Вязкость моторных масел и ее влияние на работу двигателя

Вязкость моторного масла: на что она влияет?

Каждому автовладельцу хорошо известно о том, какое моторное масло является подходящим для его транспортного средства. Однако не все имеют представление о том, какой вязкости должны быть смазочные материалы для того, чтобы сердце автомобиля работало как можно дольше.

Среди всех характеристик масла для двигателя вязкость является ключевым параметром. Если автовладелец использует материалы с оптимальной вязкостью, то это обеспечивает хорошую защиту для деталей мотора. А значит, он проработает более продолжительное время. Кроме этого износ будет заметно ниже и даже при крайне низких температурах будет запускаться без проблем.

Почему вязкость моторного масла так важна?

Когда автопроизводитель разрабатывает двигатель для конкретной модели автомобиля, то он при выполнении этой работы учитывает и такой параметр, как вязкость масла. Применение смазочных материалов с определенной вязкостью должно свести к минимуму трение металла о металл. Это обеспечивается благодаря пленке, которую образует масло, залитое в двигатель.

Вязкость определяет, насколько толстой будет масляная пленка, создаваемая моторным маслом. Поэтому чем выше этот показатель у используемых смазочных материалов, тем больше толщина пленки. Если показатель вязкости ниже, то, естественно, и толщина плёнки будет незначительной.

Типы вязкости

По такому важному параметру, как вязкость все смазочные материалы разделяются на летние, зимние и всесезонные.

Моторное масло, предназначенное для использования в зимних условиях, отмечается индексом W и числом. Какого-то определенного индекса летнее не имеет. Оно обозначается простым числом. Его величина находится в коридоре от 20 до 60. Масло для всесезонного использования обозначается совокупностью индексов, характерных для материалов, применяемых в летний сезон и зимний период, например, SAE 5W30.

Как расшифровываются эти цифры?

Если вы используете моторное масло, которое имеет индекс SAE 5W25, то первую цифру следует трактовать, как показатель низкотемпературной вязкости. Это следует понимать следующим образом: данное масло можно применять в температурных условиях до -32С. Именно в рамках такого температурного режима оно сохраняет свои рабочие свойства и обеспечивает необходимую вязкость, чтобы пуск холодного двигателя был наиболее безопасен и не приносил большого ущерба деталям.

Цифра 25 указывает на такой параметр, как высокотемпературная вязкость масла. Выбирая вторую цифру необходимо принимать во внимание рекомендации, которые содержатся в мануале к вашему транспортному средству.

Как подобрать вязкость моторного масла?

Чтобы правильно подобрать моторное масло по вязкости, необходимо принимать во внимание требования, которые предъявляются к вязкости смазочных материалов для вашей машины. В этом случае вы не ошибетесь с маслом.

Не следует приобретать масло со слишком низкой вязкостью. В этом случае будет возникать излишнее трение между деталями, что спровоцирует их ранний износ.

Смазочные материалы с высокой вязкостью тоже губительны для мотора. В этом случае пленка между трущимися деталями будет значительной по толщине и в результате их движение будет затруднено. Это может привести к ситуации, когда при работе двигателя он будет не в состоянии прокачивать масло по соответствующим каналам. А по причине недостаточной смазки трущихся деталей будет возникать ситуация «сухого трения». Это также может вызвать усиленный износ деталей двигателя раньше времени. Вдобавок к этому может возникнуть ситуация чрезмерного расхода топлива.

Выбирая моторное масло для своей машины, необходимо обращать внимание и на рекомендации производителя. Создавая агрегаты, он уже учел все важные моменты. Поэтому необходимо подбирать масло с вязкостью, рекомендованной производителем. Следуя такой рекомендации, вы сможете обеспечить оптимальные условия для работы двигателя с минимальным износом.

Источник

Вязкость моторного масла

Проблема выбора моторного масла – основной камень преткновения, так как на этот неочевидный параметр у продавцов, работников автосервиса, автомехаников и автолюбителей приходится своя точка зрения, причем противоречащая друг другу. Но при четком понимании назначения и функций масла в двигателе, вопрос вязкости сложностей не вызывает.

