Что такое вязкость моторного масла и как выбрать масло по вязкости?

16.02.2022

Характеристики масла во многом зависят от его вязкости. Однако существует еще и такое понятие как индекс вязкости.

Чем отличаются эти параметры и как учитывать их при подборе моторного масла? Обо всём по порядку.

Что такое вязкость моторного масла

Вязкость — это способность масла оказывать сопротивление перемещению одной его части (или слоя) относительно другой. Соответственно, чем выше значение вязкости, тем гуще смазочный материал.

Широко распространено определение вязкости по стандарту SAE J300. Подробно о классификации SAE мы говорили в большом материале о том, как выбрать моторное масло.

Вязкость —

один из основных показателей для моторного масла. Важно, чтобы оно оставалось жидким даже при низких температурах, могло протекать по масляным каналам и защищать детали двигателя от износа и трения. Однако в непрогретом моторе вязкость масла увеличивается, а его текучесть снижается.

В соответствии со стандартом SAE J300 моторное масло должно соответствовать следующим требованиям:

• Прокачиваемость. Насос должен без проблем качать масло по системе. Особенно это актуально при низких температурах.
• Работа при высоких температурах. Масло не должно испаряться и расходоваться на угар.
• Защита двигателя от износа и перегрева во всех температурных диапазонах.
• Обеспечение минимальной силы трения между отдельными парами в двигателе.
• Уплотнение зазоров между деталями цилиндро-поршневой группы.

На эти свойства моторного масла влияют динамическая и кинематическая вязкости. Их обозначение есть на канистре моторного масла. Например, одно из самых распространённых — 5W-40.

Первая цифра и буква означают динамическую вязкость, последнее число — кинематическую. В разговорной речи эти обозначения часто называют «вязкость на холодную» и «вязкость на горячую».

Что такое индекс вязкости

Индекс вязкости — это показатель, у которого нет единиц измерения: чем он выше, тем меньше вязкость масла зависит от температуры. Масло с высоким индексом вязкости быстрее поступает в зону трения при низких температурах, а при высоких — эффективнее снижает износ.

Низкий индекс вязкости означает затруднения во время запуска мотора в холодную погоду или снижение защиты деталей от износа при нагреве.

Стоит подчеркнуть: вязкость определяет текучесть жидкости в данный момент и при данных обстоятельствах. Индекс вязкости указывает на изменение вязкости при изменении температуры. Проще говоря: чем выше индекс вязкости, тем лучше, а вот вязкость нужно подбирать в соответствии с температурой внешней среды, при которой используется автомобиль.

Динамическая вязкость

Динамическая, или абсолютная, вязкость характеризует силу сопротивления маслянистой жидкости. Сила возникает во время движения двух слоёв масла, удалённых на расстояние в один сантиметр и движущихся со скоростью 1 см/с. Единица измерения силы — Па•с (мПа•с). обозначается английской аббревиатурой CCS. Тестирование отдельных образцов выполняется на специальном оборудовании — ротационном вискозиметре.

Степень вязкости показывает, при какой температуре можно запускать холодный двигатель. Рядом с цифровым значением стоит латинская буква W — первая буква слова winter («зима»).

В соответствии со стандартом SAE J300 динамическая вязкость всесезонных (и зимних) моторных масел определяется так:

• 0W — обеспечивает лёгкий запуск ДВС при температуре до —35 °С;
• 5W — при температуре до —30 °С;
• 10W — при температуре до —25 °С;
• 15W — при температуре до —20 °С;
• 20W — при температуре до —15 °С.

Отметим, здесь речь идёт именно о запуске, или проворачиваемости, коленчатого вала. Прокачиваемость в каждом случае будет на 5 градусов ниже.

Для большинства регионов России масла со значением 10W и выше не могут быть рекомендованы как всесезонные. Это указано в допусках разных автопроизводителей для машин, предназначенных для российского рынка. Для России оптимальны масла с низкотемпературной характеристикой 0W или 5W.

