Вязкость моторного масла — значение, классы, расшифровка

Вязкость моторного масла — основная характеристика, по которой выбирают смазочную жидкость. Она может быть кинематической, динамической, условной и удельной. Однако чаще всего для выбора того или иного масла пользуются показателями кинематической и динамической вязкости. Их допустимые показатели четко указывает производитель двигателя автомобиля (зачастую допускается два или три значения). Правильный подбор вязкости обеспечивает нормальную работу двигателя с минимальными механическими потерями, надежную защиту деталей, нормальный расход топлива. Для того, чтобы подобрать оптимальную смазку, необходимо тщательно разобраться в вопросе вязкости моторного масла.

Содержание

Классификация вязкости моторных масел

Вязкость (другое название — внутреннее трение) в соответствии с официальным определением — это свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. При этом выполняется работа, которая рассеивается в виде тепла в окружающую среду.

Вязкость — величина непостоянная, и она меняется в зависимости от температуры масла, имеющихся в его составе примесей, значения ресурса (пробега мотора на данном объеме). Однако эта характеристика определяет положение смазывающей жидкости в определенный момент времени. А при выборе той или иной смазывающей жидкости для двигателя необходимо руководствоваться двумя ключевыми понятиями — динамической и кинетической вязкостью. Их еще называют низкотемпературной и высокотемпературной вязкостью соответственно.

Исторически так сложилось, что автолюбители по всему миру определяют вязкость по так называемому стандарту SAE J300. SAE — это аббревиатура названия организации Сообщества автомобильных инженеров, которое занимается стандартизацией и унификацией различных систем и понятий, используемых в автомобилестроении. А стандарт J300 характеризует динамическую и кинематическую составляющие вязкости.

В соответствии с этим стандартом существует 17 классов масел, 8 из них зимних и 9 летних. Большинство масел, используемых в странах СНГ имеют обозначение XXW-YY. Где XX — обозначение динамической (низкотемпературной) вязкости, а YY — показатель кинематической (высокотемпературной) вязкости. Буква W означает английское слово Winter — зима. В настоящее время большинство масел являются всесезонными, что и находит отражение в таком обозначении. Восемь же зимних — это 0W, 2,5W, 5W, 7,5W, 10W, 15W, 20W, 25W, девять летних — 2, 5, 7,10, 20, 30, 40, 50, 60).

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

• Прокачиваемость. Особенно это актуально для работы двигателяпри низких температурах. Насос должен без проблем качать масло по системе, а каналы не забиваться загустевшей смазывающей жидкостью.
• Работа при высоких температурах. Тут обратная ситуация, когда смазывающая жидкость не должно испаряться, угорать, и надежно защищать стенки деталей за счет образования на них надежной защитной масляной пленки.
• Защита двигателя от износа и перегрева. Это касается работы во всех температурных диапазонах. Масло должно обеспечивать защиту от перегрева двигателя и механического износа поверхностей деталей во время всего эксплуатационного периода.
• Удаление продуктов сгорания топлива из блока цилиндров.
• Обеспечение минимальной силы трения между отдельными парами в двигателе.
• Уплотнение зазоров между деталями цилиндро-поршневой группы.
• Отведение тепла от трущихся поверхностей деталей двигателя.

На перечисленные свойства моторного масла динамическая и кинематическая вязкости влияют каждая по своему.

Динамическая вязкость

В соответствии с официальным определением, динамическая вязкость (она же абсолютная) характеризует силу сопротивления маслянистой жидкости, которая возникает во время движения двух слоев масла, удаленных на расстояние один сантиметр, и движущихся со скоростью 1 см/с. Единица ее измерения — Па•с (мПа•с). Имеет обозначение в английской аббревиатуре CCS. Тестирование отдельных образцов выполняется на специальном оборудовании — вискозиметре.

В соответствии со стандартом SAE J300 динамическая вязкость всесезонных (и зимних) моторных масел определяется так (по сути, температура проворачиваемости):

• 0W — используется при температуре до -35°С;
• 5W — используется при температуре до -30°С;
• 10W — используется при температуре до -25°С;
• 15W — используется при температуре до -20°С;
• 20W — используется при температуре до -15°С.

Также стоит отличать температуру застывания и температуру прокачиваемости. В обозначении вязкости речь идет именно о прокачиваемости, то есть, состоянии. когда масло может беспрепятственно распространиться по масляной системе в допустимых температурных рамках. А температура его полного застывания обычно на несколько градусов ниже (на 5…10 градусов).

Как вы можете видеть, для большинства регионов Российской Федерации масла со значением 10W и выше НЕ могут быть рекомендованы к использованию как всесезонное. Это находит прямое отражение в допусках различных автопроизводителей для машин, реализуемых на российском рынке. Оптимальными для стран СНГ будут масла с низкотемпературной характеристикой 0W или 5W.

Кинематическая вязкость

Другое ее название — высокотемпературная, с ней разбираться гораздо интереснее. Здесь, к сожалению, нет такой же четкой привязки, как у динамической, и значения имеют другой характер. Фактически эта величина показывает время, за которое некоторое количество жидкости выливается через отверстие определенного диаметра. Измеряется высокотемпературная вязкость в мм²/с (другая альтернативная единица измерения сантистокс — сСт, существует следующая зависимость — 1 сСт = 1 мм²/c = 0,000001 м²/c).

Наиболее популярные коэффициенты высокотемпературной вязкости по стандарту SAE — 20, 30, 40, 50 и 60 (перечисленные выше меньшие значения используются редко, например, их можно встретить у некоторых японских машинах, использующихся на внутреннем рынке этой страны). Если сказать в двух словах, то чем меньше этот коэффициент, тем масло жиже, и наоборот, чем выше — тем оно гуще. Лабораторные тесты проводят при трех температурах — +40°С, +100°С и +150°С. Прибор, при помощи которого проводят опыты — ротационный вискозиметр.

Три эти температуры выбраны не случайно. Они позволяют увидеть динамику изменения вязкости при различных условиях — нормальных (+40°С и +100°С) и критических (+150°С). Испытания проводятся и при других температурах (а по их результатам строятся соответствующие графики), однако эти температурные значения приняты за основные точки.

И динамическая и кинематическая вязкости напрямую зависят от плотности. Зависимость между ними следующая: динамическая вязкость является произведением кинематической вязкости на плотность масла при температуре +150 градусов по Цельсию. Это вполне соответствует законам термодинамики, ведь известно, что при повышении температуры плотность вещества уменьшается. А это значит, что при постоянной динамической вязкости кинематическая при этом будет снижаться (о чем соответствуют и ее низкие коэффициенты). И наоборот при снижении температуры кинематические коэффициенты увеличиваются.

Прежде чем перейти к описанию соответствий описанных коэффициентов, остановимся на таком понятии как High temperature/High shear viscosity (сокращенно — HT/HS). Это отношение температуры работы двигателя к высокотемпературной вязкости. Оно характеризует текучесть масла при испытуемой температуре, равной +150°С. Это значение было введено организацией API в конце 1980-х годов для лучшей характеристики выпускаемых масел.

Таблица высокотемпературной вязкости

Обратите внимание, что в новых версиях стандарта J300 масло с вязкостью SAE 20 имеет нижнюю границу, равную 6,9 сСт. Те же смазывающие жидкости, у которых это значение ниже (SAE 8, 12, 16), выделены в отдельную группу под названием энергосберегающие масла. По классификации стандарта ACEA они имеют обозначение A1/B1 (устаревший после 2016 года) и A5/B5.

Индекс вязкости

Существует еще один интересный показатель — индекс вязкости. Он характеризует снижение кинематической вязкости с увеличением рабочей температуры масла. Это относительная величина, по которой можно условно судить о пригодности смазывающей жидкости работать при различных температурах. Его вычисляют эмпирически, сопоставляя свойства при разных температурных режимах. В хорошем масле этот индекс должен быть высоким, поскольку тогда его эксплуатационные характеристики мало зависят от внешних факторов. И наоборот, если индекс вязкости определенного масла маленький, то такой состав очень зависит от температуры и прочих рабочих условий.

Другими словами можно сказать, что при низком коэффициенте масло быстро разжижается. А из-за этого толщина защитной пленки становится очень маленькой, что приводит к значительному износу поверхностей деталей двигателя. А вот масла с высоким индексом способны работать в широком температурном диапазоне и полностью справляться со своими задачами.

Индекс вязкости напрямую зависит от химического состава масла. В частности, от количества в нем углеводородов и легкости используемых фракций. Соответственно, минеральные составы будут иметь самый плохой индекс вязкости, обычно он находится в диапазоне 120…140, у полусинтетических смазывающих жидкостей аналогичное значение будет 130…150, а “синтетика” может похвастаться самыми лучшими показателями — 140…170 (иногда даже до 180).

Высокий индекс вязкости синтетических масел (в отличие от минеральных при их одинаковой вязкости по SAE) позволяет использовать такие составы в широком температурном диапазоне.

Можно ли смешивать масла разной вязкости

Довольно распространенной бывает ситуация, когда автовладельцу по какой-либо причине нужно долить в картер двигателя иное масло, чем то, которое уже находится там, особенно при условии, что они имеют разные вязкости. Можно ли так делать? Ответим сразу — да, можно, однако с определенными оговорками.

Основное, о чем стоит сказать сразу — все современные моторные масла можно смешивать между собой (разной вязкости, синтетику, полусинтетику и минералку). Это не вызовет никаких негативных химических реакций в картере двигателя, не приведет к образованию осадка, вспениваемости или другим негативным последствиям.

Падение плотности и вязкости при повышении температуры

Доказать это очень легко. Как известно, все масла имеют определенную стандартизацию по API (американский стандарт) и ACEA (европейский стандарт). В одних и других документах четко прописаны требования безопасности, в соответствии с которыми допускается любое смешивание масел таким образом, чтобы это не вызывало каких-либо разрушительных последствий для двигателя машины. А поскольку смазывающий жидкости соответствуют этим стандартам (в данном случае не важно, какому именно классу), то и требование это соблюдается.

Другой вопрос — стоит ли смешивать масла, тем более разной вязкости? Делать такую процедуру допускается лишь в крайнем случае, например, если в данный момент (в гараже или на трассе) у вас нет подходящего (идентичного тому, что находится в данный момент в картере) масла. В этом экстренном случае можно долить смазывающую жидкость до нужного уровня. Однако дальнейшая эксплуатация зависит от разницы старого и нового масел.

