Классификация масла по вязкости SAE, правильный выбор масла по САЕ

Категории масел

В зависимости от того, как данный ГСМ изменяется в зависимости от температуры, существуют разные категории:

  1. Зимние. Эти масла имеют небольшую вязкость, поэтому при холодной температуре на улице двигатель с ними легко запускается. Однако при высоких температурах такие масла не способны обеспечить нормальный режим работы двигателя. Вязкость моторного масла такого типа будет очень низкой при высоких температурах, поэтому оно не сможет создать надежную масляную пленку между деталями двигателя.
  2. Летние. При низкой температуре на улице (зимой, например) эти масла не обеспечат холодный запуск, но хорошо работают при высокой температуре из-за высокой вязкости.
  3. Всесезонные. Это универсальные смазочные материалы, которые при низких температурах обладают вязкостью зимних масел, при высоких ‒ вязкостью летних. Именно эти смазочные материалы пользуются наибольшей популярностью, ведь их не нужно менять каждый сезон, а также они весьма эффективны как энергосберегающие.

Вязкость моторных масел ‒ важный, но не единственный эксплуатационный параметр. Стоит также учитывать противоизносные, антикоррозионные, моющие и антиокислительные свойства. Несмотря на это, именно характеристики моторных масел по вязкости являются самыми важными. Именно по ним водители классифицируют ГСМ. А разные добавки и присадки только повышают стоимость продукта.

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.

Что рекомендуют учитывать автопроизводители при выборе масля для разных температурных режимах?

Перед тем, как выбирать моторное масло изначально следует, внимательно ознакомится с заводской инструкцией и рекомендациями завода изготовителя. Рекомендации и инструкция составляются на основании конструктивных особенностей механизмов двигателей, таких как степень нагрузки на смазочные материалы, показатель гидродинамического сопротивления масляной системы, показатель производительности насоса перекачки смазочной жидкости.

Перед тем, как приобретать моторное масло, необходимо сверить Классификацию на этикетке с данными в инструкции завода изготовителя. Рассмотрим в качестве примера всесезонную марку SAE 5W40. В данном случае латинская буква W показывает, что данный тип смазочной жидкости может использоваться в зимних условиях.

Первая цифра 5 показывает самую низкую температуру, при которой смазка сможет справляться с возложенными на нее задачами. Для того, чтобы получить реальную температуру необходимо цифру 5 прибавить к температуре — 40ºС, это значит, что данный тип смазки имеет нижний предел в — 35ºС. Вторая цифра в маркировке обозначает верхний температурный предел. В данном случае верхний предел составляет 40ºС.

Сразу следует заметить, что из списка классификации масел автовладельцу следует обращать особое внимание именно на те марки, которые подходят именно для его двигателя и рекомендованы заводом изготовителем. В противном случае, применение смазки с отличающимися от установленных производителем параметров, приведет к возникновению поломок и выхода со строя отдельных деталей или всего двигателя.

Основа для выбора конкретной марки ‒ это требование производителя автомобиля. В инструкции обязательно указывается, какой вязкостью моторное масло должно обладать. В качестве примеров в инструкции также приводятся конкретные марки и ссылки на сайты производителей смазочных материалов.

В том случае, если автомобиль старый, и найти официальные инструкции по типу и марке используемого масла не удается, можно самостоятельно подобрать марку масла для трансмиссии и двигателя. В любой точке продажи или на СТО смогут дать квалифицированные советы.

Лучшего всего при выборе моторного масла следовать советам производителя. Судя по данным рекомендациям, ваш автомобиль будет застрахован от проблем с запуском мотора зимой. При этом будут исключены негативные последствия для двигателя, связанные с масляным голоданием.

Если применять масла несоответствующей вязкости, то возможен повышенный износ мотора и даже заклинивание после запуска. Следует помнить, что после запуска мотора насосу нужно некоторое время для того, чтобы закачать масло по системе. Только тогда оно поступит к трущимся деталям.