Кинематическая вязкость

Кинематическая, или высокотемпературная вязкость — это величина, показывающая время, за которое некоторое количество жидкости проходит через отверстие определённого диаметра в специальном приборе — капиллярном вискозиметре.

Измеряется высокотемпературная вязкость в мм²/с. Альтернативная единица измерения — сантистокс (сСт). Есть следующая зависимость: 1 сСт = 1 мм²/c = 0,000001 м²/c.

Наиболее популярные классы кинематической вязкости по стандарту SAE — 20, 30, 40, 50 и 60.

Зависимость следующая: чем меньше класс, тем масло жиже. И наоборот, чем выше — тем больше вязкость. Лабораторные тесты проводят при трёх температурах: плюс 40 °С, плюс 100 °С и плюс 150 °С. Так можно увидеть динамику изменения вязкости в разных условиях: нормальных (плюс 40 °С/ плюс 100 °С) и критических (плюс 150 °С). Эти значения приняты за основные точки, хотя испытания проводятся и при других температурах.

При повышении температуры плотность вещества уменьшается, и это значит, что при постоянной динамической вязкости кинематическая будет увеличиваться. И наоборот: при снижении температуры кинематические коэффициенты снижаются.

В последнее десятилетие в мировом автопроизводстве есть тенденция к снижению высокотемпературной вязкости при высокой скорости сдвига — HTHS. Использование масел с низким HTHS экономически и экологически оправдано: такие масла дают большую экономию топлива по сравнению с продуктами с более высокой вязкостью. Подробнее о показателе HTHS мы писали в отдельной статье.

Меньшая вязкость приводит к снижению сопротивления деталей мотора, к увеличению мощности, снижению износа в некоторых узлах двигателя. Кроме того, при использовании маловязких масел выброс СО₂ в атмосферу значительно меньше, чем у масел более высокой вязкости. Подробно об этом мы говорили в одном из прошлых материалов.

Стоит лишь отметить: если двигатель не спроектирован под маловязкие масла (с низким HTHS), использование таких продуктов в нём недопустимо. Поэтому ещё раз напомним: первоочередным фактором при выборе масла будут рекомендации завода-изготовителя авто. Полный чек-лист по выбору можете найти здесь.

Что будет, если неправильно выбрать вязкость

Слишком густое или недостаточно вязкое масло может вызвать износ деталей, что в итоге приведёт к дорогому ремонту или замене двигателя.

Если масло слишком густое, могут возникнуть проблемы:

• Рабочая температура двигателя будет повышаться, поскольку тепло будет отводиться хуже. Однако при езде на невысоких оборотах и/или в холодную погоду это не критично.
• Интенсивная нагрузка и/или езда на высоких оборотах может спровоцировать износ отдельных деталей и самого двигателя.
• Высокая температура двигателя приводит к ускоренному окислению масла, из-за чего оно быстрее теряет свои свойства.

Нельзя заливать маловязкие масла в двигатель, который на них не рассчитан. В противном случае могут возникнуть следующие ситуации:

• Масляная защитная плёнка на поверхности деталей будет очень тонкой, и детали не получат должной защиты от механического износа и воздействия высоких температур.
• Большое количество масла будет уходить в угар— высокий расход расход.
• Возникает риск появления так называемого клина мотора, что грозит сложным и дорогим ремонтом.

Заключение

Вязкость — важный, но не единственный параметр выбора масла. Большую роль играют другие показатели: допуски автопроизводителя, лицензии по стандартам ACEA, API или ILSAC(подробнее о классификации можно узнать в нашем материале), тип базового масла (синтетика, полусинтетика, минералка), особенности конструкции двигателя.

Самая точная информация о том, какое масло необходимо для вашего двигателя, содержится в технической документации к автомобилю. Кроме того, выбрать нужный продукт поможет наш онлайн-подборщик.

