоящее время на рынке, и установить взаимосвязь между их характеристическими свойствами и характеристиками.

902 Дизельный двигатель 2 -50

Sl. номер Код смазочного материала Класс SAE Базовое масло Применение

1 SAE-40 Mineral 902 Минерал Дизельный / бензиновый двигатель
3 SAE20W-50 Минерал Бензиновый двигатель
4 SAE Синтетический бензин 9017 SAE двигатель
5 SAE5W-40 Синтетический Дизельный / бензиновый двигатель

2.
2. Характеристики смазочных материалов

Выбранные смазочные материалы характеризуются их физико-химическими свойствами, реологическими и трибологическими характеристиками. Физико-химические свойства предоставляют основную качественную информацию о выбранных продуктах, в то время как реологические и трибологические свойства предоставляют информацию о характеристиках смазочных материалов. TAN измеряет присутствие органических и сильных неорганических кислот в масле и является индикатором окисления масла, которое может привести к коррозии компонентов.TBN, являющееся мерой основных компонентов, представляет собой способность масла нейтрализовать кислоты, образующиеся в нем при нормальном использовании. Точно так же сульфатная зола представляет собой количество металлических элементов, полученных из моющих и противоизносных присадок к маслу. Пакеты присадок содержат такие элементы, как кальций, магний, цинк, молибден, фосфор и т. Д., Которые помогают улучшить характеристики моторного масла.

2.2.1. Физико-химические свойства

Физико-химические свойства, такие как плотность, вязкость, индекс вязкости, сульфатная зола, общее кислотное число (TAN) и общее щелочное число (TBN), были определены с использованием стандартных процедур испытаний, предложенных в ASTM и индийских стандартах (BIS).Металлические элементы, присутствующие в пакете присадок, были определены с использованием атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно связанной плазмой (ICPAES), модель: PS 3000 UV (DRE), Leeman Labs Inc. (США).

2.2.2. Реология

Изменение реологических параметров (вязкость, напряжение сдвига и крутящий момент) в зависимости от температуры было исследовано с использованием RHEOPLUS / 32 MCR 302 от Anton Paar, Австрия. Реометр, способный выполнять реологические исследования во вращательном или колебательном режиме, состоит из двигателя с электронным управлением с диапазоном крутящего момента 10–200 мНм.Эксперименты проводились с использованием геометрии концентрического цилиндра, как показано на рисунке 1. Зазор между концентрическими цилиндрами был заполнен тестируемой смазкой, а внутренний цилиндр вращался с помощью шпинделя с желаемой скоростью. Были проведены две различные серии экспериментов для определения изменения коэффициента вязкости в зависимости от температуры и скорости сдвига. Первую серию реологических экспериментов проводили при постоянной скорости сдвига 10 / с, а температуру изменяли от 20 до 50 ° C со скоростью изменения 4 ° C в минуту.Изменения коэффициента вязкости в зависимости от температуры отслеживали и регистрировали. В еще одном эксперименте скорость сдвига изменялась от 1 до 100 / с при комнатной температуре, и изменение коэффициента вязкости со скоростью сдвига контролировалось и регистрировалось.


2.2.3. Трибология

Испытания трибологических характеристик были проведены на четырехшаровом триботестере (FBT) с использованием стандартной процедуры испытания на износ, как указано в ASTM D: 4172B. FBT, использованный в настоящем исследовании, показан на рисунке 2.


(1) Анализ трения . Машина FBT оценивает противоизносные и антифрикционные свойства смазочных материалов. Для этого FBT использует геометрию скользящего контакта с четырьмя шариками, сформированную между четырьмя шариками диаметром 12,7 мм каждый. Четыре шара собраны в тетраэдр с тремя нижними шарами, закрепленными в шаровой ванне, а четвертый шар, установленный на вертикальном валу, может свободно вращаться с заданной скоростью шпинделя. Испытываемый смазочный материал вводится в стационарный шаровой горшок, образуя тонкую смазочную пленку между тремя нижними и верхним шариками.Контактное трение с точки зрения момента трения непрерывно регистрируется в течение всего периода испытания.

(2) Анализ износа . Контактный износ по диаметру пятна износа измеряется в конце испытания с помощью промышленного апохроматического микроскопа. Момент трения позже преобразуется в коэффициент трения с использованием эмпирических соотношений. Каждый смазочный материал испытывается дважды, и диаметр пятна износа (WSD) по вертикальной и горизонтальной осям измеряется для всех трех нижних шариков, что дает 12 показаний для данного смазочного материала. Среднее значение из 12 показаний указывается как диаметр пятна износа.

