Коли ми купуємо масло, то хочемо, щоб воно, по-перше, було «по сезону», а по-друге, підходило конкретному двигуну (особливостям його конструкції, режиму роботи і «віком»). Саме тоді варто звернути увагу на комбінації букв і цифр на каністрі - класифікацію масла. Вони розкажуть про те, чи призначене масло для бензинового або дизельного двигуна, при якій температурі воно буде оптимальним для мотора, чи годиться воно для нового сучасного двигуна чи ні. В принципі нескладно запам'ятати цифри з буквами і їх значення. Складніше зрозуміти, що за ними стоїть.
Дійсно, на якій підставі проводиться сертифікація масел, за якими правилами? Що конкретно означає те, що масло відповідає такому-то стандарту? І чи завжди масла відповідають заявленим виробником стандартам якості?
Ці та інші питання присвячений цикл статей-тестів за класифікацією і відповідності масел як вітчизняного, так і зарубіжного виробництва.
ЯК класифікуються ОЛІЇ?
Існує два основних принципи класифікації масел: по в'язкісно-температурним властивостям і класифікація масел за експлуатаційними властивостями (призначенням і якістю). Що стосується в'язкості, то орієнтир номер один - специфікація SAE. У класифікації масел за якістю і призначенням такої єдності немає: в даний час існує одночасно декілька систем - API, ACEA, JASO, ILSAC і ГОСТ (для країн СНД). Поряд із загальноприйнятими системами класифікації масел Військове відомство США (MIL) і великі виробники автомобілів і техніки (OEM) висувають додаткові вимоги (специфікації) до якості масел.
В'язкість масла - це основний показник якості, який є загальним для всіх масел. Для двигуна або будь-якого іншого механізму необхідно застосовувати масла з оптимальною в'язкістю, величина якої залежить від конструкції, режиму роботи і ступеня зносу, температури навколишнього середовища та інших факторів.
В даний час основною системою класифікації автомобільних моторних масел є специфікація SAE J300. SAE - це абревіатура Суспільства автомобільних інженерів США (Society of Automotive Engineers), організації, заснованої в далекому 1911 році. SAE J-300 містить 6 зимових класів і 5 літніх класів моторних масел. Класи в'язкості SAE OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W відносяться до зимових, а SAE 20, 30, 40, 50, 60 - до літніх.
ЗИМОВА І ЛІТНЯ В'ЯЗКІСТЬ
Коли двигун холодний, масло володіє тенденцією згущуватися. У цьому випадку важливо, щоб воно залишалося рідким навіть при низьких температурах, щоб протікати через двигун, захищати його деталі і сприяти пуску. Холодна в'язкість позначається в нормах SAE «зимової ступенем в'язкості» (з буквою W - winter).
Чим більше число річної в'язкості (без літерного позначення), тим більшою мірою масло зберігатиме свою в'язкість при нагріванні. В умовах міського руху і при спортивному водінні, а також коли висока температура повітря, двигун піддається впливу високих температур. Важливо користуватися маслом, яке при високій температурі в великій мірі зберігає свою в'язкість для захисту двигуна.
ЩО МЕНІ СНІГ, ЩО мені спека.
Літнє масло має достатню в'язкість, щоб забезпечити надійне змащування при високій температурі, але воно занадто в'язке при низькій температурі, в результаті чого при низькій температурі повітря утрудняється пуск двигуна. Малов'язке зимовий масло полегшує холодний пуск двигуна при низькій температурі, але не забезпечує його змазування влітку, коли температура масла в двигуні перевищує 100 ° С. Саме тому у нас зараз «засилля» всесезонних масел, які позначаються подвійним індексом, наприклад 10W-40. Як же зробити масло, що володіє такими «двоякими» властивостями, адже в'язкість мінеральних масел в інтервалі температур від -30 до 150 ° С змінюється в тисячі разів?
Для цього в них додають полімерні присадки (поліметакрилат, сополімери олефінів, поліізобутилену, гідрогенізовані сополімери стиролу з диенами і так далі). Ці присадки хитрим чином майже не впливають на в'язкість базового масла при низьких температурах, зате в спеку збільшують її дуже сильно (одна з причин - збільшення обсягу макрополімерних молекул з підвищенням температури).