Что такое вязкость масла?

Вязкость масла – величина не постоянная, которая изменяется в зависимости от температуры. Но эта амплитуда температур не настолько велика, чтобы масло перестало выполнять свою задачу. Под вязкостью понимают способность масла оставаться на поверхности деталей двигателя, при этом сохраняя текучесть. Данное свойство обусловлено способностью молекул материала взаимно перемещаться, не теряя определенных связей.

Читайте также:  Как узнать код двигателя рено логан

При движении молекул происходит их трение относительно друг друга, и чем оно выше, тем показатель вязкости будет больше. Практически это выражается в том, насколько легко масло стекает при определенной температуре. Вязкость также характеризуется способностью приклеивания к поверхностям: более устойчивая пленка образуется после более вязкого масла, а материал с низким показателем быстрее стечет под действием гравитации.

Определение вязкости по стандарту SAE

Американским союзом автомобильных инженеров SAE была разработана система, устанавливающая классы вязкости моторного масла, которая учитывает динамическую и кинематическую вязкость. Динамическая (абсолютная) характеризует силу сопротивления при движении двух взаимно удаленных на 1 см. слоев жидкости при скорости 1 см/с. Кинематическая показывает текучесть смазки при высокой и нормальной температуре (100 и 40 о С).

Данный стандарт не отвечает за качественные параметры смазки, то есть индекс вязкости не даст информации автомобилисту о том, какое именно масло ему лучше заливать в двигатель своего автомобиля. Но буквенно-цифровая маркировка стандарта регламентирует температурный диапазон, при котором его можно эксплуатировать, а также сезонность применения.

Расшифровывается стандарт вязкости SAE следующим образом: в всесезонном масле SAE 0W-20:

  • Буква Wозначает «разрешение» на зимнее применение смазочного материала;
  • Цифра 0 – это минимальное значение температуры, при которой допустим запуск двигателя (в данном случае это -40 о С);
  • Число 20 – это показатель высокотемпературной вязкости материала.

Сезонные составы классифицируется еще проще, к примеру, летнее масло – SAE50, а зимнее SAE 20W. На практике масло выбирают в зависимости от среднего температурного режима того или иного региона или климатической зоны. В России пользуется популярностью продукция с индексом 10W-40, как самая оптимальная при t о до -25 о С.

Какая вязкость лучше двигателю

Среди автолюбителей сложилось мнение, что высокая вязкость масла при рабочих температурах – это хорошо.

Вязкий смазочный материал заливают в спортивные автомобили, но это не значит, что, если его залить в двигатель обычного легкового автомобиля, ресурс агрегата станет выше. Вероятно, произойдет обратное – мощность двигателя упадет, при этом значительно приблизится срок очередного капремонта.

Всеми производителями приведены рекомендации о применении определенного вида масла в сервисной книге. Для этого были учтены возможные режимы езды, и выведены оптимальные параметры вязкости. Заливать масло, отличное от приведенных данных, не рекомендуется, так как это вызовет заметное падение мощности и увеличение износа трущихся деталей.

Данный показатель зависит от технологических параметров, заложенных в двигатель разработчиком. К примеру, между поршнем и цилиндрами существует определенный зазор для возможности температурного расширения деталей. Но для максимального КПД это пространство должно быть минимально, чтобы в него не прорывались газы после взрыва топливной смеси. Для того, чтобы поршень осуществлял движение и не нагрелся до критического состояния, место соприкосновения деталей смазывается.

Главная задача конструктора – обеспечить соответствие величины зазора и масляной пленки, имеющей определенные параметры вязкости, при этом мощность двигателя будет максимальной для данного типа конструкции. Проблема в том, что свойства масла меняются в зависимости от температуры. Например, у широко применяющегося 5W-40 при разогреве от 40 до 100 о С реальная вязкость падает в 6 раз, но не сразу, а по кривой, и она своя для каждого материала. Вместе с этой величиной меняется и толщина пленки на трущихся парах.