И если вязкость будет слишком большая, то насосу потребуется гораздо больше времени. Все это время мотор будет находиться в режиме масляного “голодания”, из-за чего трущиеся детали быстро придут в негодность. Лучшим зимним маслом является то, которое способно сохранять свою текучесть даже в морозы. Лучшим в данном случае являются смазки класса “0W”.

Следует помнить, что классификация SAE J 300 распространяется только на вязкостно-температурные свойства моторных масел и не сообщает никакой информации об их эксплуатационных качествах.

Классификация SAE

  • КAPI – классификация разработана Американским Институтом Нефти (American Petroleum Institute), название происходит из соответствующей аббревиатуры.
  • ILSAC – классификация разработана международным комитетом по стандартизации и апробации моторных масел International Lubricant Standardization and Approval Committee.
  • ACEA – классификация разработана Ассоциацией Производителей Автомобилей Европы, название также сформировано из аббревиатуры — (Association des Cunstructeurs Europeens d’Automobiles)

Единственной признанной во всем мире системой является классификация SAE, разработанная Обществом автомобильных инженеров (Society of AutomotiveEngineers).Именно эта классификация в наиболее полной мере описала отношение между температурой и вязкостью моторного масла при его эксплуатации в автомобильном двигателе.

  • Летние SAE, не имеют буквенных обозначений, а только цифровые от 20 до 60, определяющие показатель вязкости. В данную категорию входят только масла с высоким показателем вязкости, которые позволяют эффективно эксплуатировать двигатель при высокой температуре окружающей среды.
  • Зимние SAE, маркируются цифровыми обозначениями и латинской буквой W. Цифра показывает степень вязкости и варьируется в пределах от 0W до 25W. Для работы в условиях низких температур используются маловязкие масла.

В зависимости от температуры окружающей среды, температуры различных частей двигателя параметр вязкости у одной и той же жидкости меняется пропорционально охлаждению или нагреванию, так как при этом происходит ускорение или замедление движения молекул смазочного вещества.

Летняя смазка SAE позволяет осуществлять надежное смазывание даже в условиях высокой температуры, но становится настоящим препятствием для нормальной работы механизмов при низкой температуре. Как результат, процесс пуска двигателя в значительной мере затрудняется.

ПОДРОБНОСТИ:   Как выставить зажигание на ваз 2101

Вязкость определяется благодаря международной разработке стандартизации смазок для силовых агрегатов. Это общепринятая стандартизация SAE, созданная автомобильными инструкторами Society of Automotive Engineers.

В классе SAE указываются температурные условия, при которых масляная жидкость начинает воздействовать на стартер, выполнять прокачку по насосу и обеспечивать смазывание для механизмов системы ДВС в момент холодного запуска. Таким образом, под давлением автомасло не допускает трения в сухих узлах двигателя и надежно смазывает его элементы в летний сезон независимо от длительности работы и скоростных нагрузок на моторную систему.

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.

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.

* Вязкость измеряется по методу ASTM D 5293 на вискозиметре CCS.** Вязкость измеряется по методу ASTM D 4684 на вискозиметре MRV; напряжение сдвига не допускается при любом значеи вязкости.*** Вязкость измеряется по методу ASTM D 445 на капиллярном вискозиметре (кинематическая).

Классификация подразделяет моторные масла на шесть зимних классов (0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W) и пять летних (20, 30, 40, 50 и 60). В этих рядах большим числам соответствует большая вязкость. Всесезонные масла, пригодные для круглогодичного применения, обозначают сдвоенным номером, один из которых указывает зимний, другой — летний класс, например, SAE 5W-30 или 10W-40, 15W-40, 20W-50 и т. п.

Классификация SAE J 300 APR 97 для зимних масех устанавливает максимальные значения динамической вязкости при низких температурах и минимальные значения кинематической вязкости при 100°С. Для летних масех установлены пределы кинематической вязкости при 100° С и минимальные значения динамической вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1.