К списку статей

Характеристики моторных масел

Содержание

• 1. Разница между терминами свойств, классификации и характеристик моторных масел.
• 2. Кинематическая вязкость, динамическая вязкость, индекс вязкости.
• 3. Сульфатная зольность, щелочное число.
• 4. Температура застывания, температура вспышки, плотность.
• 5. Итого.

1. Разница между терминами свойств, классификации и характеристик моторных масел.

Любопытно, что по запросу «характеристики моторных масел» Яндекс вываливает кучу статей, где после традиционного сео-обыгрывания ключевой фразы в половине случаев текст уходит в сторону классификации масел по API, ACEA, SAE и всяким другим стандартам оценки качества и применяемости. Тем, кому это и нужно могу посоветовать почитать статью о классификации моторных масел.

Другая половина начинает рассказывать о свойствах, присущих маслам, что тоже близко, но имеет немного другой смысл. Вот статья о свойствах моторных масел.
В моём понимании характеристики — это количественное выражение свойств масла. Так сказать, свойства, выраженные «в попугаях», т.е. физических величинах или коэффициентах, имеющих числовое выражение. Например, вязкость — это свойство масла. А величина кинематической вязкости при 100С (равная, скажем, 14) — это уже характеристика.

В общем доступе мы можем увидеть несколько характеристик моторных масел, как правило, они указываются в так называемых TDS (Technical Data Sheet — лист технических данных). Вот эти характеристики:

• кинематическая вязкость
• динамическая вязкость
• индекс вязкости
• сульфатная зольность
• щелочное число
• температура застывания
• температура вспышки
• плотность

2.

Кинематическая вязкость, динамическая вязкость, индекс вязкости.

Вязкость — наверное, основная характеристика, описывающая смазывающую способность масла в работающем двигателе (а для чего же мы его туда льём:)). Вот отдельная статья по вязкости моторного масла для не в меру любознательных:). Остальным вкратце скажу, что в моторных маслах фиксируются два разных вида вязкости: динамическая и кинематическая. Динамическая вязкость используется для характеристики масла в холодном моторе, т.е. при запуске в зимних условиях. Она, кстати, может не указываться в TDS, поскольку о её размере свидетельствует соответствующий класс зимней вязкости (например, 5W, или 10W). Таблицу значений можно найти вcё в той же статье по классификации моторных масел. Чем цифра меньше, тем лучше. Для примера: Динамическая вязкость масла Shell Helix Ultra 5w-40 при -35С равна 19300 сантиПуазам (это такие миллиПаскали, умноженные на секунду в системе СИ)

Кинематическая вязкость — это про масло в работающем моторе. Обычно её дают для температуры 100С (14 сантиСтоксов, плюс-минус) и 150С. Иногда встречаются показатели при 40С (эта температура характерная для показателей гидравлических масел, однако у Мобила я встречался с ней для грузового моторного масла). Здесь наоборот, чем выше цифра, тем лучше смазываемость (правда, за счёт незначительного увеличения расхода бензина).
Индекс вязкости — безразмерный коэффициент, характеризующий то, насколько изменяется вязкость при изменении температуры. В идеале масло должно быть не слишком густое в холоде и не слишком жидкое в нагретом состоянии, т.е. густота масла должна меняться как можно меньше. Так вот, чем выше цифра индекса вязкости, тем ближе масло к этому идеалу. Для синтетических моторных масел эти цифры находятся где-то в районе 150-180.

3. Сульфатная зольность, щелочное число.