Прогрев двигателя

В холодном двигателе показатель вязкости намного превышает расчетную рабочую, при этом толщина масляной пленки выше зазоров между деталями, что после запуска мотора ведет к снижению мощности и росту температуры, заставляя агрегат работать с повышенной нагрузкой. При этом двигатель прогревается быстрее.

Но по этой же причине во время прогрева нельзя на него давать нагрузку, так как любой запуск мотора при сильном морозе сокращает его моторесурс на 300-500 км., хотя на ресурс самого масла это никак не влияет.

С течением времени поверхности деталей изнашиваются, увеличивая зазоры, и влияние степени вязкости на износ при пуске холодного двигателя уменьшается.

Вязкость при рабочей температуре

После прогрева двигателя и масла, начинает работать система охлаждения. Это происходит по следующей упрощенной схеме: повышенные обороты или нагрузка увеличивают силу трения -> температура масла повышается -> вязкость падает -> толщина пленки уменьшается -> трение уменьшается -> температура масла снижается (в том числе из-за системы охлаждения). В таком цикле работает двигатель.

Но температура и вязкость масла изменяются в рамках рассчитанного производителем двигателя диапазона. И его эффективность определяется не абсолютной вязкостью при определенных температурных показателях, а от динамики изменений при определенной амплитуде рабочих температур и соответствии этого показателя конструктивным особенностям конкретного мотора.

Каждый двигатель – это сложный механизм, от точности исполнения которого зависят главные потребительские параметры, влияющие на привлекательность силового агрегата: мощность, величина крутящего момента, экономичность. При этом разница в рабочих температурах и зазорах двигателей разных производителей и типов очень существенна, особенно касаемо последних моделей.

Читайте также:  Какое масло лить в двигатель 4 тактных двигателей мопедов

По этой причине и существуют различные требования автопроизводителей к моторным маслам, имеющие разные температурно-вязкостные классы и требования качества. Вязкость по SAE– это усредненный показатель при температурах от 100 до 150 о С, но для разных масел величина промежуточных значений может отличаться, и данный стандарт не предполагает точных значений, а только обозначает их широкий диапазон.

Так, два разных масла, имеющих один и тот же индекс на этикетке, могут быть разной вязкости при разных температурах. Именно эту характеристику учитывают при подборе списка рекомендованных смазочных материалов для конкретного автомобиля. Индекс вязкости не бывает плохой или хороший, он должен подходить по характеристикам для конкретного двигателя.

Опасность завышенной вязкости масла

При прогретом двигателе в случае завышенной вязкости масла на нормальных оборотах для двигателя опасности нет – температура в системе несколько повысится и вязкость упадет до нормы. В данном случае несоответствие параметров масла повлияет на рабочую температуру двигателя, которая все равно должна оставаться в пределах нормы. Но постоянная повышенная температура отрицательно скажется на его моторесурсе.

При резком увеличении оборотов вязкость не будет соответствовать температуре, при этом двигатель разогревается до значений, переходящих предельно допустимую норму. В итоге он работает при постоянно повышенной температуре, что быстро изнашивает его детали. Также падает и ресурс самого масла, которое быстрее окисляется и приходит в негодность.

Любое завышение вязкости нельзя ощутить в течение короткого промежутка времени. Результаты будут чувствоваться только через 100-150 тыс. км., причем доказать связь повышенной вязкости и снижение ресурса агрегата практически невозможно, поэтому даже официальные автосервисы не отслеживают соответствие показателей вязкости требованиям к конкретному двигателю. Тем более, сервисам выгодна поломка двигателя после окончания срока гарантии.

Опасность низкой вязкости масла

Сейчас большинство производителей автомасел выпускают «энергосберегающие» разновидности с пониженным показателем высокотемпературной вязкости. Причем это свойство проявляется при температуре более 100 о С, поэтому вязкость по SAE таких масел не отличается от обычных. Их отличие заключается в классах качества и допуске автопроизводителей. Так, масла с низкой вязкостью имеют следующие классы качества: ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.