На відміну від сезонних масел, загущені всесезонні масла змінюють в'язкість не тільки під впливом температури, але і швидкості зсуву, причому зміна це тимчасове. Зі зменшенням швидкості переміщення змащуваних деталей в'язкість зростає, а зі збільшенням - знижується. Цей ефект більше проявляється в мороз, але зберігається і в спеку, що має два плюси: зниження в'язкості на початку провертання холодного двигуна полегшує пуск, а невелике зниження в'язкості масла в зазорах між поверхнями тертя деталей прогрітого двигуна зменшує втрати енергії на тертя і дає економію палива .
тестуючи В'ЯЗКІСТЬ
У класифікації SAE цифри - це «умовні одиниці, що відповідають показникам в'язкості проворачиваємості і прокачуваності при низьких температурах (низькотемпературна в'язкість), а також значення в'язкості при температурі 100 ° С і мінімальної в'язкості при температурі 150 ° С при високій швидкості зсуву (високотемпературна в'язкість).
Але оскільки ми знаходимося в російських реаліях, то і тест наш довелося проводити по «нашому» ГОСТу. Ми вимірювали такі «в'язкі» параметри.
Кінематична в'язкість (по ГОСТ 33): визначається в капілярних віскозиметрах при температурах 40 ° С і 100 ° С. Вимірювання проводиться в термостаті, в якому підтримується задана температура. Вискозиметр занурюється в термостат, і коли масло нагрілося до потрібної температури, засікається час проходження маслом відомого обсягу віскозиметра (зігнутої трубки). В'язкість розраховується за формулою.
ДИНАМІЧНА В'ЯЗКІСТЬ: визначається при різних градієнтах швидкості зсуву в ротаційних віскозиметрах (ASTM D5293). Ми тестували низькотемпературну в'язкість проворачиваємості, від якої залежить число оборотів коленвала двигуна під час «зимового пуску».
Температура застигання (по ГОСТ 20287): температура, при якій масло не тече під дією сили тяжіння, тобто втрачає текучість. Масло в пробірці поміщається в термостат з сухим льодом, де після досягнення нею заданої температури проводиться нехитрий досвід: пробірку нахиляють під кутом 45 градусів і якщо через хвилину зрушення рівня є - значить, масло не застигло. Температура застигання повинна бути на 5-7 ° С нижче за ту температуру, при якій масло повинно забезпечувати прокачиваемость. У більшості випадків моторні масла застигають через випадання кристалів парафінів. Необхідна нормативною документацією температура застигання досягається депарафінізацією базових компонентів і / або введенням до складу депресорних присадок (поліметілакрілат, алкілнафталіни і т. Д.).
За класифікацією SAE показники ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОЇ В'ЯЗКОСТІ моторних масел оцінюються на основі наступних значень:
• мінімальної та максимальної в'язкості масла (сСт) при температурі 100 ° С (за стандартом ASTM D 445);
• мінімальної в'язкості при температурі 150 ° С і високій швидкості зсуву (10 ^ 6 с ^ -1) (метод ASTM D 4683 або, в Європі, метод СЕС L-36-А-90).
Чому важлива високотемпературна в'язкість при великій швидкості зсуву? Справа в тому, що вона показує поведінку масла в вузьких вузлах тертя двигуна - в підшипниках колінчастого і розподільного валів, кривошипно-шатунного механізму і т.д.
Максимальна низькотемпературних В'ЯЗКІСТЬ проворачиваємості визначається на імітаторі запуску холодного двигуна (CCS) за стандартом ASTM D 5293 і вимірюється в сантіпуаз (мПа с). Встановлено, що від цієї в'язкості залежить число оборотів коленвала двигуна під час «зимового пуску».
В'язкість прокачуваності визначається за стандартом ASTM D 4684 і характеризує можливість припливу масла в масляний насос і створення потрібного тиску в системі змащення при запуску двигуна. Визначення в'язкості прокачуваності було введено після того, як було відмічено, що деякі масла (SAE 10W-30 і SAE 10W-40) після перебування певного часу (понад 24 годин) при низькій температурі втрачають плинність і стають желеподібними.
API - ЗНАЄШ І КУПИВ!
Система класифікації масел API розроблена в 1947 році Американським інститутом нафти (American Petroleum Institute). Вона поділяє масла відповідно до їх призначення і якості. Якість масла - річ відносна, а саме комплекс властивостей, який необхідний для виконання роботи масла за призначенням. Одні властивості, такі як в'язкі, є основними для всіх масел, незалежно від їх призначення, а інші необхідні тільки в певних умовах застосування і в кожному конкретному випадку характеризуються відособленими показниками якості.
Стандарти робочих характеристик API вказуються за допомогою скорочень типу API: SJ і API: CE: перша буква означає тип двигуна (S = бензиновий, а C = дизельний), друга буква означає рівень робочих характеристик, і чим нижче рівень характеристик, тим ближче буква до початку алфавіту.