Так, если вязкости очень близки, например, 5W-30 и 5W-40 (а тем более производитель и их класс одинаковы), то с такой смесью вполне можно ездить и дальше до очередной смены масла по регламенту. Аналогично допускается смешивать и соседние по значению динамической вязкости (например, 5W-40 и 10W-40. В результате вы получите некое среднее значение, которое зависит от пропорций того и другого состава (в последнем случае получится некий состав с условной динамической вязкостью 7,5W-40 при условии смешивания их одинаковых объемов).

Также допускается к длительной эксплуатации смесь близких по значению вязкости масел, которые однако относятся к соседним классам. В частности, допускается смешивать полусинтетику и синтетику, или минералку и полусинтетику. На таких составах можно ездить длительное время (хотя и нежелательно). А вот смешивать минеральное масло и синтетическое, хотя и можно, но лучше доехать на нем лишь до ближайшего автосервиса, и там уже выполнить полную замену масла.

Что касается производителей, то тут аналогичная ситуация. Когда у вас есть масла разной вязкости, но от одного производителя — смешивайте смело. Если же к хорошему и проверенному маслу (в котором вы уверены, что это не подделка) от известного мирового производителя (например, таких как SHELL или MOBIL) добавляете похожее как по вязкости, так и по качеству (в том числе стандартам API и ACEA), то в таком случае на машине тоже можно ездить еще длительное время.

Также обратите внимание на допуски автопроизводителей. Для некоторых моделей машин их производитель прямо указывает, что используемое масло должно обязательно соответствовать допуску. В случае, если добавляемая смазывающая жидкость не имеет такого допуска, то длительное время на такой смеси ездить нельзя. Нужно как можно быстрее выполнить замену, и залить смазку с необходимым допуском.

Иногда возникают ситуации, когда смазывающую жидкость нужно залить в дороге, и вы подъезжаете к ближайшему автомагазину. Но в его ассортименте нет такой смазывающей жидкости, как и в картере вашего авто. Что делать в таком случае? Ответ простой — залить аналогичное или лучше. Например, вы пользуете полусинтетикой 5W-40. В этом случае желательно подобрать 5W-30. Однако тут нужно руководствоваться теми же соображениями, которые были приведены выше. То есть, масла не должны сильно отличаться друг от друга по характеристикам. В противном случае полученную смесь нужно как можно быстрее заменить на новый подходящий для данного двигателя смазывающий состав.

Вязкость и базовое масло

Многих автолюбителей интересует вопрос о том, какую вязкость имеет синтетическое, полусинтетическое и полностью минеральное масло. Он возникает потому что существует распространенное заблуждение, что у синтетического средства якобы вязкость лучше и именно поэтому «синтетика» лучше подходит для двигателя автомобиля. И напротив, якобы минеральные масла обладают плохой вязкостью.

На самом деле это не совсем так. Дело в том, что обычно минеральное масло само по себе гораздо гуще, поэтому на полках магазинов такая смазывающая жидкость зачастую встречается с показаниями вязкости такими как 10W-40, 15W-40 и так далее. То есть, маловязких минеральных масел практически не бывает. Другое дело синтетика и полусинтетика. Использование в их составах современных химических присадок позволяет добиться снижения вязкости, именно поэтому масла, например, с популярной вязкостью 5W-30 могут быть как синтетическими, так и полусинтетическими. Соответственно, при выборе масла нужно обращать внимание не только на значение вязкости, но и на тип масла.

Базовое масло

Качество конечного продукта во многом зависит от базы. Моторные масла не исключение. При производстве масел для двигателя автомобиля используют 5 групп базовых масел. Каждое из них отличается способом добывания, качеством и характеристиками
Подробнее

У различных производителей в ассортименте можно найти самые разные смазывающие жидкости, относящиеся к разным классам, однако имеющие одинаковую вязкость. Поэтому при покупке той или иной смазывающей жидкости выбор его вида — это отдельный вопрос, который нужно рассматривать, исходя из состояния двигателя, марки и класса машины, стоимости непосредственно масла и так далее. Что касается приведенных выше значений динамической и кинематической вязкости, то они имеют одинаковое обозначение по стандарту SAE. Но вот стабильность и долговечность защитной пленки у разных типов масел будут другими.

Выбор масла

Подбор смазывающей жидкости для конкретного двигателя машины — процесс достаточно трудоемкий, поскольку нужно проанализировать много информации для принятия правильного решения. В частности, кроме непосредственно вязкости желательно поинтересоваться физическими характеристиками моторного масла, его классами по стандартам API и ACEA, тип (синтетика, полусинтетика, минералка), конструкцию двигателя и много чего еще.

Какое масло лучше заливать в двигатель

Выбор моторного масла дол основывается на вязкости, спецификации API, АСЕА, допусках и тех важных параметрах, на которые вы никогда не обращаете внимание. Подбирать нужно по 4 основным параметрам.
Подробнее

Что касается первого шага — выбора вязкости нового моторного масла, то стоит отметить, что изначально нужно исходить из требований завода-изготовителя двигателя. Не масла, а двигателя! Как правило, в мануале (технической документации) имеется конкретная информация о том, смазывающие жидкости какой вязкости допускается использовать в силовом агрегате. Зачастую допускается применять два или три значения вязкости (например, 5W-30 и 5W-40).

Обратите внимание, что толщина образуемой защитной масляной пленки не зависит от ее прочности. Так, минеральная пленка выдерживает нагрузку около 900 кг на квадратный сантиметр, а такая же пленка, образованная современными синтетическими маслами на основе эстеров уже выдерживает нагрузку 2200 кг на квадратный сантиметр. И это при одинаковой вязкости масел.

Что будет, если неправильно подобрать вязкость

В продолжение предыдущей темы перечислим возможные неприятности, которые могут возникнуть в случае, если будет выбрано масло в неподходящей для данного вязкостью. Так, если оно слишком густое:

• Рабочая температура двигателя будет повышаться, поскольку тепловая энергия будет отводиться хуже. Однако при езде на невысоких оборотах и/или в холодную погоду это можно не считать критическим явлением.
• При езде на высоких оборотах и/или при высокой нагрузке на двигатель температура может значительно возрасти, из-за чего возникнет значительный износ как отдельных частей, так и двигателя в целом.
• Высокая температура двигателя приводит к ускоренному окислению масла, из-за чего оно быстрее изнашивается и теряет свои эксплуатационные свойства.

Однако если залить в двигатель очень жидкое масло, то также могут возникнуть проблемы. Среди них:

• Масляная защитная пленка на поверхности деталей будет очень тонкой. Это значит, что детали не получают должную защиту от механического износа и воздействия высоких температур. Из-за этого детали быстрее изнашиваются.
• Большое количество смазочной жидкости обычно уходит в угар. То есть, будет иметь место большой расход масла.
• Возникает риск появления так называемого клина мотора, то есть, его выхода его из строя. А это очень опасно, поскольку грозит сложными и дорогостоящими ремонтами.

Поэтому, чтобы избежать подобных неприятностей старайтесь подбирать масло той вязкости, которую допускает производитель двигателя машины. Этим вы не только продлите срок его эксплуатации, но и обеспечите нормальный режим его работы в разных режимах.

Заключение

Всегда придерживайтесь рекомендаций автопроизводителя и заливайте смазочную жидкость с теми значениями динамической и кинематической вязкости, которая прямо им указана. Незначительные отклонения допускаются лишь в редких и/или аварийных случаях. Ну а выбор того или иного масла нужно проводить по нескольким параметрам, а не только по вязкости.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Технические характеристики моторных масел 🚗 Свойства масел для двигателей

Содержание:

Важность качественного моторного масла сложно переоценить: правильно подобранная смазочная жидкость необходима, чтобы машина исправно работала, а узлы не изнашивались раньше срока. Чтобы подобрать состав, который будет подходить под конкретные климатические условия, важно разбираться в характеристиках моторных масел. Грамотно выбранные параметры вязкости, зольности, плотности помогут определиться с составом, но главное, конечно, не связываться с недобросовестными производителями и покупать смазочную жидкость только у проверенных компаний.

Функции моторного масла

Основное назначение состава – смазывать двигающиеся детали, чтобы не допускать их трения друг о друга и преждевременного износа. Также масло отводит от механизмов тепло, не дает им перегреваться, а содержащиеся в составе присадки защищают от загрязнений и обладают моющими свойствами. Во многом особенности зависят от состава присадок: разные масла рассчитаны под разные условия, и это еще одна причина, по которой смазочную жидкость нужно подбирать с умом. В расчет берутся три параметра: характеристики самой машины, климатические условия, в которых ее владелец использует авто, и необходимый состав (минеральное, синтетическое или полусинтетическое и т. д.).

Требования к качественному маслу

Могут различаться в зависимости от региона и машины. Но основные требования остаются неизменными:

• нейтральность по отношению к металлу. Иными словами, состав не должен провоцировать коррозию и ускорять разрушение деталей;
• моющие и стабилизирующие свойства, которые в основном достигаются за счет присадок;
• способность функционировать в нужном температурном диапазоне;
• отсутствие пены при работе;
• возможность охлаждать греющиеся детали, то есть хорошие термоокислительные и термические способности;
• совместимость с материалами, из которых делают уплотнительные элементы. Важно, чтобы состав не был чересчур агрессивен к полимерам;
• способность нейтрализовать кислоты и продлевать тем самым срок работоспособности двигателя;
• низкая летучесть, небольшой расход;
• возможность запускать мотор, в том числе из холодного состояния.

На что влияют технические характеристики

В зависимости от того, какими характеристиками и свойствами обладает смесь, можно судить, комфортно ли будет использовать ее в определенных условиях, скажем, зимой или, наоборот, в жаркое время года. Некоторые варианты больше подходят для одних особенностей конструкции, некоторые – для других. Вдобавок стоит смотреть на качество: и синтетическое, и минеральное масла могут хорошо работать, если выпущены грамотными производителями. В случае же, если состав разрабатывался некачественно, итоговых свойств может быть недостаточно для нормальной работы машины. Технические характеристики масла определяют:

• когда им лучше пользоваться – летом, зимой или круглый год;
• для каких двигателей оно подходит – бензиновых или дизельных.

Некоторые классы предназначены для тяжелонагруженных моторов или имеют повышенную совместимость с каталитическими нейтрализаторами.