Для таких материалов создают специальные двигатели, но в обычном силовом агрегате, не рассчитанном на низкую вязкость, применение подобных материалов опасно. При высокой температуре и оборотах пленка на трущихся деталях становится очень тонкой, эффективность смазки резко падает и появляется повышенный ее расход. При долгой эксплуатации в таких условиях двигатель может заклинить.

Занижать вязкость относительно требований производителя намного опаснее, чем завышать. Для этого при использовании материала в простом двигателе, нельзя заливать в него специальное масло, на котором прописан допуск только одного производителя, или классов ACEA A1/B1, ACEA A5/B5, если они не значатся в сервисной книге автомобиля.

Источник

Моторное масло влияет на запуск, вязкость и влияние на работу двигателя

Вязкость моторного масла – понятие, требования, влияние на пуск двигателя

Прежде всего, при создании двигателя, все производители заранее рассчитывают необходимую вязкость моторного масла. Моторное масло должно эффективно прокачиваться по масляным каналам и обеспечивать разделение поверхностей трения, т.е. создавать масляную пленку нужной толщины между этими поверхностями.

При недостаточной толщине масляной пленки или ее отсутствии возможно возникновение контактов металл-металл, и, как следствие, повышенный износ и задиры/сваривание поверхностей. В реальной жизни, например, это приводит к так называемым «проворотам вкладышей и прихватам цилиндров».

Вязкость масла влияет на толщину масляной пленки, которая образуется между трущимися поверхностями. Чем выше вязкость масла, тем больше толщина масляной пленки, чем ниже вязкость, тем меньше толщина масляной пленки. В узлах, где конструктивно невозможно создание масляной пленки необходимой толщины (например, кулачок распредвала-толкатель), предотвращение износа осуществляется благодаря противоизносным/противозадирным присадкам масла.

Важно понимать основные требования к вязкости масел:

  1. Вязкость масла не должна быть слишком низкой, потому что это может привести к повреждению двигателя из-за возникновения трения «металл-металл»
  2. Вязкость масла не должна быть очень большой потому, что деталям будет «трудно двигаться» относительно друг друга (представьте, что в двигатель «залили» битум) и его будет тяжело прокачать по масляным каналам, что приведет к отсутствию смазки в узлах трения и возникновению «сухого трения», а также повышенному расходу топлива
  3. Вязкость масла должна быть оптимальной! Она изначально рассчитывается при создании каждого конкретного типа двигателя и указывается в руководстве по эксплуатации и обслуживанию двигателя/автомобиля.

Зависимость вязкости моторного масла от температуры

С ростом температуры вязкость моторного масла падает, т.е. масло становится более жидким. Вязкость масла может уменьшаться в интервале температур от 0 °С до +100 °С в сотни и тысячи раз. На практике этот эффект используется при замене масла – масло всегда меняют после прогрева двигателя, т.е. когда масло разжижается, иначе слить его максимально полно с двигателя нельзя.

«Обычное минеральное» моторное масло при 0 °С гуще воды более чем в сотни и тысячи раз, а при +100 °С всего лишь в десятки. Кинематическая вязкость моторного масла показывает именно «степень густоты» моторного масла. Она измеряется в сСт (сантиСтоксы или мм /с, 1 сСт = 1 мм /с).

Читайте также:  Polaris sportsman 500 ho как посмотреть уровень масла в двигателе

Скорость падения кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ масла. Проще говоря, индекс вязкости показывает «степень разжижения» масла. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах (метрах, километрах, килограммах и т.д.) – это просто цифра!

Чем ниже индекс вязкости моторного масла, тем сильнее масло разжижается, т.е. толщина масляной пленки становится очень маленькой (а за этим следует повышенный износ). Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем меньше масло разжижается, т.е. обеспечивается необходимая для защиты трущихся поверхностей толщина масляной пленки.

На практике, в случае реальных моторных масел, низкий индекс вязкости означает плохой запуск двигателя при низких температурах или плохая его защита от износа при высоких температурах.

Пример: отечественное масло M10ДМ (или М10Г2к) – минеральное масло (индекс вязкости ИВ

100…110), запуск двигателя (при исправном состоянии) при -15 °С затруднен; Shell Rimula D 10W-30 (ИВ

130) – запуск двигателя при его исправном состоянии гарантирован при -25 °С – почувствуйте разницу!