Эти характеристики говорят нам о химической составляющей масла. Для начала разберёмся с сульфатной зольностью. Бытует мнение, что эта характеристика говорит о количестве присадок в масле и, соответственно, о его качестве. Строго говоря, это неверно, поскольку сейчас существует немало беззольных присадок. А на самом деле это число обозначает количество неорганических солей (золы), остающихся после сгорания/выпаривания масла. Необязательно это сульфаты, просто ими (читай «серой» в их составе) пугают алюминиевые двигатели с покрытиями, боящимися серной кислоты. Если вкратце, зола портит сажевые фильтры у дизелей и каталитические нейтрализаторы у бензиновых машин, но это если машина жрёт масло. В любом случае количество серы в топливе гораздо более критично, чем в масле. Для полнозольных масел показатель зольности >1% от общей массы.У малозольных 0.5 — 0.9% (они, в свою очередь делятся на собственно малозольные и среднезольные масла с границей около 0.5 — 0.6% от массы).
Общее щелочное число — характеристика того, насколько долго сможет масло нейтрализовывать кислоты. Физически это количество гидроксида калия (KOH) эквивалентного по нейтрализующему воздействию пакету присадок в данном масле. Т.е. eсли TBN (Total Base Number – общее щелочное число) масла равен 7. 8, то содержащиеся в нём присадки обладают такой же нейтрализующей способностью, как 7.8 мг KOH на грамм масла. Чем больше это число, тем дольше масло будет сопротивляться процессам окисления (можно проехать побольше до замены масла).

4. Температура застывания, температура вспышки, плотность.

Сразу скажу, температура застывания — величина довольно-таки бесполезная в практическом плане, основной является температура прокачиваемости, которую нам не показывают в явном виде. До того как потерять текучесть (застыть) масло перестаёт прокачиваться через фильтр. Разница между этими двумя температурами должна быть около 5 — 7С. В неявном виде она заложена в показателе зимней вязкости, например, 10W. Соответствие этому классу вязкости предполагает способность масла прокачиваться при температуре -30С. Численно динамическая вязкость для этого должна быть не больше 60000 сПуазов при такой температуре. Класс вязкости 0W обуславливает такую вязкость при -40С.

Интересно, что у Shell Helix Ultra 5W-40 температура застывания, указанная на официальном сайте Shell равна -45С, тогда как у 0W-40 тот же параметр равен -42С. Получается, что в первом случае разница между температурой предельной прокачиваемости и температурой застывания 10С, а во втором только 2С. При этом указаны данные динамической вязкости этих масел для своих классов: 5W-40 – 19300 сПуазов при -35С, 0W-40 – 31900 сПуазов при -40С. Как видим, обе цифры гораздо лучше предписанного стандартом показателя в 60000 сПуазов.

Температура вспышки — это температура, при которой масла испарилось настолько много, что если в эти пары сунуть источник огня, то эти пары загорятся (если источник огня убрать, то погаснут). То есть полезная информация от этой характеристики — это то, как хорошо (или плохо) будет испаряться масло во время работы. В цифрах это показатель гуляет от 210 до 250, плюс-минус лапоть. При нормальной работе масло, конечно же, не должно иметь такую температуру (вспоминаем про вязкость при 150С, как ориентир нормальных температур в современных движках), однако масло с температурой вспышки в 210 градусов при 150С будет испаряться активнее, чем масло с Т вспышки 250 градусов. Испаряясь масло в основном попадает в систему вентиляции картера, оттуда прямиком в камеру сгорания (в лучшем случае через маслоуловитель, который ловит не всё масло). Так что по этой характеристике можно судить о расходе масла «на угар». А ещё испаряются в первую очередь самые лёгкие фракции, так что масло со временем меняет свои физические свойства. Вообще для испаряемости есть отдельный показатель, именуемый Noack, но в обычной ТДСке его не встретишь.
Плотность — говорит нам о том насколько много летучих фракций в масле. При высоком испарении плотность будет увеличиваться. С другой стороны, если мы видим небольшую плотность при высокой температуре вспышки (т.е. низкой испаряемости), можно сделать вывод о том, что в этом масле качественная синтетическая база.

5. Итого.

Так сказать, выводы по статье вкратце:

• Характеристика — количественное выражение того или иного свойства масла. Можно померить и сравнить с другими маслами.
• Вязкость — зимняя, характеризует способность масла обеспечить запуск движка в мороз (динамическая вязкость) и рабочая (НЕ летняя) (кинематическая вязкость), говорит нам о качестве смазывания движка.
  Гуще — лучше. Индекс вязкости — изменение вязкости от температуры. Число больше — изменение меньше — лучше.
• Зольность плоха для катализаторов и сажевых фильтров у дизелей, щелочное число означает ресурс масла по нейтрализации кислот.
• Температура застывания, как и температура вспышки (и плотность), не имеет практического значения, но позволяет сделать некоторые выводы о составе масла.