Что входит в технические характеристики масла

Существует несколько классификаций, определяющих параметры смазочной жидкости. Они касаются особенностей применения, вязкости и типа двигателей, для которых предназначено масло. Однако классификация – отдельный вопрос. Если речь идет именно о характеристиках как о свойствах, выраженных количественно, то к ним обычно относят семь параметров:

• динамическую и кинетическую вязкость;
• температуру застывания;
• температуру вспышки;
• плотность;
• зольность;
• щелочное число.

Они описывают физические и химические свойства конкретного масла: именно на их основе смазочную жидкость относят к тому или иному классу по одной из классификаций.

Вязкость: кинетическая и динамическая

Это показатель, который говорит, насколько хороши смазывающие свойства масла. Более вязкая жидкость лучше смазывает, но хуже подходит для низких температур, потому что быстрее застывает. Более жидкие составы обычно используются на холоде или в условиях, когда масла с высокой вязкостью нельзя применять. Эта характеристика разделяется на две:

• динамическая вязкость описывает поведение масла при холодном моторе, то есть демонстрирует, как оно будет вести себя зимой. Этот показатель даже не всегда указывают в таблицах характеристик, так как он напрямую связан с классом зимней вязкости. Указания класса обычно достаточно;
• кинетическая же вязкость описывает работу масла во время, когда двигатель включен. Рассчитывается, как правило, для температуры в 100 градусов, и чем больше цифра, тем лучше.

Классификация SAE

Этот международный стандарт делит моторные масла на группы в зависимости от их вязкости и температурных пределов, для которых они предназначены. Согласно этой классификации смазочные жидкости бывают трех основных типов:

• летние. Класс обозначается одним числом, чем оно выше, тем гуще масло;
• зимние. Их легко узнать: обозначение – число, после которого указана буква W. Она означает winter – зима. Чем меньше числовое значение, тем более жидким является масло и, соответственно, тем при более низких температурах его можно использовать;
• всесезонные. Обозначаются сдвоенным значением: первое – зимнее, с буквой W, второе – летнее. По соотношению чисел можно определить температурный диапазон, при котором смазочная жидкость будет нормально функционировать.

Индекс вязкости

Это численное значение, которое не говорит о вязкости как таковой: оно обозначает, как сильно она меняется с перепадами температуры. Этот параметр во многом определяет качество масла: в идеале оно должно как можно меньше менять свои свойства, когда меняется температурный режим. В реальности такое недостижимо, но современные синтетические масла достигают значения индекса в 150–180 единиц. Чем выше этот показатель, тем лучше: высокие значения говорят о том, что жидкость не слишком активно изменяется при смене температурного режима и сохраняет свои свойства.

Температура застывания и вспышки

Существуют температурные пределы, при которых масло полностью перестает функционировать. Нижний называется температурой застывания, ее достижение означает, что масло потеряло текучесть и застыло. Де-факто функционировать оно может перестать раньше: еще до застывания текучесть станет настолько низкой, что смазочная жидкость перестанет прокачиваться через фильтр. Обычно это происходит за 5–7 градусов Цельсия до достижения температуры застывания. Грамотные производители учитывают такую возможность при определении класса масла: даже при температурных значениях, близких к минимуму, смесь еще будет прокачиваться. Верхний же предел называется температурой вспышки. Это температурное значение, при котором масла испарится настолько много, что, если рядом окажется источник огня, пары загорятся. Обычно оно выше 200 градусов и недостижимо, если с машиной все в порядке, но показатель позволяет понять скорость испарения масла даже в нормальных условиях. Чем ниже температура вспышки, тем активнее испаряется жидкость.

Плотность

Каждое масло содержит определенное количество летучих фракций. Их объем и определяет плотность – параметр, влияющий на качество работы смазочной жидкости.

• Высокоплотные составы обычно гуще, они снижают механическую нагрузку на узлы, но при слишком высоком значении плотности могут плохо проникать в труднодоступные места цилиндров.
• Масла со слишком низкой плотностью не так хорошо справляются со своей работой, как с оптимальной.

Обычно чем выше температура вспышки, тем выше и плотность, но бывают и исключения – высококачественные синтетические масляные основы. Они могут обладать оптимальными значениями обоих параметров одновременно.

Зольность и щелочное число

Технические характеристики моторного масла описывают не только физический, но и химический его состав, к таким можно отнести показатель сульфатной зольности и щелочное число.

• Зольность иногда считают показателем количества присадок в смазочной жидкости, но в действительности этот параметр не всегда коррелирует с ними. Он показывает, сколько золы остается после испарения масляной основы или ее сгорания. Зола часто содержит в себе сульфаты, которые могут быть вредны для каталитических нейтрализаторов, но в целом показатель зольности критичнее для топлива, чем для масла.
• Щелочное число показывает, какому количеству гидроксида калия эквивалентны присадки в масле, направленные на нейтрализацию кислот. По сути, показатель демонстрирует, как долго смазочная жидкость сможет избегать окисления.

На что обратить внимание при выборе масла

Помимо основных параметров – для бензина или для дизеля предназначен состав, какой пакет присадок в нем используется – нужно обращать внимание на технические характеристики и сопоставлять их с реальными условиями.

Жителям холодных регионов высокая вязкость не принесет пользы, а жарких, наоборот, сослужит хорошую службу. Если Вы хотите, чтобы масло работало дольше, обращайте внимание на показатели зольности и щелочное число. И, конечно, пользуйтесь продуктами проверенных производителей: «Синтек» предлагает качественную и разнообразную продукцию. В нашем ассортименте минеральные, синтетические, полусинтетические масла с разными характеристиками, подходящими под различные условия использования.

Предложение SINTEC

• 
  
  SINTEC PLATINUM SAE 5W-40 API SN/CF

  Синтетическое масло с высокими эксплуатационными характеристиками, подходящее для всех сезонов и содержащее пакет многофункциональных качественных присадок зарубежных производителей.





• 
  
  SINTEC LUX SAE 5W-40 API SL/CF

  Универсальный продукт, подходящий и для бензиновых, и для дизельных двигателей. Подходит в том числе грузовикам, машинам отечественного и зарубежного производства.





• 
  
  SINTEC EURO SAE 15W-40 API SJ/CF

  Пример качественного минерального масла с характеристиками, подходящими для использования в российских условиях, и пониженным расходом.

Вязкость моторного масла: таблица показателей

В настоящее время на российском рынке автомобильной химии наблюдается изобилие продукции. Моторные масла, их марки и характеристики представлены в таком богатом ассортименте, что вызывают затруднение в выборе даже у опытных водителей. Один из главных показателей, по которому необходимо выбрать подходящий продукт для своего авто, – вязкость моторного масла.

Что означает «вязкость»

О вязкости моторных масел существует много различных мнений – как среди профессионалов, так и среди любителей. Некоторые утверждают, что степень вязкости, или текучести – это показатель густоты смазки, то есть чем выше вязкость, тем она гуще. На самом деле вязкость расшифровывается не так просто. Для того чтобы это понять, нужно познакомиться со спецификацией SAE. Данный стандарт определяет температурный диапазон, в котором вязкостные качества масел для автомобилей соответствуют нужному уровню. Эти характеристики измеряются лабораторным путём при определённых температурах.

Классификация SAE

Более 100 лет назад в США образовалось сообщество инженеров, работавших в автомобильном производстве. Уже в то время проблема хороших смазочных материалов для авто стояла остро. Результатом сотрудничества и обмена идеями явился классификатор SAE, которым пользуются сегодня во всём мире.

Согласно SAE, каждый смазочный материал для автомобилей имеет такие характеристики, как низкотемпературная и высокотемпературная вязкость.

Сегодня многие автомобилисты-любители утверждают, что существуют моторные масла, имеющие параметры только низкотемпературной или только высокотемпературной вязкости. Они называют их, соответственно, «зимними» и «летними». А если в обозначении присутствуют оба свойства моторных масел, разделенные буквой W (что, по их утверждению, означает слово «зима») – значит, это всесезонные смазки. На самом деле, подобная трактовка неверна.

• Буква W не является сокращением от слова «зима».
• Каждый смазочный состав всегда имеет два показателя вязкости – как при высоких, так и при низких температурах. Просто если один их них не укладывается в диапазон характеристик, определённых стандартом SAE (см. таблицу ниже), то он не обозначается.

Вряд ли кто-либо встречал в продаже только «летнее» или только «зимнее» моторное масло. На прилавках магазинов присутствуют всесезонные моторные жидкости, имеющие оба вязкостных показателя. Далее подробно рассмотрим эти значения.

Низкотемпературные показатели

Вязкость моторного масла при низких температурах определяют такие показатели, как «проворачиваемость» и «прокачиваемость» масляного состава. Путём лабораторных исследований определяется, до какой минимальной температуры можно безболезненно запускать двигатель, то есть проворачивать его коленвал. Нормальный старт двигателя авто возможен только тогда, когда смазка ещё не загустела.

Кроме того, смазочный состав за кратчайшее время должен достичь пар трения. Это означает, что при минимальной температуре проворачивания масло должно быть ещё достаточно текучим, чтобы свободно перемещаться по узким каналам системы. Например, для масел категории 0W30 уровень низкотемпературной вязкости – это первая цифра (0). Для этого показателя нижний предел прокачиваемости – 40 градусов мороза. В то же время проворачиваемость мотора возможна до -35°С. Соответственно, такое моторное масло может хорошо работать при температурах до -35°С.

Если взять другой показатель – 5W20, то здесь температуры будут, соответственно, -35 и -30°С. То есть чем больше первая цифра – тем меньше рабочий диапазон в области низких температур. В классификаторе SAE на сегодняшний день есть 6 «зимних» вязкостных категорий – 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Эти показатели привязаны к температуре окружающей среды, поскольку от неё зависит температура холодного мотора.

Высокотемпературные показатели

Вязкость моторного масла в диапазоне температур работающего двигателя не имеет отношения к температуре окружающего воздуха. Она почти одинакова как при 10 градусах мороза, так и при 30 градусах жары. В авто её держит стабильной система охлаждения двигателя. В то же время в интернете почти каждая таблица рисует разные верхние пределы окружающей температуры для той или иной «летней» вязкости. Наглядный пример – сравнение смазочных жидкостей с показателями 5w30 и 5w20. Считается, что первая из них (5W30) будет хорошо работать до температуры воздуха +35°С. Второй показатель (5W20) в таблицах вообще не отображается.