Вывод: чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне (окружающей среды) масло обеспечивает работоспособность двигателя – обеспечивается более легкий пуск двигателя при низких температурах и достаточная толщина масляной пленки (и, соответственно, защита двигателя от износа) при высоких температурах.

Теоретически, все производители моторных масел хотели бы получить продукт с максимально высоким индексом вязкости (> 300), но к сожалению, это невозможно по причине ряда физических законов. Высококачественные минеральные моторные масла обычно имеют индекс вязкости (ИВ) 120-140, полусинтетические 130-150, синтетические 140-170. На канистрах, этикетках, этот параметр, как правило, не указывается, из-за «излишней сложности восприятия» для потребителя. Вы всегда можете потребовать от представителя производителя масла. Она не является секретной или конфиденциальной!

  1. Вязкость – (внутреннее трение) – свойство жидких и газообразных тел оказывать сопротивление их течению – перемещению одного слоя тела относительно другого – под действием внутренних сил. Может быть выражена в единицах вязкости кинематической, динамической, условной и удельной. Физическая модель вязкости жидкого или газообразного тела – это сила, которую необходимо приложить для равномерного перемещения одной пластины относительно покоящейся, при условии, что их разделяет жидкость или газ, отнесенная к площади пластины. В этом случае приложенная сила оказывается равной абсолютной (динамической) вязкости.
  2. Кинематическая вязкость – основной эксплуатационный параметр для всех видов моторных и трансмиссионных масел (а также и масел индустриальной номенклатуры). По определению – отношение динамической вязкости ( h ) к плотности ( d ) жидкости или газа при той же температуре: n = h / d

В системе СИ за единицу кинематической вязкости принят квадратный метр за секунду (м 2 /с), равный кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды с плотностью 1 кг/м 3 равна 1 Па Ч с. В системе СГС принят стокс.

Соотношение:

  1. 1 стокс = 1 ст = 1 Ст = 1 см 2 /с = 0,0001 м 2 /с
  2. 1 сантистокс = 1сст = 1 сСт = 0,000001 м 2 /с

Влияние на работу двигателя: от вязкости масла зависят следующие факторы

  1. Толщина образуемой масляной пленки в парах трения (надежность разделения трущихся поверхностей при высоких температурах, стойкость к разрушению до добавления противоизносных присадок)
  2. Легкость пуска двигателя в холодную погоду
  3. Мощность двигателя (потери на трение, компрессия в ЦПГ)
  4. Коэффициент полезного действия двигателя
  5. Количество осадков образующихся в картерном масле
  6. Расход топлива
  7. Расход масла

Влияние на пуск двигателя

С уменьшением вязкости масла облегчается пуск двигателя и ускоряется подача масла на стенки цилиндра в момент пуска. Однако, необходимо учитывать, что удельная нагрузка, которую может выдержать смазываемый подшипник, возрастает с увеличением числа оборотов вала и повышением вязкости масла.

С повышением вязкости масла возрастает толщина масляной пленки, разделяющей трущиеся поверхности, что косвенно приводит к некоторому повышению степени сжатия топливо-воздушной смеси в цилиндре (компрессии) из-за снижения потерь на прорыв газов в полость картера через изношенные кольца поршня, что в конечном счёте приводит к улучшению условий сгорания топлива в процессе рабочего цикла.

Однако вязкие масла низкого качества (имеющие низкий индекс вязкости) при низких температурах создают проблемы при запуске двигателя, а также создают предпосылки для трения без масла при старте. Кроме того вязкость – это жидкостное трение, а трение – это потери, которые можно достаточно легко рассчитать и выразить их не только в сантиПуазах (вязкость) или в Джоулях, но и в литрах, затраченного на преодоление трения, топлива, а в конечном счёте и в деньгах, вхолостую выброшенных через выхлопную трубу машины.

В связи с этим выбор вязкости масла – это комплексная задача, решение которой должно одновременно удовлетворить всем вышеназванным требованиям.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Adblock
detector