Эксперименты проводились на шарах, изготовленных из хромистой стандартной стали AISI номер E-52100, марка 25 EP (дополнительная полировка). Используемые условия испытаний приведены в Таблице 2.

902 ° C

Параметр Значение

Нагрузка 4014 кгс
Скорость 1200 об / мин
Продолжительность испытания 1 час

Постэкспериментальные исследования механизма изнашивания использованных образцов были проведены для исследования режима износа и проведенных испытаний образцовКроме того, способность добавок образовывать пограничные слои на исследуемой поверхности была исследована с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) с использованием FESEM от FEI, Нидерланды, модель Quanta 200F, оснащенная системой EDX.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Физико-химический анализ смазочных материалов

Результаты измерений физико-химических свойств смазочных материалов приведены в таблице 3.


Sl.номер Характеристики Название смазочного материала

густота см при 15 ° C 0,8695 0,8655 0,8526
Кинематическая вязкость (мм 2 / с) при 40 ° C 123,06 166,71 154.93 83,68 79,82
Кинематическая вязкость (мм 2 / с) при 100 ° C 14,17 17,75 17,93 902 9017 902 902 13,28 902 (VI) 115 117 118 162 166
TAN (мг КОН / г) 0,44 1,93 0,93 2,1
TBN (мг КОН / г) 11,16 11,09 9,65 14,41 14,25
902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 0,80 1,10

Из таблицы 3 видно, что коммерческие моторные масла почти схожи по своим физико-химическим характеристикам. Плотность этих смазок порядка 0.8 г см −3 , независимо от марки смазочного материала и типа базового масла (минеральное / синтетическое). Испытанные смазочные материалы имеют индекс вязкости> 110. Однако синтетические смазочные материалы имеют очень высокий индекс вязкости, превышающий 160. Высокий индекс вязкости очень желателен, чтобы иметь меньшее изменение вязкости при изменении температуры. TAN, TBN и сульфатная зола выше для синтетических масел. Это может быть связано с наличием в них более высоких концентраций добавок. Значения TAN находятся в диапазоне 0.5–2,25 для выбранных смазочных материалов. Синтетические смазочные материалы с низкой вязкостью при 40 и 100 ° C обладают очень высоким индексом вязкости. Это может быть связано с присутствием в масле модификаторов вязкости. Значения TBN для масел находятся в диапазоне 9–15 мг КОН / г, а синтетические масла имеют высокие значения TBN. Содержание сульфатной золы для всех выбранных смазочных материалов почти одинаково - около 1% мас.

Результаты анализа следов металлов представлены в таблице 4. Результаты показывают присутствие очень высоких концентраций противозадирных присадок, содержащих такие элементы, как цинк, фосфор и молибден.Синтетические масла показывают высокие концентрации Zn и почти ничтожные Mo. Среди выбранных смазочных материалов самая высокая концентрация присадок с Zn = 977, Mo = 93 и = 894 мг / л. Присутствие цинка, молибдена и фосфора оказывает прямое влияние на трение и износ смазочных материалов.

902

Sl. номер Код смазки Элемент (мг / л)
Zn Mo P

549.10 36.60 512.30
977.10 93.30 893.50
724.601617 902 902 857,90
924,60 <1,00 877,90

3.
2. Реологические исследования
3.2.1. Изменение вязкости в зависимости от температуры

Изменение динамической вязкости в зависимости от температуры показано на рисунке 3. Наблюдается, что коэффициент вязкости монотонно уменьшается с увеличением температуры. Как показано на рисунке 3, уменьшение не является линейным; однако это согласуется с общими тенденциями изменения вязкости смазочного материала в зависимости от температуры. Смазка имеет наивысшее значение коэффициента вязкости, то есть 0.5 Па-с при 293 К. Он имеет самый большой отрицательный градиент с температурой, указывающей на то, что он более подвержен колебаниям температуры. и имеют меньшие значения динамической вязкости, являясь синтетическими смазочными материалами. Но эти смазочные материалы показывают лучшую стабильность по сравнению со смазками на минеральной основе, поскольку они имеют меньший отрицательный температурный градиент вязкости.


