Какие свойства масла моторного

Моторное масло играет в двигателе сразу несколько ролей: уменьшает износ, силу трения в парах деталей двигателя, предохраняет их от коррозии, омывает, собирает продукты сгорания топлива, делает более плотным зазор между поршнем, поршневыми кольцами и цилиндром…

Производят масло не абы как, а по известной заранее рецептуре. Чтобы получить все необходимые свойства – смешивают основу (базовое масло) и точно рассчитанный пакет присадок.

Вязкость моторного масла

Моторные масла, равно как многие смазочные материалы, меняют свою вязкость исходя из своей температуры. Падает температура – повышается вязкость и наоборот. Всесезонное масло рассчитано на эксплуатационный диапазон от -35 °С (холодный пуск) до +150 °С…+180 °С (работа двигателя летом «на полную») – нетрудно сделать вывод, что его вязкость многократно изменяется.

Чтобы успешно осуществить холодный запуск зимой – вязкость не должна быть очень велика. В летнюю жару, при высокой температуре моторное масло, напротив, не должна быть на очень низком уровне.

Почему? Чтобы создавалась прочная масляная пленка между парами трения и нужное давление в системе. Чтобы обеспечить заявленную вязкость масла в полном температурном диапазоне делается следующее: производство моторных масел осуществляется из основы с малой вязкостью, которая затем обогащается модификаторами вязкости (полимерные загущающие присадки.

Таким образом, основа обеспечивает требуемые низкотемпературные характеристики. А загущающие присадки позволяют сохранить достаточный уровень вязкости при высоких температурах.

Что все это значит на практике? А то, что способность регулировать вязкость исходя из скорости – сокращает потери на внутреннее трение в моторном масле и, стало быть, мощность двигателя остается на уровне.

Например, когда поршень начинает движение, то его скорость увеличивается и наступает момент, когда масло разделяет поверхности (гидродинамический режим смазки). Загущающая присадка уменьшает вязкость масла и снижает тем самым потерю мощности двигателя.

Противоизносные свойства моторного масла

Противоизносные качества моторного масла – это умение минимизировать механический износ деталей двигателя, а также ЦПГ и колец.

Особо опасен тут механический износ для трущихся между собой элементов. Допустим, скорость невелика, но нагрузки зашкаливают – что будет тогда?

Масло не сможет эффективно выполнять свою функцию, разделять детали, облегчая ход. Детали контактируют друг с другом (это называется граничным режимом смазки). В эти моменты микроповерхности касаются друг друга и разрушаются. Так формируются выступы и задиры.

Этого допускать никак нельзя и для предотвращения разрушения поверхностей в масло заливают противоизносные присадки. Они образуют на металлической поверхности тонкую пленку, обеспечивающую скольжение.

А что делают щелочные присадки? Ответ: нейтрализуют кислоты. Они предотвращают коррозионный износ ЦПГ из-за воздействия кислот, окисления масла и сгорания топлива.

Моющие и диспергирующие свойства моторного масла

Моющие свойства масла

Это, как видно из названия, свойство масла очищать внутренние элементы двигателя от лака, нагара и пр. Такие свойства обеспечиваются вводом моющих присадок, в составе которых есть поверхностно-активные вещества (ПАВ), смывающие отложения от деталей в масло.

Диспергирующие свойства

Оставляют нерастворимые в масле вещества (нагар, продукты сгорания топлива) в активном состоянии, не позволяя им выпасть в осадок. Похоже на чудо? нет, все проще – специальные присадки-дисперсанты, облепляют загрязнения, образуя оболочку. А уж эта оболочка, поверьте, точно не позволит загрязнениям прилипнуть к стенкам двигателя.

Антиокислительные свойства моторного масла

Отвечают за рабочий срок моторного масла

Дело в том, что когда масло начинает окисляться – его качества ухудшаются и оно стареет. Можно ли отсрочить этот процесс? Да, можно, с использованием антиокислительных присадок. Они защищают масляную основу от действия кислорода, и процесс окисления замедляется.

Но, масло работает в двигателе в сложных условиях, так что полностью избавиться от окисления нельзя. Потому что после ввода антиокислительных присадок вязкость масла увеличивается, также растет коррозионная активность, склонность к отложениям и пр.

Антикоррозионные свойства моторного масла

Само название раскрывает суть. Имеется в виду способность масла сопротивляться коррозии, особенно на элементах двигателя, изготовленных из цветных металлов. Антикоррозионные присадки формируют прочные защитные пленки, препятствующие непосредственному контакту с моторным маслом, которое при нагревании оказывается сильной агрессивной средой для цветмета.