Смазочные материалы 101: Свойства смазочных масел. Часть 1. Экспертиза по применению. Разговор о смазочных материалах

Зачем нужна смазка? В этой первой части вводного курса по промышленным смазочным материалам, состоящего из двух частей, мы более подробно рассмотрим потребность в смазке и ключевые свойства смазочных масел. Независимо от того, являетесь ли вы опытным профессионалом или начинающим талантом в этой отрасли, эта статья поможет вам понять их важность при выборе правильных смазочных материалов с правильными характеристиками для различных видов промышленной деятельности.

Смазочные материалы, которые часто считаются источником жизненной силы машин, являются важным компонентом во многих отраслях промышленности. От подшипников до двигателей и гидравлики, они используются для обеспечения бесперебойной работы промышленности за счет:

• уменьшения износа
• Уменьшение трения
• Отвод тепла
• Предотвращение ржавчины и коррозии
• Удаление загрязнений

Независимо от того, являетесь ли вы опытным профессионалом в отрасли или начинающим талантом, ниже приведено руководство по основам минеральных и синтетических смазочных масел, начиная с его свойств, которое поможет вам лучше понять этот важный промышленный компонент. .

1. Вязкость

Вязкость определяется как внутреннее сопротивление жидкости течению. Чем выше вязкость жидкости, тем медленнее она течет. Если вы хотите, чтобы ваша пленка оставалась неподвижной при более низких скоростях, вам нужна более высокая вязкость.

Вязкость, считающаяся наиболее важным свойством смазочного материала, служит для образования смазочной пленки, охлаждения компонентов машины, а также уплотнения и контроля расхода масла. Он должен быть сбалансирован по нагрузке, температуре и скорости. Ниже приведена таблица, иллюстрирующая, как каждый фактор влияет на то, насколько высокой или низкой должна быть вязкость.

Recognising Viscosity Designations

Viscosity is measured differently according to their designations by different groups:

Viscosity Chart

This chart illustrates the various lubricant viscosity grades, and if you read каждая линия по горизонтали, обозначения вязкости равны.

Индекс вязкости (VI)
Индекс вязкости (VI) — это скорость изменения вязкости масла в зависимости от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется в зависимости от температуры.

Примечание. Цифры в скобках безразмерны и показывают разницу между вязкостью при 40 и 100 градусах Цельсия.

На приведенном выше графике обратите внимание, что наклон каждой линии различается в одном и том же температурном диапазоне в зависимости от ее вязкости: самый низкий индекс вязкости имеет самый высокий наклон; самый высокий VI имеет наименьший наклон.

  2. Термическая стабильность

Термическая стабильность относится к способности смазочных материалов сопротивляться разрушению при высоких температурах. Плохая термическая стабильность может привести к образованию шлама, отложений и повышенной вязкости.

  3. Устойчивость к окислению

Устойчивость к окислению относится к способности смазки сопротивляться химическому соединению с кислородом. Это может привести к образованию отложений шлама и повышению вязкости.

Устойчивость к окислению повышается под воздействием тепла, света, металлических катализаторов, кислот, образующихся при загрязнении воды, и других загрязняющих веществ.

4. Температура застывания

Температура застывания – это самая низкая температура, при которой масло будет течь в заданных условиях испытаний. На него влияет количество частиц воска, удаляемых при переработке сырья.

Чем больше частиц парафина, тем выше температура застывания. Чем меньше частиц парафина, тем ниже температура застывания.

5. Деэмульгирование

Деэмульгирование – еще одно важное свойство смазочных масел. Это способность масла отделяться от воды.