Установлено, что изменение вязкости выбранных смазочных материалов в зависимости от температуры с помощью метода подбора кривой подчиняется уравнению Рейнольдса [18], где - динамическая вязкость при атмосферном давлении и абсолютная температура.

3.2.2. Изменение напряжения сдвига в зависимости от скорости сдвига

Изменение напряжения сдвига / скорости сдвига показано на рисунке 4. Как видно из рисунка 4, все выбранные смазочные материалы описывают нелинейное поведение, представляющее неньютоновское поведение, указывающее на наличие вязкоупругости. Все они имеют предел текучести, показывающий вязкопластическую природу, при этом L 2 имеет самое высокое значение.


Используя экспериментальные данные, представленные на рисунке 4, аппроксимация кривой была выполнена с помощью панели инструментов аппроксимации кривой в программном обеспечении MATLAB.Полученное таким образом уравнение наилучшего отверждения дается уравнением (2), представляющим поведение потока жидкости по степенному закону. Значение индекса степенного закона «» означает ньютоновское и неньютоновское поведение смазочных материалов. «» <1 представляет поведение разжижения при сдвиге, «»> 1 представляет утолщение при сдвиге и представляет собой ньютоновскую жидкость. Значения индекса степенного закона, полученные в результате процедуры аппроксимации кривой, приведены в таблице 5. Значения «» для смазочных материалов близки к меньшему, чем 1, что свидетельствует о разжижении смазок при сдвиге.Это еще раз подтверждает, что смазочные материалы демонстрируют неньютоновское поведение.

902 902 902 9016 0,9969 14 902 902 902 902 9016 902 9016 902 9016 902 902 0.9940

Sl. номер Код смазки Индекс степенного закона

0,9967
0,996914
0,9998

3.2.3. Изменение вязкости в зависимости от скорости сдвига

Изменение вязкости в зависимости от скорости сдвига показано на рисунке 5. Как видно из рисунка 5, вязкость сначала уменьшается с увеличением скорости сдвига. Такое поведение наблюдается при более низких скоростях сдвига, то есть скорости сдвига <10 / с. При более высоких скоростях сдвига нет значительных изменений, а коэффициент вязкости почти постоянен во всем диапазоне скоростей сдвига.Смазка показывает наибольшее изменение вязкости в зависимости от скорости сдвига и наименьшее. За пределами скорости сдвига 10 / с вязкость практически не зависит от скорости сдвига. Уменьшение вязкости с увеличением скорости сдвига более выражено, демонстрируя большее разжижение при сдвиге и, следовательно, более вязкоупругие свойства. Небольшие значения динамической вязкости и объясняются их синтетическим происхождением и классом SAE 5W-40.


3.3. Трибологические исследования

Трибологические характеристики смазочных материалов определяются их характеристиками трения и износа.

3.3.1. Поведение при трении

На рис. 6 показано изменение коэффициента трения смазочных материалов на протяжении всего эксперимента. Из рисунка 6 видно, что коэффициент трения увеличивался на ранней стадии эксперимента, а затем оставался почти постоянным. Из-за образования рубца износа коэффициент трения увеличился на ранней стадии; позже из-за износа от трения коэффициент трения стал почти постоянным. Кинетическое трение, то есть коэффициент трения в конце испытания, является самым высоким для смазки (= 0.1429) и самый низкий для смазки (= 0,1155). Такое поведение смазочных материалов можно объяснить наличием противозадирных и антифрикционных присадок. Смазка L 1 имеет относительно более низкие концентрации Zn и P, как видно из Таблицы 4, в то время как L 2 имеет самую высокую концентрацию этих элементов. В случае синтетических базовых смазок коэффициент трения = 0,0890 и = 0,0881 наблюдается для смазочных материалов и, соответственно. Хотя синтетические масла обладают очень низкой вязкостью, все же более высокие концентрации Zn и P, присутствующие в них, повышают способность этих масел к образованию пленки при данной испытательной нагрузке, тем самым снижая коэффициент трения по сравнению со смазочными материалами на минеральной основе. Смазочные материалы часто смешивают с диалкилдитиофосфатом цинка (ZDDP) в качестве многофункциональной добавки. Zn и P, присутствующие в этой добавке, образуют полярные фрагменты, которые способны прилипать к стальной поверхности и защищать поверхность от повреждений. Этот адсорбированный слой добавки известен как пограничная пленка, которая под давлением (приложенной нагрузкой) укрепляется, тем самым уменьшая трение и износ.