Энергосберегающие свойства моторного масла

Загущающие присадки вместе с модификаторами трения – это ингредиенты для получения энергосберегающих масел с маловязкой основой. Такие масла экономят топливо.

В зависимости от класса масла и рабочего режима автомобиля экономия топлива может составлять от 1,5-2 до 5,5-6%.

Модификаторы трения могут быть:

• Твердые – вещества диспергированные (измельченные) в масле. Хорошая адгезия дает возможность соприкосновения с поверхностями трения и уменьшения его величины при граничном режиме смазки
• Жидкие – вещества с высокой адсорбцией к металлу и образующие на поверхности “ворс”, снижающий силу трения

Рекомендации про выбор моторного масла

Как добиться того, чтобы двигатель работал долго и надежно, без перебоев:

• При выборе моторного масла лучше ориентироваться на перечень масел, одобренных автопроизводителем. Такие смазочные материалы успешно прошли испытания, обладают соответствующим набором качеств и допуск к применению
• Замена масла должна осуществляться в сроки, указанные в инструкции. При эксплуатации в городе, по бездорожью и т. д. движение проходит, как правило, на низких передачах и двигатель совершает больше оборотов на 1000 км пробега, чем при движении на трассе. Посему в таких рабочих условиях менять моторное масло необходимо в 1,5-2 раза чаще, чем установлено в инструкции
• Если у автомобиля большой пробег, то замену масла следует проводить чаще, из-за того, что его рабочие условия гораздо более суровы (износ двигателя, доступ раскаленных газов в картер)
• Замену масляного фильтра проводить параллельно с заменой масла. При применении некачественного топлива и большом пробеге по запыленной местности – соответственно, заменять его чаще, чем масло (в разумном пределе). Слишком много продуктов неполного сгорания топлива и пыли может привести к выходу фильтра из строя задолго до срока
• Не следует смешивать минеральные и синтетические масла, и доливать минеральное в полусинтетическое! Причина кроется в различной растворимости присадок в минеральной и синтетической основе. Итог смешивания может быть невеселым – превращение присадок в осадок – доливать нужно тот же сорт масла, который уже был залит в двигатель.
• Масла от разных фирм-производителей имеют разные пакеты присадок, и никто вам не гарантирует, что они несовместимы
• Промывание двигателя не обязательно, если вы своевременно меняли масло и уверены в его качестве
• Вы купили б/у автомобиль и не знаете, какое масло использовал прежний владелец? Тогда проведите замену масла, а перед этим промойте систему смазки специальным промывочным маслом. Иначе свежее качественное масло может отмыть много отложений, а это ведет к скорому засорению фильтра системы смазки
• Не увлекайтесь введением в моторное масло разного рода препаратов! Это может улучшить некоторые его свойства, но повлиять негативно на другие. Состояние двигателя пострадает в этом случае. Не верите? Дело в том, что в фирменном, качественном масле набор присадок точно определен и рассчитан, а возможное добавление в него какого-то средства может нарушить этот баланс
• Не смотрите на цвет масла при выборе. Многие, вводимые в него присадки, затемняют его
• Если двигатель не прогрет до рабочей температуры, то в масле щелочные присадки не могут нейтрализовать кислоты, получающиеся из продуктов неполного сгорания топлива. А это, увы, ведет к увеличенному коррозионному износу поршней, поршневых колец и цилиндров. А при движении автомобиля – двигатель получает нагрузку и прогревается скорее. Отсюда правило: в зимнее время прогрев двигателя на месте не должен превышать 3-5 мин

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

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

Другая половина начинает рассказывать о свойствах, присущих маслам, что тоже близко, но имеет немного другой смысл. Вот статья о свойствах моторных масел.
В моём понимании характеристики — это количественное выражение свойств масла. Так сказать, свойства, выраженные «в попугаях», т.е. физических величинах или коэффициентах, имеющих числовое выражение. Например, вязкость — это свойство масла. А величина кинематической вязкости при 100С (равная, скажем, 14) — это уже характеристика.
В общем доступе мы можем увидеть несколько характеристик моторных масел, как правило, они указываются в так называемых TDS (Technical Data Sheet — лист технических данных). Вот эти характеристики:

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

2. Кинематическая вязкость, динамическая вязкость, индекс вязкости.

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

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

3. Сульфатная зольность, щелочное число.

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

4. Температура застывания, температура вспышки, плотность.

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

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

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

5. Итого.

Так сказать, выводы по статье вкратце:

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