Такое представление неправильно. Кроме того, термин «летняя» вязкость, или «летнее» масло с профессиональной точки зрения некорректен. Это объясняется на представленном видео. Всё дело в том, что данный параметр представляет собой режим кинематической и динамической вязкости, замеряемых при температурах +40, +100 и +150°С. Хотя рабочий диапазон температур в разных зонах моторов автомобилей колеблется от +40 до +300°С, берут его усреднённое значение.

Кинематическая вязкость – это текучесть (плотность) масляной жидкости в диапазоне температур от +40°С до +100°С. Чем жиже смазка – тем ниже этот показатель, и наоборот. Динамическая вязкость – это сила сопротивления, возникающая при перемещении двух слоёв масла, расположенных на расстоянии 10 мм друг от друга, со скоростью 1 см/сек. Площадь каждого слоя – 1 см². Другими словами, испытания, проводимые с помощью специальных приборов (ротационных вискозиметров), позволяют имитировать реальные условия работы масел. Этот показатель не зависит от плотности моторного масла.

Ниже представлена таблица вязкостных параметров, по которым определяют те или иные их значения.

Таблица отражает кинематические и динамические вязкостные технические параметры при определённых температурах (+100 и +150°С), а также градиенте скорости сдвига. Этот градиент представляет собой отношение скорости перемещения поверхностей трущейся пары относительно друг друга к толщине зазора между ними. Чем выше этот градиент, тем более вязким оказывается масло для авто. Если говорить простыми словами, уровень вязкости при высоких температурах даёт информацию о том, какова толщина масляной плёнки между зазорами и насколько она прочна. На сегодняшний день спецификация SAE предусматривает 5 уровней высокотемпературных вязкостных показателей масел для автомобилей – 20, 30, 40, 50 и 60.

Индекс вязкости

Кроме вышеуказанных параметров производятся также измерения индекса вязкости. На него часто не обращают внимания. Тем не менее это важнейший параметр.

Индекс вязкости определяет температурный диапазон, в котором вязкостные свойства остаются на уровне, обеспечивающем нормальную работу двигателя. Чем этот индекс выше, тем более качественным является смазочный состав.

Независимо от того какое значение по SAE, будь то 0W30, 5W20 или 5W30, индекс вязкости масла не привязывается к нему. Он напрямую зависит от состава базовой основы. Например, у минеральных масел он имеет величину от 85 до 100, у полусинтетических 120–140, а у настоящих синтетических составов этот показатель доходит до 160–180 единиц. Это значит, что такие маловязкие масла, как 5w20 или 5W30, можно применять в моторах с турбонаддувом, имеющих температурный режим работы с широким диапазоном.

Для того чтобы увеличить индекс вязкости, в масляную смесь часто добавляют так называемые вяжущие присадки. Они расширяют диапазон температур, в котором масло будет сохранять свои основные вязкостные качества. То есть двигатель будет хорошо запускаться в морозную погоду. А при высоких температурах смазочный состав будет создавать устойчивую и вязкую плёнку в зоне соприкосновения поверхностей деталей.

Какую вязкость лучше выбрать?

По этому поводу есть много суждений, и большинство из них – ошибочные. Например:

• «Чем больше вязкостный показатель, тем лучше будет работать двигатель». Оправдывают этот тезис утверждениями, что вязкие смазки используются в спортивных гонках на авто. Если такой состав (к примеру, 10W60) заливать в двигатели серийных автомобилей, их ждёт печальная участь. Сначала произойдет падение мощности и возрастание потребления топлива. Чуть позже придётся делать капремонт.
• «Вязкая смазка создаёт прочную плёнку, которая не разорвётся даже на предельных режимах работы мотора». Такое суждение верно. Но при этом забывают, что в моторах предусмотрены определённые зазоры между трущимися поверхностями деталей. Они совсем небольшие, особенно в новых двигателях. Толстая плёнка не сможет поместиться между соприкасающимися поверхностями. Таким образом, в этих зонах появится «сухое» трение. Причём таких зон будет довольно много.

К спортивным моделям совсем другие требования. Там главное – чтобы мотор выдержал режим предельных нагрузок и температур на протяжении гонки и не заклинил от перегрева. О долгосрочном его использовании никто не думает. При критических температурах только вязкое масло способно сохранить вяжущие свойства. Другое просто превратится в жидкость. Поэтому после каждого соревнования двигатели разбираются и тщательно диагностируются. Критичные детали тут же меняются. О маленьких зазорах в парах трения не может быть и речи.

Как же определить, какую вязкость лучше всего использовать для своего авто? В технической документации для всех автомобилей есть рекомендации производителей о том, какими должны быть вязкостные значения моторного масла. При первом ознакомлении может возникнуть недоумение – почему, например, производитель допускает применение масел с параметрами 5w20, 5W30 и 5W40? Какое же лучше заливать?

1. Если авто ещё новое и не прошло 25% от заявленного ресурса до первого капремонта – следует применять маловязкие смазывающие составы. Такие как 5W20 или 5W30. Кстати, именно малая вязкость (5W20) рекомендуется для сервисной заливки во многие марки японских гарантийных авто.
2. Если пробег составляет от 25 до 75%, должны использоваться составы с вязкостями 5W В зимний период рекомендуется также применять 5W30.
3. Если мотор уже изношен и проехал более 75% от своего ресурса – для таких автомобилей рекомендуют летом использовать 15W50, а зимой подойдёт 5W

Чем старше двигатель авто, тем больше изнашиваются его детали. Соответственно, зазоры между парами трения увеличиваются. Маловязкие составы уже не могут обеспечить нормальную смазку, масляная плёнка рвётся. Вот почему рекомендуют переводить свои авто на более вязкие моторные масла.

Исходя из всего вышеизложенного, подбор наилучшего моторного масла для тех или иных марок автомобилей – не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Кроме вязкостных показателей следует учесть ещё много других качественных параметров.

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 постарше — более 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:

Первый параметр – вязкость – Основные средства

К. Закурдаев

Вязкость – важнейший параметр, позволяющий подобрать моторное масло в полном соответствии с температурой воздуха, характерной для определенного времени года, и климатическими особенностями местности, где эксплуатируется автомобиль. Недаром именно вязкость стала самой первой характеристикой, по которой моторные масла были классифицированы.

В настоящее время общепринято подразделять моторные масла по их вязкостно-температурным свойствам. Сделать это помогает так называемая классификация SAE, а точнее, стандарт SAE J-300 JUN 2001. Аббревиатура SAE расшифровывается как Society of Automotive Engineers, по-русски – Общество автомобильных инженеров. Это сочетание латинских букв можно найти на этикетке любой канистры с моторным маслом, потому что именно указываемые следом за аббревиатурой SAE характеристики дают покупателю однозначный ответ, к какому типу принадлежит масло – зимнему, летнему или всесезонному и в каком диапазоне температур его допустимо применять.

У зимних масел после аббревиатуры SAE идет одно из шести обозначений: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W или 25W – чем меньше значение, тем ниже допустимая температура использования. Точнее, более грамотно сказать так: чем меньше значение, указанное перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низких температурах окружающей среды, а потому легче осуществить холодный пуск двигателя. Согласитесь, очень нужный в суровую зимнюю пору показатель!

У летних масел пять классов: 20, 30, 40, 50 и 60, и в противоположность зимним маслам здесь чем больше указанное число, тем больше вязкость при высоких температурах, а значит, тем лучше масло смазывает, т. е. лучше защищает двигатель в жаркую погоду.

Наконец, у всесезонных масел за аббревиатурой SAE следует двойное обозначение, в котором первая часть (перед буковой W) указывает на зимнюю характеристику, вторая (за буквой W) – на летнюю. Например, SAE 10W 30, SAE 20W 40. Именно всесезонные масла в последнее время получили наиболее широкое распространение, и это не­удивительно, поскольку для нашей страны в течение года характерна смена типично летней погоды на типично зимнюю. При этом менять масло подобно летним и зимним шинам, согласимся, не очень удобно, тем более если современные технологии его изготовления этого вовсе не требуют. Усредненные данные диапазонов температур окружающей среды для наиболее часто применяемых классов масел указаны в табл. 1.

На просторах бывшего Советского Союза многие из выпускаемых моторных масел продолжают классифицировать в соответствии с их вязкостью не только по SАЕ, но и по ГОСТ 17479.1–85. Этот нормативный документ также предусматривает деление моторных масел на «сезонные» классы в зависимости от вязкости. Классы те же: летние, зимние и всесезонные.

Летние масла подразделяют на семь классов: 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 24; зимние масла – на четыре класса: 4, 5, 6, 8. Как видим, масло класса 8 допустимо использовать как летом, так и зимой. В обозначении всесезонных масел указывают сразу два параметра: до косой черты – зимний класс, после косой черты – летний. Например, 4з/8 или 5з/10. Буква «з» говорит о том, что в составе масла применены загущающие присадки. В табл. 2 приведено ориентировочное соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1–85 и SAE J-300.

Многие, конечно, знают о том, что при изготовлении большинства современных масел не обходится без использования различных присадок. Можно сказать, что без них свойства базовых масел не будут отвечать требуемому качеству. Присадки бывают самые разные. Это антиокислители, которые тормозят окисление масла при высокой температуре, беззольные дисперсанты, предотвращающие образование низкотемпературных отложений и выпадение осадка, зольные детергенты, обеспечивающие чистоту поршней и улучшающие подвижность поршневых колец, а также ряд других. Загущающие присадки, или, как их более правильно называют, модификаторы вязкости, одни из самых, пожалуй, главных – они повышают индекс вязкости масла, улучшая одно из важнейших для его работоспособности свойств.

Что такое индекс вязкости? Это безразмерная величина, рассчитанная по значениям кинематической вязкости при температурах 40 и 100 °С. Для сезонных масел значение этого индекса находится в пределах 90…105, для всесезонных – 130…160. Более высокий индекс вязкости всесезонных масел позволяет, с одной стороны, сохранять их достаточную вязкость летом, когда температура в картере двигателя нередко достигает 100 °С, а с другой – обеспечивает уверенный пуск холодного двигателя в мороз.