Всесезонные масла отвечают требованиям к одному из зимних и к одному из летних масел одновременно, т. е. обладают очень пологой зависимостью вязкости от температуры. Это достигается загущеннием маловязких масел специальными макрополимерными присадками, повышающими индекс вязкости, иначе говоря, загущающими масло в области высоких температур больше, чем в области низких температур, и (или) использованием синтетических компонентов в качестве основы масла.

Примерное соответствие российской (ГОСТ 17479.1-85) и SAE классификаций

Обращаем внимание на то, что для двигателей различной конструкции температурные диапазоны работоспособности масла данного класса по SAE существенно различаются. Они зависят от мощности стартера, минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала, требуемоего для пуска двигателя, от производительности масляного насоса, от гидравлического сопротивления маслоприемного тракта и многих других конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов (техническое состояние автомобиля, качество бензина или дизтоплива квалификация водителя и т. п.).

Сочетание значений вязкости летнего и зимнего сортов масла не означает арифметического сочетания свойств вязкости. Так, например, масло 5W-30 рекомендовано к эксплуатации при температурах окружающей среды от —30 до 20°С. Вместе с этим летнее масло 30 может работать при температурах до 30°С, но только выше нуля.

В целом же термин «рекомендовано к эксплуатации» очень и очень условный.

Каждый двигатель каждой марки автомобиля отличается уникальным сочетанием степени форсированности, теплонапряженности, особенностей конструкции, применяемых материалов и так далее, вплоть до качества обработки поверхностей. Таким образом, владельцу Subaru не следует слепо использовать таблицу допустимых температур Chrysler.

Основные параметры, характеризующие низкотемпературные свойства по SAE

Показатель прворачиваемости определяет параметры текучести масла при низких температурных режимах. Под данным параметром следует понимать максимально допустимый уровень вязкости масла во время пуска двигателя, находящегося в условиях работ при низких температурных режимах. Проворачиваемость должна обеспечивать поворот коленвала с такой скоростью, чтобы двигатель мог запустится.

Показатель прокачиваемости выражается значением динамического показателя вязкости для температурного режима каждого конкретного класса. Данный параметр не должен превышать 60000 мПа*с, но при этом должен обеспечивать прокачивание по системе циркуляции масла.

Высокотемпературная вязкость характеризуется следующими показателями

Показатель кинематической вязкости измеряется при температуре в 100ºС. Данный параметр, для всесезонного масла, не должен выходить за пределы установленного диапазона. Так как при уменьшении вязкости произойдет преждевременный износ трущихся поверхностей, таких как подшипник, коленчатый вал, распределительный вал, кривошипно-шатунный механизм.

Разобравшись в принципе работы двигателя внутреннего сгорания, можно переходить к рассмотрению такого понятия, как кинематическая вязкость масла.

Если дать определение этому понятию простым языком, это возможность смазки создавать пленку определенной толщиной на поверхности трущихся деталей, и не стекать с них, при работе мотора в различных диапазонах температур. Исходя из этого, оно должно обладать определенными физическими параметрами.

Разобравшись в том, какое масло нужно для конкретного двигателя, многие задают вопрос, а как выбрать именно ту смазку, которая рекомендуется производителем.

Ответ очень прост. Для начала нужно внимательно изучить техническую документацию на машину, в которой можно будет найти класс вязкости смазки, необходимый именно этому двигателю. Обозначать его производитель будет таким образом (пример) 10w40.

ПОДРОБНОСТИ:   Какие Свечи Зажигания Лучшие в 2018 году Рейтинг

При этом производитель учитывает такие показатели температур:

  • рабочая температура двигателя, то есть работа мотора при запуске (окружающая температура) и после нагревания, то есть при 100 градусах и выше (бывает доходит до 150-200);
  • зависимость свойства масла терять свою вязкость при минимальных атмосферных температурах, то есть динамическая стойкость структуры смазки при воздействии на нее минусовых и плюсовых температур (этот показатель необходим для нормального запуска двигателя автомобиля).