3.3.2. Поведение при износе

Следы износа, наблюдаемые на образцах для испытаний с мячом, показаны на Рисунке 7.Морфология рубца износа показывает нормальный износ контакта при трении. Следы трения отчетливо видны вдоль направления скольжения.

Для лучшего сравнения результатов испытаний коэффициент трения и WSD приведены в таблице 6. Смазка показала лучшие противоизносные характеристики с WSD 0,391 мм, тогда как смазка показала худшие характеристики с WSD 0,746 мм.


Sl. номер Код смазки Коэффициент трения Средний диаметр пятна износа (мм)

0.1429 0,710
0,1155 0,746
0,1416 0,676
902 902 902 902 902 902 9016 902 902 902 902 902 902 902 0,446

3.3.3. Постэкспериментальный анализ

На рис. 8 показаны микрофотографии, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, использованных образцов для испытаний с мячом.Микрофотографии, полученные с помощью СЭМ, показывают, что изнашиваемые поверхности претерпели нормальный износ при трении под действием нагрузки в направлении скольжения. Наблюдаемые следы износа параллельны направлению скольжения. Смазка и имеют более гладкую поверхность с некоторыми зазубринами по краям следа износа. Выравнивание поверхности должно было происходить из-за истирания неровностей под воздействием приложенной нагрузки. Аналогичным образом на микрофотографии смазанного образца виден сильный износ с небольшими микролынками. Также видны потертости на поверхности.Смазанный образец имеет гладкие следы износа, представляющие сглаживание неровностей поверхности. Кроме того, из-за этого сглаживающего действия износ, связанный с этой смазкой, очень низкий. Смазанный образец показывает сильные задиры на стальной поверхности. Следы истирания более глубокие, поэтому при использовании этой смазки наблюдается больший диаметр пятна износа. СЭМ-микрофотография смазанного образца выявляет некоторые поверхностные повреждения с задирами в направлении скольжения. Повреждение поверхности проявляется в виде неравномерного удаления материала с поверхности.

EDX-анализ образцов показывает наличие таких элементов, как цинк, сера, фосфор и т. Д., Что означает, что на стальных поверхностях образуется тонкий пограничный слой смазки. Граничные пленки, сформированные с помощью противозадирных присадок, помогают защитить поверхности от дальнейшего повреждения.

3.4. Корреляционный анализ

Корреляционный анализ предсказывает связь между двумя или более переменными и определяет силу связи между ними.Значение коэффициента корреляции «» отражает степень взаимосвязи двух отдельных переменных [19]. Значение находится в диапазоне от -1 до +1. Значение +1 указывает на совершенно положительную корреляцию, а -1 указывает на совершенно отрицательную корреляцию. «» Определяется с помощью (i) ковариации между любыми двумя переменными, которая измеряет изменчивость пар вокруг среднего и среднего значения, и (ii) выборочной дисперсии и, то есть, и которые представляют изменчивость - баллов и оценок вокруг соответствующих выборочных средних и соответственно.Таким образом, «» рассчитывается по формуле. Свойства смазочного материала, приведенные в таблице 3, и рабочие характеристики, приведенные в таблице 6, были использованы для определения коэффициентов корреляции. В таблице 7 приведены коэффициенты корреляции, полученные с помощью корреляционного анализа между различными физико-химическими и трибологическими параметрами.

16 9014 902 902 902 9014 902 902 9014 902 902 902 573 -0,46 902 0,94 991

9002

902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902

при 15 ° C
г / см −3
при 40 ° C при 100 ° C VI TAN 902
ясень
Zn Mo P COF WSD

при 15 ° C г-см −3 1 902.83 0,73 0,73 0,08 0,59 -0,68 0,08 0,92 0,01 0,41
1 ,91 0,90 −0,53 0,91 −0,50 −0,15 0,95 0,22 0,78
при 100 ° C 0,73 , 91 1 0,76 -0,34 0,85
-0,46 902 902 0,04 0,68 0,81
VI −0,73 −0,90 −0,76 1 0,71 . 13 0,53 −0,83 0,60 −0,92 −0,97
TAN −0,08 −02 902 902 −02 902 902 −1 902 902 902 0,70 0,33 0,96 −0,20 0,98 −0,84 −0,55
−0217 −0,85 0,94 0,70 1 0,08 0,50 −0,76 0,56 −0,92 −0,50 −0,46 0,13 0,33 0,08 1 0,51 −0,46 −0,47 −0216 −0,31 −0308 −0,15 0,02 0,53 0,96 0,50 −0,51 1 0,03 0,99 −02,79 −02,79 0,92 0,95 0,88 0,83 0,20 0,76 −0,46 0,03 1 −021655 0,88
P 0,01 −0,22 −0,04 0. 60 0,98 0,56 −0417 902 −0,47 902 −0,83 −0,49
COF 0,41 0,73 0,68 -0,84

