Подробнее о вязкости масел

В этой статье мы в очередной раз поднимем тему вязкости моторных масел. Казалось бы, что можно ещё сказать про это свойство масла?
Но, как оказалось, многие не до конца понимают что такое SAE и как масла одного класса могут отличаться друг от друга по вязкостно-температурным характеристикам. Я не буду сильно углубляться в теорию или рассказывать что такое вязкость масел и на что она влияет, все это давно прекрасно знают, да и статей-клонов на эту тему в интернете полным полно. Но, для полного понимания картины, нам всё-таки нужно немного вернуться к теории чтобы понять что же такое SAE и что означают его классы вязкости.
Классификация SAE (Society of Automotive Engineers - Общество Автомобильных Инженеров) разделяет масла на 11 классов по стандарту SAE J-300 (6 зимних - SAE 0W,5W,10W,15W,20W,25W и 5 летних - SAE 20,30,40,50,60). Всесезонные масла имеют двойное обозначение, где первое значение с буквой W дает зимнюю характеристику, а второе летнюю (SAE 0W-30; SAE 10W-30; SAE 5W-40 и т.д.). Зимние показатели масел определяют два максимальных значения низкотемпературной вязкости (проворачивания и прокачиваемости) и нижний предел
кинематической вязкости при 100°С. Летние показатели характеризуют пределы кинематической вязкости при 100°С, а также динамической вязкости при 150°С. Но, на самом деле кинематическая вязкость моторных масел измеряется при двух температурах (40°С и 100°С) в сантистоксах (cST или сСт), а динамическая вязкость измеряется в миллипаскаль-секундах при температуре 150°С (mPas или мПа·с). На таблице, представленной ниже, можно увидеть все классы вязкости по SAE и требования к н
им.
!Низкотемпературная вязкость
Максимальная вязкость, мПа*с, при соответствующей температуре
[table]
[tr][th]Класс по SAE[/th][th]
Проворачиваемость[/th][th]
Прокачиваемость[/th][th]
Вязкость,
мм2/с,при 100 0С, Min[/th][/tr]
[tr][td]0W [/td][td]
6200 при -35ºС [/td][td]
60000 при -40ºС [/td][td]
3.8[/td][/tr]
[tr][td]5W [/td][td]
6600 при -30ºС [/td][td]
60000 при -35ºС [/td][td]
3.8[/td][/tr]
[tr][td]10W [/td][td]
7000 при -25ºС [/td][td]
60000 при -30ºС [/td][td]
4.1[/td][/tr]
[tr][td]15W [/td][td]
7000 при -20ºС [/td][td]
60000 при -25ºС [/td][td]
5.6[/td][/tr]
[tr][td]20W [/td][td]
9500 при -15ºС [/td][td]
60000 при -20ºС [/td][td]
5.6[/td][/tr]
[tr][td]25W [/td][td]
13000 при -10ºС [/td][td]
60000 при -15ºС [/td][td]
9.3[/td][/tr]
[/table]
!Высокотемпературная вязкость
[table]
[tr][th]Класс по SAE[/th][th]
Вязкость,
мм2/с,при 100 ºС, Min[/th][th]
Вязкость,
мм2/с,при 100 ºС, Max[/th][th]
 Вязкость,
мПа*с, при 150°С
и скорости сдвига
106 с-1, min[/th][/tr]
[tr][td]20 [/td][td]
5.6 [/td][td]
<9.3 [/td][td]
2.6[/td][/tr]
[tr][td]30 [/td][td]
9.3 [/td][td]
<12.5 [/td][td]
2.9[/td][/tr]
[tr][td]40 [/td][td]
12.5 [/td][td]
<16.3 [/td][td]
2.9[/td][/tr]
[tr][td]40 [/td][td]
12.5 [/td][td]
<16.3 [/td][td]
3.7[/td][/tr]
[tr][td]50 [/td][td]
16.3 [/td][td]
<21.9 [/td][td]
3.7[/td][/tr]
[tr][td]60 [/td][td]
21.9 [/td][td]
<26.1 [/td][td]
3.7[/td][/tr]
[/table]

_Прокачиваемость - способность масляного насоса прокачать масло при минимальной температуре.