Как уже сказано, повышенного индекса вязкости моторного масла удается достичь, применяя загущающие макрополимерные присадки. Но есть от подобных присадок и другая польза – экономия топлива. Дело в том, что всесезонные загущенные масла – не ньютоновские жидкости, их вязкость зависит не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига, т. е. от отношения скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, который заполнен маслом. Благодаря этому вязкость всесезонных масел в отличие от незагущенных сезонных падает с увеличением скорости сдвига, причем абсолютная величина подобного временного падения вязкости значительно возрастает со снижением температуры, т. е. в случае, когда двигатель прогрет не сильно. А в каком случае температура масла и охлаждающей жидкости в двигателе движущегося автомобиля не достигает своего максимального значения? Прежде всего в городских условиях, когда поездки в своем большинстве непродолжительны и двигатель попросту не успевает по-настоящему нагреться: именно в подобных условиях благодаря изменению градиента скорости сдвига всесезонные загущенные масла позволяют экономить топливо.

Впрочем, экономия топлива в условиях города благодаря использованию присадок – модификаторов вязкости это лишь небольшая часть такой обширной темы, как энергосберегающие свойства моторных масел. Эта тема сама по себе заслуживает отдельного рассмотрения. А нам, завершая разговор о вязкостно-температурных свойствах моторных масел, остается акцентировать внимание на том, что применение излишне вязких масел увеличивает потери на трение (результат – затрудненный «холодный» пуск двигателя и снижение экономичности), а недостаточно вязких масел приводит к возрастанию износа трущихся деталей (снижается ресурс двигателя), а также повышает расход масла на угар (ухудшаются экологические показатели).

Вязкость моторного масла SAE чем отличаются моторные масла по вязкости и как выбрать правильно моторное масло

Вязкость моторного масла

Вязкость – это характерное свойство жидкости, которое определяет ее текучесть. Вязкость является важным показателем во всех смазочных материалах, и моторное масло не исключение. Чем выше показатели вязкости, тем гуще состояние жидкости, и наоборот. Для того чтобы измерять вязкость используют индекс вязкости, который характеризует изменения происходящие с жидкостью в зависимости от колебания температуры.

Моторные масла и их вязкость

Многим кажется трудным правильно выбрать вязкость моторного масла, но всё на самом деле просто главное один раз во всём разобраться. Как мы говорили выше, вязкость масла зависит от температуры и в первую очередь от температуры окружающей среды. Потому что в зимнее время года масло под действием холодных температур становится менее текучим, а летом наоборот более жидкое. И от вязкости зависит смазывание двигателя, останется оно на поверхности деталей двигателя или нет. То есть зная нужный показатель вязкости можно спокойно купить моторное масло и не переживать о температурных режимах.

От показателя вязкости масла зависит, как быстро смажется автомобильный двигатель без прогрева – запуск холодного двигателя. Также, вязкость масла имеет огромное значение не только на качество смазки, но и охлаждение двигателя автомобиля при повышенных температурных режимах и нагрузке, которая часто бывает в городе в режиме езды старт-стоп. Моторное масло, и их степень вязкости, следует подбирать от рекомендаций производителя оборудования, окружающей температуры воздуха, модели авто, изношенности двигателя.

Степени вязкости SAE

При любых климатических особенностях, грамотно выбранное моторное масло обеспечит надежную и долговечную работу двигателя. Для удобной классификации, как для производителя, так и для потребителя была придумана специальная система вязкости, которая называется SAE. SAE расшифровывается как Society of Automotive Engineers и переводится как Сообщество автомобильных инженеров сокращённо «SAE».

Классификация SAE делит моторные масла на 11 классов по вязкости: пять летних (20,30,40,50,60), и шесть зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W). Вязкость SAE 60 и выше, уже не относится к моторным маслам, а определяется как трансмиссионное.

Раньше моторные масла не были универсальными, были отдельно зимние и летние, а замена происходила в зависимости от погодных условий. Летние моторные масла подходили для смазки деталей двигателя, когда температура окружающей среды была больше нуля, если пропустить замену и летнее масло оставить на зиму, оно становилось настолько густое, что масляный насос не мог прокачать масло в системе и двигатель просто оставался без смазки, что приводило к неизбежному ремонту двигателя. К счастью для нас эта проблема была решена и появились моторные масла, для круглогодичного использования с различной вязкостью: 10W-40, 0W-20, 5W-40 их довольно много различных вариантов и комбинаций и бывают экзотические и редко встречаемые вязкость, например 7.5W-40. Что нам говорят эти аббревиатуры? Международная классификация SAE отмечает автомобильные моторные масла для зимнего периода пользование буквой «W», они пригодны для работы двигателя зимой. То есть 10W или 5W говорит о вязкости масла в зимний период, чем больше цифра, тем гуще моторное масло именно в зимний период. Вторая цифра говорит нам о вязкости летом и точно также, чем выше цифра, тем гуще масло. То есть масло 0W20 аббревиатура SAE говорит, что масло всесезонное и его можно использовать летом и зимой, ещё мы можем понять, что масло довольно жидкое.

Какую вязкость выбрать

Мы разобрались, как вязкость влияет на работу мотора, а теперь пришло время определиться какую же вязкость моторного масла выбрать в вашем регионе и с вашим климатом. Самые стойкие масла к зимней погоде являются масла с вескостью 0W они замерзают при температуре -40 градусов по Цельсию, но важно помнить, что при этом они и самые легко текучие и подходят не всем двигателям, моторное масло 0W20 например используют в японских и корейский автомобилях. Из вышеперечисленного мы помним, что помимо смазки, масло ещё и охлаждает двигатель, но многие про это забывают и особого внимания не уделят летней вязкости и зря! Самое стойкое масло к жаркому климату является вязкость 50, она отлично отводит лишнее тепло и медленнее нагревается. Слева предоставлено изображение, которое наглядно демонстрирует рабочие температуры всех популярных вязкостей по классификации SAE

В Украине можно использовать практически любую вязкость, так как температура зимой обычно не опускается меньше 15-20 градусов по Цельсию. Всё что нужно знать про вязкость моторного масла мы сказали. Но важно особенно пока машина новая или не начались проблемы с увеличенным расходом моторного масла, мы же рекомендуем придерживаться вязкости которая рекомендована производителем двигателя.

С вязкостью вроде всё понятно, но моторное масло обладает много различных параметров поэтому рекомендуем прочесть ещё статью как выбрать моторное масло

Вязкость моторного масла, классификация по системе SAE

Физическое понятие, что такое вязкость моторного масла, трактуется, как способность сопротивляться движению одной части вещества относительно другой. Это трение слоев друг о друга внутри жидкости. Чем менее подвижна жидкость, тем больше ее вязкость. Она зависит: от рода вещества, примесей, добавок (для этого используют присадки), температуры самой жидкости.

Для автомобилиста важно учитывать и знать:

• какой смазочный материал лучше выбрать для двигателя;
• как разобраться с надписями на этикетке;
• что обозначает маркировка моторного масла, какая у нее расшифровка;
• как повлияет на работу двигателя неправильный выбор автомобильного масла;
• что значит стандарт SAE.

К чему может привести использование неправильно подобранного масла по вязкости

При проектировке автомобилей, конструкторы закладывают определенные параметры и характеристики двигателя. Для номинальной работы, определяется класс вязкости соответствующих ему моторных масел. При выборе, покупке, следует обращать внимание на то, что индекс вязкости масла, динамическая, кинематическая вязкость, базовая основа, температурные диапазоны, должны совпадать с требованиями производителя двигателя.

При заливке в двигатель масла не соответствующего паспортному требованию, может произойти следующее:

• Большая вязкость отрицательно влияет на долговечность двигателя. Экспериментально проверено и подтверждено, что каждый прогрев нового двигателя во время сильных морозов забирает до 200 км ресурсного пробега.
• Эксплуатация двигателя с завышенной, относительно паспортных требований, вязкостью приведет к его быстрому разогреву. Увеличится расход горючего. Большее количество продуктов сгорания топлива осядет на стенках. Кислая среда приведет к ускоренной коррозии. При этом, масло потребуется чаще менять. Детали, моторные комплектующие будут быстро изнашиваться. Уже через сотню тысяч пробега двигателю потребуется капитальный ремонт.
• Энергоэффективные моторные смазочные материалы предназначены только для специально спроектированных двигателей. Они не подходят к каждому автомобилю. Применение жидкости с низкой вязкостью при рабочей высокой температуре, приведет к тому, что детали двигателя будут смазаны недостаточно. Масляная пленка окажется тонкой. Соответственно, возникшее большое трение, вызовет неправильную работу механизма, и даже заклинивание.

Использование автомасла разной вязкости опасно для мотора. Причем заниженная вязкость машинных масел, по сравнению с номинальной, гораздо опаснее, чем завышенная.

Классификация автомобильных масел по системе SAE

Авторская классификация моторных масел по SAE принадлежит американской ассоциации автомобильных инженеров. Система, в первой своей редакции, введена в 1911 году. Классификация по системе SAE опирается на характеристики вязкости в зависимости от температур окружающей среды, условий в которых двигатель будет эксплуатироваться безопасно, оптимально.

Для рассмотрения что такое вязкость масла, какова подробная расшифровка показателей по системе SAE, введем понятия кинематической, динамической вязкости в моторном масле.

С повышением температуры, начинается снижение вязкости любой жидкости, так как уменьшается взаимное притяжение молекул. Этот процесс характеризует кинематическая вязкость любого моторного масла. В связи с этим, вводится еще одна величина характеризующая свойства масел, индекс вязкости, которая показывает скорость снижения густоты моторного масла за единицу времени.

Вторая характеристика, динамическая вязкость машинного масла, показывает какую силу нужно приложить, чтобы сдвинуть порцию вещества, по отношению к площади сдвига.

Эти две характеристики очень важны! Можно привести цепочку рассуждений при использовании в моторе смазки с недостаточным индексом вязкости.

1. С повышением температуры, быстро уменьшается вязкость (малый индекс вязкости масла по SAE).
2. Смазка покрывает комплектующие мотора очень тонкой пленкой.
3. Возрастает трение между соприкасающимися межу собой деталями.
4. В результате – поломка двигателя.

Или другой вариант:

1. Динамическая вязкость не достаточная.
2. Стартер не может провернуть двигатель.
3. Смазка не доходит до всех составляющих.
4. Двигатель заводится на сухую.
5. Большое трение.
6. Двигатель клинит.

На этикетках зачастую индекс не печатают. Его можно узнать только у продавца. Обычные границы таковы:

• ИВ минерального – 120-140;
• ИВ синтетического – 140-170;
• ИВ полусинтетики – 130-150.

Масло с большим Индексом Вязкости (ИВ) при низких минусовых температурах остается достаточно жидким, а при высоких плюсовых, и хорошо разогретом двигателе, достаточно густым. Это обеспечивает его отличное функционирование.