7492
−0,31 −0,79 0,55 −0,83 1 0,82
WSD 0,95 901 9016 9014 9014 9014 9017 901 902 −0,97 −0,55 −0,91 −0,45 0,88 −0,35 0,65 0,82 1 соответствующий.

При исследовании коэффициентов корреляции физико-химических и трибологических свойств было обнаружено, что кинематическая вязкость при 40 ° C имеет положительный коэффициент корреляции 0,83, что указывает на то, что плотность напрямую влияет на вязкость. Положительная корреляция 0,92 между металлической добавкой Мо и плотностью и 0,95 между Мо и кинематической вязкостью при 40 ° C показывает, что Мо положительно влияет на плотность и кинематическую вязкость смазочного материала. Очень высокий положительный коэффициент корреляции 0.94 между VI и TBN является четким показателем того, что большая нейтрализация образующейся кислоты улучшает индекс вязкости масла, тем самым продлевая срок службы. Следы металлов Zn и P имеют очень высокие значения коэффициентов корреляции 0,96 и 0,98, соответственно, при этом ОКЧ указывает на то, что хотя они улучшают характеристики масла, они вызывают повышение кислотности смазочного материала. Это впоследствии приводит к увеличению трения, поскольку взаимодействие между поверхностями усиливает окисление, и оксиды в целом адсорбируются на поверхности [20].Отрицательная корреляция значимости между WSD и TAN со значением -0,55 и между COF и TAN со значением -0,84 указывает на то, что увеличение значения TAN не влияет на COF и WSD, поскольку TBN также имеет сильную отрицательную корреляцию -0,92 с COF и - 0.91 с WSD. Это означает, что образованию кислот в процессе препятствует наличие оснований в пакете присадок. Сильная положительная корреляция 0,82 является случайной, поскольку это доказанный факт, что они почти не связаны между собой, поскольку одни смазочные материалы обладают антифрикционными свойствами, а другие - только противоизносными.

3.5. Регрессионный анализ свойств смазочного материала

Регрессионный анализ был проведен для оценки причинно-следственных связей для коэффициента трения и WSD с физико-химическими характеристическими свойствами. Линейная регрессия - это метод, используемый для установления причинно-следственной связи между зависимой переменной и двумя или более независимыми переменными. Это помогает установить взаимосвязь между интересующими параметрами. Зависимая переменная, коэффициент трения () и независимые переменные, плотность при 15 ° C (), кинематическая вязкость при 40 ° C () и TAN, для выбранных смазочных материалов приведены в таблице 8.

902 902 902 902

Sl. номер COF () Плотность, () при 15 ° C Кинематическая вязкость, при 40 ° C TAN

1 0,1429 12316 0,8
2 0,1155 0,8910 166,71 1,93
3 0,1416 0.8695 154,93 0,93
4 0,0890 0,8655 83,68 2,13
5 0,0881 0,0881 0,0881

Модель множественной регрессии первого порядка была реализована на основе данных, приведенных в таблице 8, и была установлена ​​статистика регрессии. Статистика регрессии включала определение значений коэффициента корреляции () и стандартной ошибки ().Значения, полученные в настоящем анализе, представляют собой тесную взаимосвязь между переменными. Впоследствии ANOVA (дисперсионный анализ) был выполнен для определения уровня изменчивости в регрессионной модели. Значимость и параметры, а именно степени свободы (df), сумма квадратов (SS) и средний квадрат (MS), полученные с помощью дисперсионного анализа, приведены в таблице 9.