Вот что такое вязкость масла с позиции автостроителей, которые выпуская и конструируя моторы, берут данные показатели при их проектировании.

Теперь рассмотрим, как производители обозначают данные показатели на этикетках своей продукции. Для того чтобы не было путаницы, существует такой общепринятый показатель, как вязкость масла по sae. Исходя из него, и можно расшифровать надписи на этикетках, и понять подходит ли оно для автомобиля.

Расшифровка вязкости по SAE

Для удобства возьмем емкость масла, у которой указана динамическая вязкость — 10w40.

Нам надо разобраться, что означают цифры. Первое число будет обозначать показатель эффективного запуска мотора при минусовых температурах. Чтобы это определить, нужно взять число 35 и отнять от него 10 (в случае с обозначением 10w40). Получим 25. То есть это расшифровка в том, что двигатель сможет запуститься при температуре -25 градусов без каких либо проблем, и смазка будет обладать необходимой вязкостью, чтобы ее протолкнула масляная система и разбросала по всем деталям.

Для определения максимально высокой температуры, к 10 прибавляется 40, и получаем 50 градусов, то есть при такой жаре масло будет обладать необходимыми показателями.

Буква «w», говоря простым языком это разделительный знак между двумя температурными показателями вязкости.

Важно понимать, что такой калькулятор температурных показателей применим ко всем моторным маслам, которые продаются на наших рынках. Но разные производители, производят свои продукты с добавлением всяких присадок, поэтому у разной смазки, несмотря на одинаковые цифровые обозначения, толщина покрывающей пленки может изменяться в сторону увеличения или уменьшения.

Таблица вязкости по SAE

Несмотря на то, что кинематическая вязкость — это показатель, который полностью зависит от температуры, и трудно предугадать, что происходит в двигателе во время определенной манеры езды, ассоциацией американских автомобильных инженеров была разработана система, по которой определяется вязкость моторного масла, таблица которой представлена на данной иллюстрации.

Она составлена после того как происходило тестирование моторных масел, при различных температурных показателях и эти данные вошли в обобщенные расчеты.

Простой автомобилист, может и не обратить внимание на нее, но автомобильные производители, которые разрабатывают современные моторы, обращают на нее внимание, и рекомендуют ту или иную смазку для созданных силовых агрегатов.

Важно понимать, что исходя из маркировки цифровых показателей, а также приведенной таблицы, вопрос, как определить смазку, которая идеально подойдет для автомобиля не представляет большой сложности. Но следует заметить, что даже на фирменных СТО иногда не обращают внимание на такую классификацию, и могут залить в двигатель смазку, которая не рекомендована производителем.

Поэтому всем водителям лучше контролировать такой процесс самостоятельно.

SAE (Society of Automobile Engineers) ‒ это международный стандарт, который регламентирует вязкость масел. Многие водители предполагают, что это производитель или марка смазочного материала, но это не так. Спецификация SAE не может ничего сказать про качество масла или про его предназначение для конкретного типа двигателя.

Стандарт SAE оценивает следующие параметры смазочных материалов:

  1. Кинематическая вязкость. Данный параметр характеризует соответствие продукта тому или иному классу вязкости. Это главный показатель для всех вариантов ГСМ, и его не нужно путать с динамической вязкостью моторного масла, которая определяет силу сопротивления двух масляных слоев.
  2. Прокачиваемость. Определяет скорость, при которой масло поступает к парам трения при запуске двигателя на холодную. Также здесь имеет место вероятность выхода из строя мотора по причине поворота вкладышей при пуске.
  3. Вязкость при высоких температурах. Отражает настоящую вязкость при эксплуатации при высоких температурах. Параметр характеризует также противоизносные свойства.