 

6. Температура вспышки

Температура вспышки определяется путем нагревания масла до образования паров; затем через масло проходит пламя. Температура вспышки – это температура, при которой масло вспыхивает, но пламя не поддерживается.

Температура вспышки смазочных масел обычно составляет 204°C (400°F) или выше.

7. Температура воспламенения

Температура воспламенения определяется аналогично температуре вспышки. Масло нагревают до образования паров; затем над маслом проходит пламя. Температура воспламенения – это температура, при которой масло воспламеняется и поддерживается пламя.

Температура воспламенения смазочных масел обычно составляет 371°C (700°F) или выше.

 

На следующей неделе мы рассмотрим, какие элементы необходимо смазывать.

Если у вас есть вопросы по поводу совета этой недели, оставьте комментарий в разделе ниже. В противном случае нажмите «Нравится» на панели инструментов справа, если статья оказалась вам полезной!

Термические свойства моторных масел

Введение

Качество автомобильного моторного масла играет решающую роль в определении эффективности автомобильного двигателя, а также влияет на его долговечность и рабочие характеристики. Большая часть моторного масла используется в двигателях внутреннего сгорания для смазки и охлаждения, поэтому его тепловые свойства играют важную роль в определении качества масла. Основной функцией масла является предотвращение коррозии, помощь в очистке, повышение герметичности, снижение износа, а также охлаждение других движущихся частей двигателя. Многие моторные масла обладают достаточной теплопроводностью для передачи тепла, отводимого от двигателя автомобиля. Неиспользованные масла при температуре 60°C имеют теплопроводность 0,145 Вт/(м/К). Теплопроводность — это лишь одно из многих тепловых свойств, позволяющих моторному маслу выполнять свои обязанности в качестве эффективной охлаждающей жидкости двигателя.

Тепловые свойства

Тепловые свойства материала относятся к его реакции на изменение температуры после того, как он столкнулся со значительным повышением температуры окружающей среды. Твердый материал обычно поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Различные материалы по-разному реагируют на воздействие тепла. Некоторые ключевые тепловые свойства материала, которые учитываются при рассмотрении его потенциального использования в высокотемпературных средах, включают теплоемкость, тепловое расширение, теплопроводность и тепловое сопротивление.

Рисунок 1: Диаграмма, изображающая передачу тепла от более теплого объекта к более холодному до достижения равновесия.

Другие ключевые свойства моторного масла

Помимо теплопроводности, плотность, вязкость и удельная теплоемкость моторных масел могут иметь большое влияние на их эффективность в качестве охлаждающей жидкости двигателя. Теплоемкость материала показывает, сколько энергии требуется на грамм вещества, чтобы вызвать повышение температуры на 1°C. Это свойство объясняет, почему масло может нагреваться значительно быстрее, чем вода, потому что теплоемкость масла ниже, чем у воды, а это означает, что для инициирования изменения температуры требуется меньше энергии. Масла с более высокой удельной теплоемкостью потребуют меньшего повышения температуры, чтобы вызвать большую степень поглощения тепла. В настоящее время проводится значительный объем исследований в попытке увеличить теплоемкость моторных масел, чтобы сделать их более эффективными и продлить срок службы. Увеличение срока службы масла будет означать меньшее количество замен масла и проверок и сэкономит владельцам транспортных средств много времени и денег.

Рисунок 2: Автомобильный двигатель.

Плотность моторного масла зависит от оптимальной рабочей температуры двигателя, при этом плотность уменьшается по мере увеличения температуры, создаваемой двигателем. Цвет моторного масла может быть отличным показателем износа масла из-за того, что масло подвергается горению, вызванному огромным количеством тепла, выделяемого двигателем во время внутреннего сгорания. Тепло, выделяемое двигателем во время этого процесса, может оказывать существенное влияние на другие характеристики масла, такие как вязкость и плотность.