9016 902 902 902 902 902

Источник df SS MS Значение

Регрессия 3 0.003263 0,001088 10.8076 0,005098
Остаточный 7 0,000705 0,000101

Вывод для множественной регрессии был позже сделан путем подбора линейного уравнения к наблюдаемым данным. Была принята аппроксимация методом наименьших квадратов и определены линейные остатки.Статистика теста, то есть соотношение наклона и стандартного отклонения в каждом наблюдении, приведена в таблице 10. Значение логического вывода дает значение вероятности, связанное с двусторонним тестом.

902 902 902 902 48 902 0,1192

Коэффициент Стандартная ошибка -test значение

0,7189
Плотность при 15 ° C () 0,033305 0,2740 0,1215 0,9067
Кинематическая вязкость при 40 ° C (40 ° C)
02
TAN 0,0064 0,01189

После определения коэффициента перехватов и независимых переменных в форме линейной плотности записывается уравнение регрессии. при 15 ° C - кинематическая вязкость при 40 ° C, а ОКЧ - общее кислотное число.

Значимость (таблица 10) для соотношения (4) составляет 0,005098, что намного меньше 0,1, что означает, что формула более надежна.

4. Заключение

В настоящем исследовании были проведены экспериментальные исследования для изучения изменчивости характеристик и установления корреляции между характеристическими свойствами моторных масел. Проведены эксперименты по изучению физико-химических, реологических и трибологических свойств одно- и всесезонных моторных масел с различными стандартами качества API.Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие общие выводы: (i) Коммерческие моторные масла почти одинаковы по своим физико-химическим характеристикам. Однако синтетические смазочные материалы обладают высокими показателями вязкости и общего щелочного числа и более высокими концентрациями присадок по сравнению с маслами на минеральной основе. (Ii) Реологические характеристики смазочных материалов показывают, что изменение вязкости в зависимости от температуры для тестируемых моторных масел подчиняется уравнению Рейнольдса. Смазки описывают неньютоновское истончение сдвига со значениями индекса степенного закона, близкими к 0.99. (iii) Трибологические характеристики смазочных материалов показывают, что смазка на синтетической основе обладает превосходными антифрикционными и противоизносными свойствами, чем смазочные материалы на минеральной основе. Коэффициент трения варьируется от 0,0881 до 0,1429 для тестируемых смазочных материалов. Аналогичным образом, диаметр пятна износа варьируется от 0,391 мм до 0,746 мм для тестируемых смазочных материалов. Трибо-характеристики смазочных материалов в основном зависят от вязкости и присутствующих присадок. (Iv) Изношенные поверхности показывают, что синтетические базовые смазки приводят к уменьшению поверхности бедствия, в то время как современные смазочные материалы на минеральной основе демонстрируют сильные истирание.Все смазочные материалы способны образовывать тонкую пограничную пленку на стальных поверхностях. (V) Корреляционный анализ показывает, что на трение и износ смазочных материалов влияет их вязкость. На вязкость, в свою очередь, влияют значения плотности, TAN и TBN. Более того, на TAN и TBN влияют концентрации следов металлов, присутствующих в используемых присадках. (Vi) Эмпирическое соотношение, коррелирующее значения трения, вязкости, плотности и TAN смазочных материалов, дает достаточную степень надежности с максимальное отклонение 14% от результатов эксперимента.

Номенклатура
Плотность вязкость при 40 ° C степень
TAN: Общее кислотное число
TBN: Общее число оснований
ICPAES: Индуктивно связанный плазменный эмиссионный спектрометр16 902 902 902 902 902 эмиссионный спектрометр
WSD: Диаметр пятна износа
EP: Экстремальное давление
SEM: Сканирующий электронный микроскоп
VI: 902 902 Индекс вязкости 9016 вязкость
: Абсолютная температура
: Индекс степенного закона
: Коэффициент трения
:
: Kinemati c вязкость при 100 ° C
Множественная: Коэффициент множественной корреляции
: Коэффициент детерминации
SS: Сумма квадратов
d степени свободы
MS: Среднеквадратичный
Остаточный MS: Среднеквадратичная ошибка
SS Остаточный: Остаточная сумма квадратов
902 SS Итого: 902
Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Отбор проб моторного масла обеспечивает раннее предупреждение о поломке

Масло

в сегодняшних трудолюбивых двигателях дает множество важных подсказок, которыми нефтяные аналитики делятся не только с автопарками, но и с производителями оригинального оборудования.