SL - це новітній стандарт для бензинових двигунів. CF - це останній стандарт для легких дизельних автомобілів. CD-II І CF-2 класифікація для 2-тактних дизельних двигунів. Від CF-4 до CH-4 це стандарти для важких дизельних двигунів.
Для досягнення рівнів робочих характеристик API: мастильні матеріали повинні успішно пройти чотири випробування, під час яких враховується наступне:
- підвищення температури масла в працюючому двигуні;
- подовження періоду між заміною масла, рекомендованого виробником; зусилля для досягнення робочих характеристик двигуна; стандарти з охорони навколишнього середовища, вимоги яких все більш жорсткими.
МАСЛЯНАЯ СПАЛАХ
Тести по стандарту API: проводяться в робочому двигуні. А що ж можна зробити в лабораторних умовах? Ось тут і знадобився вітчизняний ГОСТ, за яким можна тестувати ще одну групу властивостей, що дозволяють судити про якість масла. це:
Щільність ПРИ 20 ° С (ГОСТ 3900) - визначається ареометром.
ТЕМПЕРАТУРА спалаху у відкритому тиглі (по ГОСТ 4333), для визначення якої є спеціальний прилад. Тигель, в який наливається олія, підігрівають, при цьому за 1 хвилину температура масла не повинна підніматися більше, ніж на 2 градуси. Потім над тиглем проводять запаленим гнотиком і фіксують температуру, якщо масло спалахує (саме спалахує і гасне, але не горить - щоб масло загорілося, потрібна температура куди більша).
ВАЖЛИВА ЗОЛОТА СЕРЕДИНА
Наступні дві характеристики, які ми тестували, визначаються вхідними в масло присадками. Пакет присадок включає в себе кілька типів присадок, вони є в будь-якому маслі, наприклад, протизносні, антикорозійні, антиокислювальні, мийно-диспергуючі, антипінні, регулятори набухання ущільнень, модифікатори тертя, присадки-загусники.
ЛУЖНА ЧИСЛО (ГОСТ 11362) вказує на потенціал масла в плані ресурсу. При роботі двигуна в маслі утворюються продукти окислення, які викликають корозійне зношення деталей, який тільки посилюється взимку, коли стають актуальними і інші роботи по автомобілю, наприклад, ремонт генератора Київ. Для нейтралізації цих кислот в нього додають спеціальні присадки. Спочатку високе лужне число - показник довговічності масла, хоча на те, з якою швидкістю масло буде «старіти» і втрачати свої властивості, дуже сильно впливають і умови експлуатації. Якщо виробник заощадив на кількості присадок, а масло використовується в важких умовах (наприклад, в автомобілі, який експлуатується в великому місті, або просто в сильно зношеному двигуні), то присадки дуже швидко спрацюються. Для визначення лужного числа масло розчиняють в певному обсязі і проводять зворотне потенціометричні титрування. Це означає, що в розчин додають надлишок кислоти (соляної), а потім капають луг доти, поки вольтметр не видасть стрибок напруги. З обсягу лугу, який для цього знадобився, і визначають лужне число олії.
Сульфатної зольності (ГОСТ 12417) визначають містяться в маслі присадки. Формули і кількість присадок, як правило, є «секретом фірми». Але по правді кажучи, точні формули цікаві тільки компаніям-конкурентам - важливі властивості масла визначаються просто кількістю присадок. Воно-то і обчислюється при зважуванні залишку, отриманого при спалюванні масла в присутності сірчаної кислоти (тому параметр і називається «сульфатна зольність»). Для процедури використовують спеціальний тигель з кварцового скла, який спочатку гріють на звичайній плиті, а потім переносять в муфельну піч, температура всередині якої дорівнює 775 плюс-мінус 25 градусів. Чим більше сульфатна зольність, тим більше в маслі присадок. Але її значення не повинно перевищувати 1,3% від загальної маси для бензинових двигунів, 1,8% для дизельних, тому що зайва зольність збільшує нагарообразование.
УЧАСНИКИ, НА СТАРТ!
Для тесту ми брали масла з індексом 10W-40. Це універсальні всесезонні масла SG-SH, параметри в'язкості яких повинні бути достатніми для нормальної роботи двигуна в середній смузі Росії круглий рік.
У тест увійшли наступні масла:
ТНК СУПЕР ОЙЛ 10W-40 API: SG
SIBI MOTOR ЛЮКС 10W-40 API: SG