Теплопроводность моторного масла

Теплопроводность и вязкость являются двумя наиболее важными характеристиками моторного масла, поскольку они оказывают значительное влияние на общую производительность двигателя. Теплопроводность описывает способность материала передавать тепло. Материалы с высокой теплопроводностью, такие как медь или серебро, могут способствовать быстрой передаче тепла, в то время как изоляционные материалы, такие как пена или хлопок, медленно поглощают и передают тепло из окружающей среды. Моторное масло поглощает тепло от контактных поверхностей и переносит его в другое место, например, в масляный пень, где его можно безопасно рассеять. Большинство масел предназначены для охлаждения ряда деталей двигателя, включая узел поршня, головки и клапаны. Как правило, большинство составов масел состоят из минерального, полусинтетического или полностью синтетического базового материала в сочетании с различным количеством присадок. Качество моторного масла зависит от базового масла, а также свойств присадок. Моторное масло доступно в различных классах SAE, разработанных для лучшего соответствия климату, в котором оно используется. Взаимосвязь между теплопроводностью и эффективностью двигателя сильно коррелирует, поскольку моторные масла с более высоким значением теплопроводности будут иметь более высокую эффективность и минимизировать потери на трение.

Рисунок 3: Добавление масла в двигатель автомобиля.

Масло как моторная смазка

Повышенное трение в двигателе может оказать серьезное влияние на общее функционирование и исправность двигателя, и без эффективного моторного масла большинство автомобилей быстро перегреются и получат значительные повреждения. Масло представляет собой чрезвычайно эффективную смазку, которая обеспечивает жидкий барьер между движущимися частями двигателя, предотвращая трение и износ. Этот процесс смазки достигается за счет того, что масло оставляет тонкую пленку на поверхности движущихся частей, что позволяет им плавно скользить во время работы. Способность масла оставаться «застрявшим» и продолжать покрывать оборудование после длительного периода времени является основным фактором, препятствующим износу двигателя при холодном пуске. Под холодным пуском понимается попытка запустить двигатель либо при очень низких температурах, либо после того, как он простоял в течение длительного периода времени. Многочисленные исследования показали, что именно в это время обычно происходит наибольшее повреждение двигателя.

Второстепенные свойства моторного масла

Термические свойства часто используются для характеристики эффективности моторного масла, однако существуют некоторые другие второстепенные компоненты, которые также могут играть роль в обеспечении бесперебойной работы двигателя автомобиля. Одним из таких вторичных свойств является способность масла минимизировать коррозию внутренних компонентов двигателя. Хотя моторное масло не обладает естественной способностью противостоять коррозии, благодаря использованию присадок оно способно образовывать барьер между ключевыми компонентами двигателя и коррозионно-активным материалом. Масло также может действовать как динамическое уплотнение в таких местах, как поверхность контакта поршневого кольца и цилиндра. Динамическое уплотнение помогает удерживать продукты сгорания в камере сгорания, что максимально увеличивает мощность автомобиля и помогает предотвратить утечку горячих газов и загрязнение моторного масла в поддоне картера. Высокофункциональное масло может эффективно смягчить удар механического удара, поглощая и рассеивая выбросы энергии на широкой площади контакта. Снижение механических ударов продлит общий срок службы двигателей.

Хотя масло само по себе выглядит очень грязным, оно чрезвычайно важно для поддержания общей чистоты двигателя. Одним из ключевых свойств, способствующих самоочищению масла, является его растворяющая способность. Растворимость — это способность жидкости растворять твердое вещество, жидкость или газ, а также может изменяться из-за присутствия добавок, таких как детергенты или диспергаторы. Моющие средства — это добавки, которые предотвращают прилипание загрязняющих веществ к компонентам двигателя, особенно горячим компонентам, таким как поршни или поршневые кольца. Диспергаторы помогают удерживать загрязняющие вещества во взвешенном состоянии в жидкости и действуют как растворитель, помогая маслу поддерживать чистоту и предотвращая образование шлама.