«Ваши более сложные автопарки работают со своими поставщиками масла, а также с производителями двигателей, чтобы максимально использовать это масло», - сказал Сигала.«Мы очень тесно сотрудничаем с производителями оригинального оборудования, чтобы убедиться, что они довольны результатами (анализа масла) и что заказчик по-прежнему сохраняет свои гарантийные обязательства».

Однако автопарки, которые сосредоточены на покупке новых грузовиков и эксплуатации их до истечения срока гарантии, могут отказаться от анализа масла.

«Большинство автопарков не получают полного жизненного цикла своих автомобилей», - сказал Латимер. «Они меняют этот автомобиль до того, как двигатель износится. Вероятно, второй владелец будет более склонен проводить программу анализа масла.”

Результаты отбора проб масла дают представление о состоянии двигателя, которое в противном случае могло бы остаться незамеченным:

• Высокий уровень дизельного топлива может быть признаком протечки форсунки.

• Высокий уровень содержания меди и свинца может означать, что подшипники близки к выходу из строя.

• Чрезмерное количество алюминия и железа может указывать на чрезмерный износ двигателя.

• Высокий уровень калия, натрия и молибдена может указывать на утечку охлаждающей жидкости.

«Мы также смотрим на эти уровни и соответствующим образом помечаем их», - сказал Цигала.«Если мы начнем видеть проникновение охлаждающей жидкости в моторное масло, а затем, исходя из наличия свинца, обычно это прямое попадание охлаждающей жидкости в моторное масло. Если в пробе нет свинца, значит, он обычно попадает через систему впуска, и это обычно утечка охладителя системы рециркуляции ОГ ».

Cigala сказал, что испытания также покажут, использует ли парк присадки, которые обещают повышенную смазывающую способность. Добавки остаются спорной темой среди нефтяных компаний и флотов, так.

«Большинство ваших крупных автопарков используют антиаддитивы», - сказал Латимер, который до прихода в Pilot владел компанией по добавкам.«Обычно в маслах больше нет цинка, но он содержится во многих присадках, и некоторые производители двигателей ценят его за то, что оно обеспечивает смазочные свойства».

Другие присадки также включают усилители вязкости, молибден и тефлон, все из которых могут быть обнаружены при анализе масла.

«Некоторые люди думают, что присадка повысит срок службы масла», - сказал Латимер. «Некоторые нефтяные компании говорят« нет ». Компании, производящие присадки, говорят« путь ». Так что это зависит от того, во что вы верите.”

Грейнджер сказал, что уровень железа обычно выше в более новом двигателе и будет снижаться по мере износа двигателя.

«Современные двигатели имеют очень низкий уровень износа железа», - сказал Грейнджер. «Мы видим очень низкие количества железа по сравнению с тем, что мы видели в двигателях много лет назад. Вероятно, это комбинация улучшенных масел, улучшенных колец, улучшенных вкладышей и так далее и так далее. Мы могли бы построить график данных и посмотреть, есть ли какой-нибудь подъем или внезапное увеличение скорости производства железа.Но в целом мы наблюдаем снижение выработки железа по мере того, как двигатель выходит из строя ».

Иногда при проверке моторного масла случаются сюрпризы. Грейнджер сказал, что Shell получает интересные уровни алюминия и калия в новых двигателях. После переговоров с производителями оригинального оборудования Shell связала эти элементы с флюсом для пайки, который использовался при производстве алюминиевых компонентов, таких как наддувочный воздух и охладители системы рециркуляции ОГ.

«Есть какой-то механизм, который помогает доставить это в камеру сгорания, и в этот момент часть его попадает в картер», - сказал Грейнджер.«Есть какое-то грубое соотношение, но оно колеблется».

Уровни алюминия и калия падают по мере износа двигателя.

Когда дело доходит до отбора проб масла из двигателей, у Cigala есть запоминающаяся поговорка, о которой стоит помнить: мусор на входе, мусор на выходе.

Другими словами, пробы масла, наспех взятые из сливного отверстия масляного поддона, более чем вероятно будут заполнены непропорционально большим количеством загрязняющих веществ, таких как вода, топливо и металлы износа.

Независимо от того, отбирается ли проба из сливного отверстия масляного поддона (наименее предпочтительный метод), через щуп или из пробоотборного клапана (наиболее предпочтительно), двигатель должен быть запущен и нагрет до температуры перед отбором.Отбор проб следует производить в течение 30 минут после остановки двигателя.