_Проворачиваемостъ - способность стартера проворачивать двигатель при минимальной температуре.
Существует два метода измерения вязкости масел, при двух разных отрицательных температурах, для одного и того же класса вязкости. В колонке \"Проворачиваемость\" дается результат измерения вязкости на \"имитаторе холодного пуска\" CCS (Cold Cranking Simulator), имитирующем холодный пуск двигателя от стартера. В колонке \"Прокачиваемость\" - на приборе, имитирующем поведение масла в картере и маслоприемнике после длительного охлаждения двигателя. Эта характеристика прокачиваемости масла по смазочной системе -
гарантия того, что при пуске не будет падения давления масла и сухого трения. Именно поэтому характеристику прокачиваемости определяют при более низкой температуре, на 5°С ниже для каждого класса. Показатели высокотемпературной вязкости моторных масел оцениваются на основе следующих значений: минимальной и максимальной вязкости масла (сСт) при температуре 100°С (по стандарту ASTM D 445) и минимальной вязкости при температуре 150°С и высокой скорости сдвига (106 с-1) (мето
д ASTM D 4683 или, в Европе, метод СЕС L-36-А-90). При эксплуатации двигателя особенно важна высокотемпературная вязкость при большой скорости сдвига, которая показывает поведение масла в узких узлах трения двигателя - в подшипниках коленчатого и распределительного валов, кривошипно-шатунного механизма и т.д.
Так как дело идёт к зиме, нас в первую очередь интересуют низкотемпературные свойства масел, так как всем известно, что 70% износа приходится на холодные старты, а чем ниже температура, тем больше усугубляется ситуация. Казалось бы, смотрим на класс вязкости SAE и всё. Вобщем да, но, если немного углубиться в вопрос, то можно сделать выбор более оптимальный. Дело в том, что как и в ситуации с классификациями ACEA и API, или допусками автопроизводителей, SAE лишь ставит определённые рамки. Допустим, что касается
низкотемпературных свойств, то у масла с классом вязкости SAE 5W вязкость при -30°С должна быть не больше 6600 мПас, и не больше 60000 мПас при -35°С, для обеспечения беспроблемной прокачиваемости и проворачивания стартером. Фактические же вязкостные показатели конкретного масла можно узнать лишь по его технической характеристике, в которой автопроизводитель указывает фактическую вязкость при 30 или 40, 100, 150 °С. Что же касается низкотемпературных показателей, то
обычно указывается не конкретная вязкость, а к примеру, что вязкость при -30°С < 60000 мПа·с, в соответствии с SAE. А вот фактической цифрой обычно обозначается температура застывания масла, это температура при которой масло теряет текучесть, именно это значение обычно несёт конкретную цифру. Так как его определяет и указывает производитель относительно конкретного продукта, в его техническом паспорте. Именно по нему можно сравнивать несколько масел, даже одного класса вязкости по SAE, по низкотемпературным
свойствам.
Дальше ещё интересней, иногда основа масла говорит о его низкотемпературных свойствах даже больше чем класс по SAE. Так как синтетика, кроме заведомо более высокой термоокислительной стабильности, обладает лучшими низкотемпературными свойствами, благодаря зачастую более высокому индексу вязкости, и при отрицательных температурах теряет вязкость меньше чем гидрокрекинг или минералка. Опять же, подтверждением этому может быть сравнение конкретных масел по температуре застывания. Допустим температура застывания
НС-синтетического масла SAE 5W-40 обычно равна -36-39°С, при этом у ПАО-синтетических масел -41-48°С. Это говорит о том, что и вязкость масел 5W-40 на разных основах при -35°С будет немного разной, хоть и меньше чем 60000 мПа*с в обоих случаях. Соответственно и прокачиваемость и проворачиваемость будет немного легче, хоть и не значительно. Ниже можно наглядно оценить насколько отличаются между собой масла с разными классами по SAE, на разных основах, по вязкости.