Состав моторного масла

Моторное масло состоит из смеси базовых масел в сочетании с различными добавками. Эти материалы работают в тандеме, чтобы произвести конечный продукт, который вы добавляете в свой двигатель, чтобы помочь ему функционировать должным образом. Базовые масла вносят наибольший вклад в общий объем вещества и могут быть изготовлены из нефти, химически синтезированных материалов или комбинации нефти и синтетического материала, которая известна как полусинтетическая или синтетическая смесь.

Нефть перерабатывается из сырой нефти и содержит такие элементы, как сера, азот, кислород и другие металлические компоненты, включая никель и ванадий, поскольку они не могут быть полностью удалены во время первоначального процесса очистки. Этот процесс очистки направлен на то, чтобы различать различные типы молекул, присутствующих в масле, по весу, оставляя молекулы, которые имеют одинаковый размер, но различаются по структуре.

Рисунок 4: Нефтеперерабатывающий завод.

Синтетическое моторное масло является высокоочищенным и разработано таким образом, чтобы включать только наиболее желательные и полезные молекулы, поскольку оно содержит очень мало компонентов, которые не служат определенной цели. Это чрезвычайно универсальное и чистое вещество с очень специфической молекулярной структурой, предназначенное для обеспечения лучшего снижения трения, оптимизации топливной экономичности, максимальной прочности пленки и высокого уровня производительности при экстремальных температурах. Присадки — еще один компонент моторного топлива, который помогает оптимизировать его эффективность и обеспечивает максимально эффективное выполнение задач. Несколько примеров химических добавок включают цинк, фосфор и бор. Поиск идеального соотношения присадок и базового масла является сложной задачей для разработчиков рецептур масел, особенно в связи с тем, что технология автомобильных двигателей становится все более специализированной и сложной.

Заключение

Моторное масло представляет собой очень впечатляющий материал, обладающий некоторыми уникальными термическими свойствами, а также некоторыми желательными химическими свойствами, которые способствуют его использованию в специализированном двигателестроении. Поскольку моторное масло несжимаемо, оно представляет собой превосходную среду для передачи тепла и энергии, которая предотвращает перегрев двигателя и повреждение автомобиля. Современные моторные масла имеют множество функций и работ, в которых они должны преуспеть, чтобы соответствовать постоянно растущим требованиям потребителей. Состав этих масел становится все более специализированным, поскольку современные двигатели по-прежнему проектируются так, чтобы они были меньше, производили больше лошадиных сил и максимально повышали эффективность использования топлива при одновременном снижении выбросов. Эти цели увеличивают рабочую нагрузку на моторные масла и спрос на производственные компании, поскольку они продолжают исследовать и тестировать эффективность новых соотношений базового масла и присадок, пытаясь найти правильный баланс. Правильный баланс присадок поддерживает двигатель, защищая каждый компонент двигателя и продлевая его срок службы.

Автор: Каллиста Уилсон | Младший технический писатель | Thermtest

 

Каталожные номера

Trey. (2019, 03 июня). Что такое моторное масло? Руководство для начинающих по моторному маслу. Что тебе нужно знать. Получено 10 ноября 2020 г. с https://synthetic-oildepot.com/a-beginners-guide-to-motor-oil-what-you-need-to-know/

Trey. (2020, 07 марта). 7 функций моторного масла — как они продлевают срок службы вашего двигателя. Получено 10 ноября 2020 г. с сайта https://synthetic-oildepot.com/a-beginners-guide-to-motor-oil-what-you-need-to-know-part-2/ 9.0005

Вишвешвара, Южная Каролина, Аль-Бади, О.К.Х. (2015, октябрь). Изменение плотности и теплопроводности моторного масла в течение его жизненного цикла: экспериментальное исследование. Журнал междисциплинарных наук и техники. 6(10): 24-28

Изображения:

Изображение на обложке: фото Анны Швец из Pixel. Получено с https://images.pexels.com/photos/4315573/pexels-photo-4315573.jpeg?auto=compress&cs=tinysrgb&dpr=2&h=650&w=940

Рисунок 1: Схема, изображающая передачу тепла от более теплого объекта к более холодному, пока не будет достигнуто равновесие.