Прямая экстракция возможна через пробоотборный клапан при работающем двигателе. Однако, если масло попадет через щуп или слив, двигатель должен быть выключен. Соблюдайте меры предосторожности при извлечении горячего масла.

Если необходимо взять пробу из сливного отверстия для масла, подождите 30 секунд или около того после снятия сливной пробки, чтобы позволить тяжелым загрязнениям вытекать из поддона перед взятием пробы. Обычно достаточно пяти унций масла.

Забор масла через щуп можно производить с помощью чистой виниловой трубки и всасывающего устройства, сказал Цигала. Обрежьте трубку до длины щупа, добавьте еще от шести до восьми дюймов трубки, чтобы у вас была некоторая маневренность с вакуумным насосом, и прикрутите чистую бутылку к трубке щупа.

«Это попадает примерно в середину масляного поддона», - сказал он. «Двигатель прогрет, но выключен. Возьми свой образец. Запечатайте это. Зарегистрируйте это. Отправьте его на анализ ».

Программы анализа

различаются и должны быть настроены в зависимости от потребностей парка машин, которые соответствуют рекомендациям производителей оборудования и масел.«Существует несколько различных типов программ анализа, - сказал Латимер. «Некоторые из них довольно тонкие и проверяют только определенное количество частиц износа. Полноценный анализ масла обычно проверяет около 25 различных параметров, включая вашу текущую вязкость, количество частиц износа на мил, и он даст вам представление о том, что приемлемо, а что выходит за пределы допуска ».

Частота отбора проб масла варьируется, при этом некоторые автопарки предпочитают проводить анализ через регулярные интервалы замены масла, в то время как другие дублируют пробоотборники и также получают пробы между ними.DOT Foods предпочитает такой подход.

«Мы устанавливаем интервал отбора проб в соответствии с нашей программой планового технического обслуживания, чтобы давать периодические результаты между интервалом замены масла вместе с результатами при интервале замены масла», - сказал Джонс.

По словам Сигалы, анализы, проводимые во время и между интервалами замены масла, могут помочь выявить проблемы раньше, чем позже.

«Мы могли бы обнаружить проблему с разбавлением топлива, или мы могли бы поймать охлаждающую жидкость системы рециркуляции ОГ, которая только начинает протекать. протечь и произвести ремонт », - сказал он.

Общее количество в базе - United Lubricants

Пятница, 28 февраля 2020 г.

Общее базовое число (TBN)
При выборе моторного масла следует учитывать множество факторов, поскольку масла должны хорошо работать для смазки, охлаждения и очистки двигателя. Общее щелочное число (TBN) - это свойство, которое измеряет способность масла нейтрализовать кислоты, образующиеся во время работы двигателя. Как правило, масла с более высоким TBN лучше нейтрализуют кислоты и побочные продукты сгорания, что увеличивает срок службы масла и улучшает защиту от коррозии.Поскольку измерения TBN обычно используются в качестве индикатора того, сколько присадки осталось для нейтрализации кислот, они особенно полезны, когда операторы хотят продлить интервалы замены.

Производители двигателей могут требовать разные уровни TBN в зависимости от технологии их конструкции. Масла для дизельных двигателей обычно имеют более высокое TBN для защиты от образования кислот, вызванного неполным сгоранием топлива. TBN свежего масла обычно находится в диапазоне от 7 до 10 для бензиновых двигателей и от 10 до 14 для дизельных двигателей.Если TBN падает до точки, при которой масло больше не может нейтрализовать кислоты, обычно около 3, это обычно указывает на то, что пора менять масло.

Наиболее частыми причинами падения общего щелочного числа являются окисление масла и низкокачественное топливо с высоким содержанием серы. Окисление масла происходит естественным образом с течением времени и обычно наблюдается при увеличенном интервале замены масла. Это также связано с рабочими температурами; масла, подвергающиеся воздействию более высоких рабочих температур, особенно перегрева двигателя, быстрее окисляются.Низкое качество топлива с более высоким содержанием серы также снижает общее щелочное число. Серная кислота, образующаяся в процессе сгорания, нейтрализуется, что приводит к соответствующему падению общего щелочного числа.

TBN - лишь один из многих параметров моторного масла, важных для долговечности двигателя и увеличения интервалов обслуживания. Лучший способ узнать, выполняет ли ваша смазка свою работу, - это провести анализ масла. В рамках программы текущего обслуживания анализ масла может помочь установить безопасные и правильные интервалы замены.