Важно знать нужное для данного двигателя моторное масло. Использовать оптимальный вариант, рекомендуемый по системе SAE. От правильного выбора зависит:

• рабочая мощность мотора;
• легкость, быстрота пуска непрогретого двигателя;
• КПД двигателя;
• количество хлопьев окисла, образующихся при сгорании топлива;
• расход топлива;
• расход и сроки замены масла.

Классификация автомасел подразумевает разделение на три группы по температуре окружающей среды, в которой происходит запуск двигателя: летнее, зимнее и всесезонное. При этих температурах вязкость моторных масел оптимальна, приведенная ниже таблица, показывает их границы применения.

Чем больше разница между максимальной и минимальной температурами в холодное и теплое время года, тем выше должен быть индекс вязкости. Имея такие характеристики, автомасло считается высококачественным.

Таблица вязкости и классификация масел

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

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

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

Например: на канистре есть надпись, SAE 5w40. Означает что это всесезонный смазочный материал. Оптимально применять его в местах, где климатические условия зимой средней суровости. Температура там обычно не опускается ниже минус 30 градусов, а в самые жаркие дни теплого периода года, не поднимается выше 40.

От чего зависит частота замены масла

От температурного диапазона применения смазочного материала зависит частота его замены. Чем больше разбежка между зимней и летней температурой, тем чаще придется менять старое масло на новое.

Это необходимо потому, что в таких автомаслах используются специфические синтетические присадки. Они представляют собой цепочки с различным коэффициентом поверхностного натяжения на обоих концах. Чем больше разница температур, тем длиннее синтетические цепочки.

Поверхностное натяжение зависит от величины температуры окружающей среды. Таким образом, цепочки присадок получают возможность к скручиванию и разворачиванию при разных температурах. При повышении температуры базового масла, цепочки, распределенные по всему объему, разворачиваются и тем самым уменьшают текучесть базовой основы. Она становится гуще, тягучее.

Однако каждая присадка синтезирована так, что цепочки могут сворачиваться и разворачиваться только определенное количество раз. В дальнейшем, они разрушаются. Длинные присадки разрушаются быстрее. Чем больше эксплуатируется масло, тем меньше остается в нем присадки. И оно перестает обладать первоначальными эксплуатационными качествами.

С возрастанием километража пробега, необходимо использовать более густую смазку. Для старых, изношенных автомобилей допускается использовать моторное масло на два класса выше, чем рекомендуемое. Однако, перед тем как отступить от требований указанных в сервисном паспорте, следует пройти полный технический осмотр мотора автомобиля. И только после этого, опытный моторист посоветует применить более густой смазочный материал.

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 качественное и некачественное моторное масло 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 решающим арбитром качества масла.

Однако использование двигателя для измерения качества масла в динамометрических испытаниях может оказаться дорогостоящим. Даже в этом случае, чтобы помочь контролировать расходы по гарантии, 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 включает 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 транспортного средства. 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 потоку.Поскольку молекулы жидкости в некоторой степени притягиваются друг к другу, требуется энергия, чтобы разлучить 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 его вязкость и вязкость во время использования часто считаются наиболее важными.

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 в основном 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 для низкотемпературного запуска, так и для работы 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, поскольку 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, чтобы отразить вязкость в двигателях при рабочих температурах. В начале 1980-х годов были разработаны прибор 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.

Инструмент 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 марок в системе классификации вязкости SAE.

Интересно, что позже было показано, что этот инструмент был уникальным и в основном абсолютным в том, что он позволял измерять как крутящий момент сдвига или напряжение сдвига, так и скорость 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 моторного масла 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 двигатель из строя. В ходе динамометрических испытаний в холодильной камере было определено, 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 стендовых испытаний, которые изначально, казалось, предсказывали обе формы отказа, было недостаточно. Зимой 1979-80 гг. В Су-Фолс, 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 с воздухом. Этот дорогостоящий инцидент выявил необходимость в более чувствительном стендовом испытании, которое точно предсказало бы тенденцию отказов в перекачиваемости из-за связывания воздуха.

Индекс гелеобразования

Моторное масло, связанное с воздухом, которое вызвало поломки в Су-Фолс, послужило 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 также 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. Таким образом, тщательное определение 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 заметно 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 имитации работы двигателя при 150 ° C. На рис. 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 классам также показаны на Рисунке 2 для сравнения.

Ни одно из этих низкосортных масел 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 даст важные преимущества с точки зрения топливной экономичности, но только в двигателях, предназначенных для их использования.

Индекс топливной эффективности, зависящий 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 за почти все потери эффективности.Эта информация использовалась 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. Улетученное масло уменьшает количество смазочного материала, обслуживающего двигатель, и может содержать компоненты, загрязняющие выхлопной катализатор, что отрицательно влияет на способность катализатора уменьшать смог. Масло, остающееся после потери более летучих компонентов, также будет более вязким и поглощающим энергию.

На рисунке 4 показан отклик двух самых летучих всесезонных моторных масел. Также показана максимальная летучесть, установленная Международным комитетом по стандартизации и одобрению 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 предполагают, что контроль летучести может быть менее требовательным для 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 разработке моторных масел. Эти противоизносные и антиокислительные 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 двуокись 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, высвобожденного 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 рисунке 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 проявляется в низких значениях 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 установить 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 вложили значительные средства и нуждаются в хорошо функционирующем и надежном двигателе.

Об авторе

Об авторе

Разъяснение марок моторного масла

| Моторное масло Know Your Car

Самое необходимое, что используется в автосервисе, — моторное масло.Моторное масло является одним из основных смазочных материалов, играющих важную роль в цикле сгорания. Он поддерживает охлаждение двигателя и обеспечивает надлежащее уплотнение поршневых колец двигателя внутреннего сгорания. Итак, давайте посмотрим на все, что эта чудо-жидкость делает с нашей машиной.

Масло моторное

1. Обеспечивает смазку

   Моторное масло снижает трение между различными компонентами двигателя во время цикла сгорания. Благодаря тонкому слою масла части двигателя не трутся друг о друга сильно.Таким образом моторное масло снижает износ.

2. Нейтрализует кислоты

   В процессе сгорания топлива и окисления других смазочных материалов выделяются кислоты. Моторное масло отвечает за нейтрализацию этих кислот.

3. Удаляет осадок

   Моторное масло играет важную роль в обеспечении чистоты блока цилиндров и отсутствия остатков. Если отстой двигателя не удален должным образом, это может привести к его блокировке.

4. Подавляет коррозию и окисление

   Другая функция моторного масла — предотвращение коррозии. Моторное масло защищает блоки цилиндров от ржавчины.

Итак, теперь мы знаем, что моторное масло необходимо для бесперебойной работы двигателя. Но знаете ли вы, что все двигатели не могут работать с одним и тем же моторным маслом?

Да, разные двигатели требуют разных моторных масел для нормальной работы. Производитель автомобиля рекомендует моторное масло исходя из параметров вашего автомобиля.Вы также должны знать, какой сорт моторного масла нужен вашему автомобилю. Это поможет вам добиться максимальной производительности вашего двигателя. Хорошее масло также продлит срок службы двигателя.

Знай это! 7 вопросов о моторном масле для вашего автомобиля

Какие сорта моторного масла?

Моторные масла бывают разных марок. SAE классифицировал их по вязкости. Вязкость — это величина, выражающая внутреннее трение жидкости.Различные моторные масла имеют разную вязкость при комнатной температуре. Также они по-разному реагируют на перепады температуры.

SAE (Общество автомобильных инженеров) определило шкалу для классификации моторного масла

Что означает 20W-40 в моторном масле?

Марка моторного масла обозначается буквенно-цифровым кодом. Давайте посмотрим, что означает каждый символ, составляющий код:

• За первым номером следует буква «W». Здесь W означает зима и показывает, как масло отреагирует на холодный запуск.
• Проще говоря, число перед W представляет параметр. Рассказывает нам, как масло будет течь в холодных условиях.
• Чем меньше число, тем лучше будет расход. Например, масло 5W-30 будет иметь лучшую текучесть на холоде, чем моторное масло 10W-30.
• Число в следующей части указывает, насколько точно масло будет течь при нормальной рабочей температуре.

  Класс моторного масла

Моторное масло 10W-30 будет иметь лучшую текучесть, чем моторное масло 10W-40 при нормальной рабочей температуре.

Марки моторных масел

Ознакомьтесь с некоторыми марками моторных масел, используемых во всем мире —

1. 0W-20 Это моторное масло относительно тоньше при запуске двигателя. Здесь в 0W-20 вязкость масла равна 0, когда двигатель холодный. Когда двигатель достигает нормальной рабочей температуры, вязкость масла становится 20.
2. 0W-30 Масло 0W-30 спроектировано так, чтобы вести себя как масло нулевого веса при начальной температуре и масло веса 30 при достижении двигателем нормальной рабочей температуры.
3. 0W-40 Масло 0W-40 спроектировано так, чтобы вести себя как масло нулевого веса при начальной температуре и масло весом 40, когда двигатель достигнет своей нормальной рабочей температуры.
4. 5W-30 5W-30 — наиболее доступное и широко используемое моторное масло на индийском рынке. Большинство индийских производителей автомобилей рекомендуют это.
5. 5W-40 5W-40 — это полностью синтетическое моторное масло, которое при холодном пуске работает как моторное масло веса 5.Когда двигатель достигает нормальной рабочей температуры, оно действует как масло 40 мас.
6. 10W-40 10W-40 — моторное масло, обеспечивающее 10-весовые характеристики при температуре холодного пуска. С другой стороны, он обеспечивает 40 весовых характеристик при нормальной рабочей температуре двигателя.

Какие типы моторных масел?

Прежде чем покупать моторное масло, узнайте, какое масло требуется для вашего хэтчбека, седана или внедорожника.Важно понимать, что входит в состав вашей машины. В конце концов, это решающий фактор, обеспечивающий плавную, плавную и эффективную работу двигателя.

Обычно существует три типа моторных масел: минеральные, полусинтетические и синтетические моторные масла.

Минеральное моторное масло

Минеральное масло | Моторное масло

Это самый сырой сорт моторного масла. Минеральное моторное масло считается источником, проложившим путь для современных моторных масел.Минеральное масло — это по существу очищенные нефтяные масла, которые проходят обработку для работы в широком диапазоне температур. Кроме того, минеральное масло на рынке дешевле, чем два других сорта. В настоящее время мы используем минеральные масла в старых автомобилях и мотоциклах.