По сути, SAE ‒ это характеристики смазочных материалов по вязкости. Сегодня существует 5 летних классов и 6 зимних. В обозначении вязкости моторных масел зимнего типа обязательно присутствует английская буква W, что означает Winter (Зима). И чем будет более высокая вязкость, тем будет выше число, которое указывается в спецификации.

Чтобы вам было проще, давайте приведем простой пример характеристики смазочного материала. Попытаемся понять, что означает вязкость моторного масла спецификации SAE 10W-40. Отметим, что продукт именно с такой характеристикой чаще всего используется в России.

Итак, 10W в обозначении дает нам понять, что это масло является зимним. От того, насколько правильно вы сможете определить этот параметр, будет зависеть возможность легкой запуска двигателя на морозе без негативных для него последствий.

Обозначение 40 в нашем примере говорит о летнем классе продукта. Следовательно, такое масло является универсальным. Данный параметр определяет, как хорошо масло работает в высоком температурном режиме мотора.

Присутствие в названии обозначений обоих классов говорит о всесезонности ГСМ. То же самое можно сказать про вязкость моторного масла 5W40. Это всесезонное масло, которое может работать как при высоких, так и очень низких температурах.

ПОДРОБНОСТИ:   Обзор моторного масла Mobil Его характеристики и виды

Это одна из ключевых характеристик масла. Именно от этих свойств зависит диапазон температуры, в котором этот ГСМ обеспечит нормальный запуск мотора без его прогрева, а также эффективное прокачивание масла по смазочной системе, охлаждение трущихся деталей при наибольших нагрузках и температуре.

Даже в том случае, если автомобиль эксплуатируется в стране с умеренным климатом, диапазон изменения температуры от холодного запуска в зимнее время до максимального прогрева может составлять 180-190 градусов. Вязкость минерального масла в диапазоне температур от -30 до 150 градусов может изменяться в тысячи раз.

Летние масла, которые при высокой температуре имеют достаточную вязкость, обеспечат нормальный запуск мотора при температуре окружающей среды 0 градусов. Зимние ГСМ, которые обеспечат холодный запуск мотора при отрицательных температурах, при нагреве будут иметь недостаточную вязкость.

Поэтому сезонные масла нужно менять 2 раза в год. Причем их наработка вообще не играет никакой роли. Даже если автомобиль всю зиму стоял в гараже с зимним маслом, его необходимо заменить при наступлении теплоты. Из-за этого эксплуатация двигателей становится достаточно дорогой.

Эта проблема отчасти решена благодаря специальным полимерным присадкам. Поэтому в универсальных ГСМ типа 10W40 всегда будут присадки. Без них масло не может быть универсальным и одинаково хорошо работать зимой и летом.

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).

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.

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.

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.

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.

Что обозначают те все показатели, которые указаны на этикетке? Практическое применение разобрали, теперь можно глянуть изнутри, как оно всё устроено.

Масла стандартизируются по следующим критериям:

  • Максимальные показатели низкотемпературной вязкости при прокачивании и проворачивании для зимнего масла
  • Показатели кинетической вязкости при температурах 100 и 150 градусов- для летних масел.

Взглянем на таблицу классификации SAE J-300 DEC99

Класс по SAE Вязкость низкотемпературная Вязкость высокотемпературная
Проворачивание Прокачиваемость Вязкость, мм2/с при t = 100 °C Min вязкость, мПа·с при t = 150 °C и скорости сдвига 106 с-1
Max вязкость, мПа·с, при температуре, °С Min Max
0 W 6200 при — 35 °С 60000 при — 40 °C 3,8
5 W 6600 при — 30 °С 60000 при — 35 °С 3,8
10 W 7000 при — 25 °С 60000 при — 30 °С 4,1
15 W 7000 при — 20 °С 60000 при — 25 °С 5,6
20 W 9500 при — 15 °С 60000 при — 20 °С 5,6
25 W 13000 при — 10 °С 60000 при — 15 °С 9,3
20 5,6