Самая большая проблема с минеральными маслами заключается в том, что они практически не обеспечивают смазки и защиты от нагрева, вызванного трением. Кроме того, они очень неэффективны при более низких температурах. Они также очень подвержены поломке при использовании при высоких температурах.Минеральное масло также требует более частой замены. Их не хватает более 5000 км.

Полусинтетическое моторное масло

Полусинтетическое масло | Моторное масло

Позиционируется прямо между территориями минерального и полностью синтетического масла. Полусинтетическое масло предлагает доступность минерального и синтетического масла. Это моторное масло обеспечивает в три раза большую защиту по сравнению с минеральными маслами.

Полусинтетическое масло также известно как смесь синтетических масел.Здесь небольшое количество синтетического моторного масла смешивается с минеральным маслом. Это улучшает его свойства без значительного увеличения стоимости. Добавление синтетического масла увеличивает его вязкость и износостойкость моторного масла при более высоких температурах и нагрузках. Моторные масла на основе синтетической смеси также могут обеспечивать лучшие характеристики при более низких температурах по сравнению с минеральными маслами.

Недостаток полусинтетических материалов заключается в том, что они не обеспечивают такого высокого уровня защиты, как полусинтетические материалы.

Загрузите приложение GoMechanic прямо сейчас!

Полностью синтетическое моторное масло

Полностью синтетическое моторное масло

Это новейшая технология в области моторных масел. Полностью синтетическое моторное масло обеспечивает отличную защиту и способствует повышению топливной экономичности.

Синтетические масла проходят тщательную лабораторную обработку. В процессе этого минеральное масло разбивается на самые простые молекулы. Это делает их значительно лучше своих собратьев.Это также помогает в очень высокой степени удалить любые загрязнения. Молекулы синтетического масла также очень стабильны по размеру и форме, что обеспечивает превосходную смазку. Полностью синтетическое масло оптимально работает как при низких, так и при высоких температурах или в экстремальных условиях.

Наука, лежащая в основе производства синтетического моторного масла, является дорогой и кропотливой, что делает синтетические масла значительно дорогими.

Ваш гид по выбору моторного масла для вашего автомобиля

Моторное масло незаменимо для двигателя вашего автомобиля.Это гарантирует, что двигатель работает в наилучшем возможном состоянии. Итак, какое моторное масло выбрать? Это будет зависеть от машины, которую вы водите, а также от того, где вы ее водите. Однако не забудьте выбрать моторное масло для вашего автомобиля, указанное производителем.

Также следите за своей машиной и периодически меняйте масло. Хотите знать, кто лучше всех обслуживает вашу машину? Подумайте о GoMechanic. Мы здесь, чтобы помочь вам!

Смазать двигатель маслом с помощью GoMechanic

Подробнее? Ну вот! Ответы на 10 наиболее часто задаваемых в Google вопросов о моторном масле!

Прочтите: Покупка подержанного автомобиля? | Дилерский центр или частный продавец?

Все, что нужно знать о моторном масле

1) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

2) Для получения информации о результатах программы и другой информации посетите сайт www.uti.edu/disclosures.

3) Приблизительно 8000 из 8400 выпускников UTI в 2019 году были готовы к трудоустройству. На момент составления отчета приблизительно 6700 человек были трудоустроены в течение одного года после даты выпуска, что составляет в общей сложности 84%. В эту ставку не включены выпускники, недоступные
для работы по причине продолжения образования, военной службы, здоровья, заключения, смерти или статуса иностранного студента.В ставку включены выпускники, прошедшие специализированные программы повышения квалификации и занятые на должностях.
которые были получены до или во время обучения по ИМП, где основные должностные обязанности после окончания учебы соответствуют образовательным и учебным целям программы. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

5) Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь, для специалистов по автомобилям, дизельным двигателям, ремонту после столкновений, мотоциклетным и морским техникам.Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от
в качестве технического специалиста, например: специалист по запчастям, специалист по обслуживанию, изготовитель, лакокрасочный отдел и владелец / оператор магазина. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

6) Достижения выпускников ИТИ могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату.ИМП
образовательное учреждение и не может гарантировать работу или заработную плату.

7) Для завершения некоторых программ может потребоваться более одного года.

10) Финансовая помощь и стипендии доступны тем, кто соответствует требованиям. Награды различаются в зависимости от конкретных условий, критериев и состояния.

11) См. Подробную информацию о программе для получения информации о требованиях и условиях, которые могут применяться.

12) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозы занятости (2016-2026), www.bls.gov, просмотрено 24 октября 2017 г. Прогнозируемое количество годовых
вакансии по классификации должностей: Автомеханики и механики — 75 900; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и по дизельным двигателям — 28 300 человек; Ремонтники кузовов и связанных с ними автомобилей, 17 200. Вакансии включают вакансии в связи с ростом
и чистые замены.

14) Программы поощрения и право сотрудников на участие в программе остаются на усмотрение работодателя и доступны в определенных местах. Могут применяться особые условия.Поговорите с потенциальными работодателями, чтобы узнать больше о программах, доступных в вашем районе.

15) Оплачиваемые производителем программы повышения квалификации проводятся UTI от имени производителей, которые определяют критерии и условия приемки. Эти программы не являются частью аккредитации UTI. Программы доступны в некоторых регионах.

16) Не все программы аккредитованы ASE Education Foundation.

20) Льготы VA могут быть доступны не на всех территориях кампуса.

21) GI Bill® является зарегистрированным товарным знаком U.S. Департамент по делам ветеранов (VA). Более подробная информация о льготах на образование, предлагаемых VA, доступна на официальном веб-сайте правительства США.

22) Грант «Приветствие за службу» доступен всем ветеранам, имеющим право на участие, на всех кампусах. Программа «Желтая лента» одобрена в наших кампусах в Эйвондейле, Далласе / Форт-Уэрте, Лонг-Бич, Орландо, Ранчо Кукамонга и Сакраменто.

24) Технический институт NASCAR готовит выпускников к работе в качестве технических специалистов по обслуживанию автомобилей начального уровня.Выпускники, которые сдают факультативные программы NASCAR, также могут иметь возможности трудоустройства в отраслях, связанных с гонками. Из тех выпускников 2019 года, которые взяли факультативы,
примерно 20% нашли возможности, связанные с гонками. Общий уровень занятости в NASCAR Tech в 2019 году составил 84%.

25) Расчетная годовая средняя заработная плата для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г.
Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве автомобильных техников.Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например, сервисный писатель, смог.
инспектор и менеджер по запасным частям. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве техников и механиков по обслуживанию автомобилей в Содружестве Массачусетс (49-3023)
составляет от 29 050 до 45 980 долларов (данные по Массачусетсу, данные за май 2018 г., просмотр за 10 сентября 2020 г.).
Информация о зарплате в Северной Каролине: The U.S. Согласно оценке Министерства труда США, средняя почасовая оплата в размере 50% квалифицированных автомобильных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 19,52 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня.
данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 13,84 и 10,60 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г.
и Механика, просмотр 14 сентября 2020 года.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

26) Расчетная годовая средняя заработная плата сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г.
Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников-сварщиков. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических специалистов, например, сертифицированный инспектор и
контроль качества.Информация о заработной плате в штате Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих сварщиками, резчиками, паяльщиками и брейзерами в штате Массачусетс (51-4121), составляет от 33 490 до 48 630 долларов.
(Массачусетс: трудовые ресурсы и развитие рабочей силы, данные за май 2018 г., просмотр за 10 сентября 2020 г.). Зарплата в Северной Каролине
информация: Министерство труда США оценивает почасовую заработную плату в среднем 50% для квалифицированных сварщиков в Северной Каролине, опубликованную в мае 2019 года, и составляет 19 долларов.77. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-е
и 10-й процентиль почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,59 и 14,03 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г.
14, 2020.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

27) Не включает время, необходимое для прохождения 18-недельной квалификационной программы предварительных требований плюс дополнительные 12 или 24 недели обучения, зависящего от производителя, в зависимости от производителя.

28) Расчетная годовая средняя заработная плата специалистов по ремонту кузовов и связанных с ними автомобилей в Бюро трудовой статистики США по вопросам занятости и заработной платы, май 2019 г.
Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по ремонту после столкновений. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например оценщик, оценщик.
и инспектор. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве ремонтников автомобилей и связанных с ними (49-3021), в Содружестве Массачусетс составляет от 31 360 до 34 590 долларов.
(Массачусетс: трудовые ресурсы и развитие рабочей силы, данные за май 2018 г., просмотр за 10 сентября 2020 г.).Зарплата в Северной Каролине
информация: Департамент труда США оценивает почасовую заработную плату в размере 50% для квалифицированных специалистов по борьбе с авариями в Северной Каролине, опубликованную в мае 2019 года, и составляет 21,76 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Тем не мение,
25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,31 и 12,63 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2018 г.
14 сентября 2020.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

29) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям в разделе «Занятость и заработная плата» Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по дизельным двигателям . Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от дизельных.
техник по грузовикам, например техник по обслуживанию, техник по локомотиву и техник по морскому дизелю.Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков автобусов и грузовиков.
и специалистов по дизельным двигателям (49-3031) в штате Массачусетс составляет от 29 730 до 47 690 долларов США (Массачусетс, штат Массачусетс, данные за май 2018 г.,
просмотрено 10 сентября 2020 г.). Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в размере 50% для квалифицированных дизельных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 22 доллара.04. Бюро статистики труда.
не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 18,05 и 15,42 доллара соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда, занятости и заработной платы США, май
2018. Механики автобусов и грузовиков и специалисты по дизельным двигателям, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

30) Расчетная средняя годовая зарплата механиков мотоциклистов в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г.
Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников мотоциклов. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, оборудование.
обслуживание и запчасти. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетса: Средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков мотоциклов (49-3052) в Содружестве Массачусетса, составляет 28700 долларов США (данные по Массачусетскому труду и развитию рабочей силы, данные за май 2018 г., просмотренные 10 сентября 2020 г.) .Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата составляет 50% в среднем для
Стоимость квалифицированных специалистов по мотоциклам в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 16,92 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 13,18 и 10,69 долларов.
соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г., Motorcycle Mechanics, просмотр 14 сентября 2020 г.)) MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

31) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков моторных лодок и техников по обслуживанию в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г.
Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве морских техников. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических специалистов, например, в сфере обслуживания оборудования,
инспектор и помощник по запчастям.Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков моторных лодок и техников по обслуживанию (49-3051) в Содружестве Массачусетса.
составляет от 31 280 до 43 390 долларов (данные за май 2018 г., Массачусетс, США, 10 сентября 2020 г.).
Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированного морского техника в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 18 долларов.56. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня.
данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 14,92 доллара и 10,82 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г.
Специалисты по обслуживанию, просмотр 2 сентября 2020 г.) MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

34) Расчетная годовая средняя заработная плата операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г.
Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве технических специалистов по механической обработке с ЧПУ. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, оператор ЧПУ, подмастерье.
слесарь-механик и инспектор обработанных деталей. Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве операторов станков с компьютерным управлением, металла и пластика (51-4011) в Содружестве
штата Массачусетс составляет 36 740 долларов (данные за май 2018 г., данные за май 2018 г., данные за 10 сентября, штат Массачусетс,
2020).Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированных станков с ЧПУ в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 18,52 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня.
данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 15,39 и 13,30 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г.
Операторы инструмента, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

37) Курсы Power & Performance не предлагаются в Техническом институте NASCAR. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату. Информацию о результатах программы и другую информацию можно найти на сайте www.uti.edu/disclosures.

38) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая занятость в каждой из следующих профессий составит: Техники и механики автомобильного сервиса — 728 800; Сварщики, резаки, паяльщики и паяльщики — 452 500 человек; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и по дизельным двигателям — 290 800 человек; Ремонтники кузовов автомобилей и сопутствующие товары — 159 900; и операторы инструментов с ЧПУ, 141 700.См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 год и прогноз на 2029 год, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 года. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать занятость или заработную плату.

39) Повышение квалификации доступно выпускникам только в том случае, если курс еще доступен и есть места. Студенты несут ответственность за любые другие расходы, такие как оплата лабораторных работ, связанных с курсом.

41) Для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков U.По прогнозам Бюро статистики труда, в период с 2019 по 2029 год в среднем будет открываться 61 700 вакансий в год. В число вакансий входят вакансии, связанные с чистыми изменениями занятости и чистыми замещениями. См. Таблицу 1.10. Временные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

42) Для сварщиков, резчиков, паяльщиков и брейзеров Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 43 400 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год.Вакансии включают вакансии, связанные с чистым изменением занятости и чистым замещением. См. Таблицу 1.10. Временные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

43) Для механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 24 500 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год. Вакансии включают вакансии, связанные с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами.См. Таблицу 1.10. Временные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

44) Для ремонтников кузовов автомобилей и связанных с ними ремонтов Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 13 600 вакансий в год в период с 2019 по 2029 годы. Вакансии включают вакансии, связанные с чистыми изменениями в занятости и чистыми замещениями. См. Таблицу 1.10 Разделения и вакансии по профессиям, прогнозируемые на 2019–29 гг., США.S. Bureau of Labor Statistics, www.bls.gov, дата просмотра — 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

45) Для операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 11 800 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год. Открытые вакансии включают вакансии, связанные с чистыми изменениями занятости и чистыми замещениями. См. Таблицу 1.10 Профильные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

46) Студенты должны иметь средний балл не ниже 3.5 и посещаемость 95%.

47) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая численность занятых в стране для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков к 2029 году составит 728 800 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 год и прогнозируемый показатель 2029 года, Бюро статистики труда США, www.bls. gov, дата просмотра — 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

48) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая численность занятых в стране механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям к 2029 году составит 290 800 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 и прогнозируемые 2029, Бюро статистики труда США, www. .bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

49) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая численность занятых в автомобильной промышленности и связанных с ним ремонтных мастерских составит 159 900 человек.См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 год и прогноз на 2029 год, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 года. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать занятость или заработную плату.

50) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая занятость сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков в стране к 2029 году составит 452 500 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 год и прогнозируемый показатель 2029 года, Бюро статистики труда США, www .bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г.UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

51) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая численность занятых в стране операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением к 2029 году составит 141 700 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 год и прогнозируемый показатель 2029 года, Бюро статистики труда США, www.bls. gov, дата просмотра — 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

52) Бюро статистики труда США прогнозирует, что среднегодовое количество вакансий по стране в каждой из следующих профессий в период с 2019 по 2029 год составит: Техники и механики автомобильного сервиса, 61 700; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и по дизельным двигателям — 24 500 человек; и сварщики, резаки, паяльщики и паяльщики — 43 400 человек.Вакансии включают вакансии, связанные с чистым изменением занятости и чистым замещением. См. Таблицу 1.10. Временные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

Универсальный технический институт штата Иллинойс, Inc. одобрен Отделом частного бизнеса и профессиональных школ Совета по высшему образованию штата Иллинойс.

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

Для того, 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 в холодном состоянии или при высоком давлении [1].Для достижения различных функций моторного масла параметры износа моторного масла претерпевают многократные изменения. Поскольку эти параметры износа меняются, они влияют на качество моторного масла. В результате, как только эти параметры достигают определенного значения, масло не может использоваться в двигателе, не влияя на производительность и работу двигателя. В целях продления периода, 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 уровня 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 может ухудшиться 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 количественной оценке 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 легких транспортных средствах, 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 уровень 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 повышается 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. Наблюдается поглощение инфракрасного излучения на характерной длине волны во всех ковалентных химических связях в органических молекулах [9].Maleville et al. [8] показали, как на процесс окисления влияет содержание ароматических веществ 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 904 · 10 −1 ) показали, что все упомянутые выше побочные продукты имеют колебания, которые очень характерны в 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 904 · 10 −1 и 970 см 904 · 10 −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], можно также использовать ИК-Фурье спектроскопию. 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 других продуктов 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 повышения кислотности [22] используются толстопленочные потенциометрические датчики (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 дифракции 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 ростом 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] разработали датчик, основанный 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 состояла 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 метода 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 интенсификации и направлении изменений указанных физико-химических характеристик, таких как степень окисления, степень нитрования, изменение коэффициента пропускания.

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 изучения изменчивости их характеристик и предложения обобщенной взаимосвязи 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 четырехшарикового 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 критические 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 входят 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 характеристиками 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 проявляют 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 поверхностной скорости контактирующих поверхностей [6]. В этом контексте, экспериментально-статистические методы широко использовались для характеристики трения в сухом контакте и были установлены полиномиальные уравнения второго порядка для коэффициента трения [7]. В другой попытке дифференциация уровней эксплуатационных характеристик автомобильных трансмиссионных масел по API GL была проведена с использованием трибологических испытаний на испытательном оборудовании с четырьмя шарами и перекрестными цилиндрами.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 для 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 масел для исследования фрикционных свойств, теплофизических и реологических свойств, а также механического КПД в гидравлических двигателях [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. Таким образом, в настоящей работе были предприняты попытки исследовать взаимосвязь между физико-химическими свойствами и трибологическими характеристиками моторных масел. Были проведены исследования коммерческих моторных масел и определены характерные свойства, относящиеся к физико-химическим, реологическим и трибологическим характеристикам.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 данном исследовании были рассмотрены пять различных коммерческих моторных масел с соответствующей кодировкой. Подробная информация о выбранных смазочных материалах представлена ​​в таблице 1.Мотив выбора указанных 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.

2.2. Характеристики смазочных материалов

Выбранные смазочные материалы характеризуются их физико-химическими свойствами, реологическими свойствами и трибологическими характеристиками. Физико-химические свойства предоставляют основную качественную информацию о выбранных продуктах, а 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 смазкой, подлежащей испытанию, и 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 с температурой 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 отслеживалось 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 в FBT используется геометрия скользящего контакта с четырьмя шариками, образованная между четырьмя шариками диаметром 12,7 мм каждый. Четыре шара собраны в тетраэдр с тремя нижними шарами, закрепленными в шариковой ванне, в то время как четвертый шар, установленный на вертикальном валу, может свободно вращаться с заданной скоростью шпинделя. Тестируемый смазочный материал вводится в неподвижный шаровой горшок, образуя тонкую смазочную пленку между тремя нижними и верхним шариками.Контактное трение с точки зрения момента трения непрерывно регистрируется в течение всей продолжительности 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 данной смазки.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.

Постэкспериментальные исследования механизма износа использованных образцов и проведенных испытаний были проведены на использованных испытательных образцах.Кроме того, способность добавок образовывать пограничные слои на испытуемой 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.

Из таблицы 3 видно, что коммерческие моторные масла почти аналогичны по своим физико-химическим характеристикам. Плотность этих смазок порядка 0.8 г см ⁻³ , независимо от марки смазочного материала и природы 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% по массе.

Результаты анализа следов металлов приведены 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: Zn = 977, Mo = 93 и = 894 мг / л. Присутствие цинка, молибдена и фосфора оказывает прямое влияние на трение и износ смазочных материалов.

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 восприимчив к 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), которое представляет 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 смазочных материалов при сдвиге.Это еще раз подтверждает, что смазочные материалы демонстрируют неньютоновское поведение.

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 почти 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 в течение всей продолжительности 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 увеличивается 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 по направлению 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.

3.3.3. Постэкспериментальный анализ

На рис. 8 показаны микрофотографии, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, использованных образцов для испытаний с мячом.Микрофотографии СЭМ показывают, что изнашиваемые поверхности претерпели нормальный износ при трении под действием нагрузки в направлении скольжения. Наблюдаемые следы износа параллельны направлению скольжения. Смазка и имеет более гладкую поверхность с некоторыми зазубринами по краям следа износа. Выравнивание поверхности должно было произойти 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, износ, связанный с этой смазкой, очень низкий из-за этого сглаживающего действия. Смазанный образец показывает сильные задиры на стальной поверхности. Следы задиров более глубокие, и, следовательно, при использовании этой смазки наблюдается больший диаметр пятна износа. Микрофотография SEM для смазанного образца показывает некоторые поверхностные повреждения с задирами в направлении скольжения. Повреждение поверхности проявляется в виде неравномерного удаления материала с поверхности.

EDX-анализ образцов показывает присутствие 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 делает вывод о силе 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 значений, и (ii) выборочных дисперсий и, то есть, которые представляют изменчивость — баллы и баллы 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, поэтому были использованы для определения коэффициентов корреляции. В таблице 7 приведены коэффициенты корреляции, полученные с помощью корреляционного анализа между различными физико-химическими и трибологическими параметрами.