Одними из основных свойств моторного масла являются его вязкость и ее зависимость от температуры в широком диапазоне (от температуры окружающего воздуха в момент холодного пуска зимой до максимальной температуры масла в двигателе при максимальной нагрузке летом). Наиболее полное описание соответствия вязкостно-температурных свойств масел требованиям двигателей содержится в общепринятой на международном уровне классификации SAE J300.
Эта классификация подразделяет моторные масла 12 классов от 0W до 60: 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 6 летних (10, 20, 30, 40, 50, 60) классов вязкости.
Буква W перед цифрой означает, что масло приспособлено к работе при низкой температуре (Winter — зима). Для этих масел кроме минимальной вязкости при 100°C дополнительно дается температурный предел прокачиваемости масла в холодных условиях. Предельная температура прокачиваемости означает минимальную температуру, при которой насос двигателя в состоянии подавать масло в систему смазки. Это значение температуры можно рассматривать как минимальную температуру, при которой возможен безопасный пуск двигателя.
Всесезонные масла обозначаются сдвоенным номером, первый из которых указывает максимальные значения динамической вязкости масла при отрицательных температурах и гарантирует пусковые свойства, а второй — определяет характерный для соответствующего класса вязкости летнего масла диапазон кинематической вязкости при 100°С и динамической вязкости при 150°С.
Методы испытаний, заложенные в оценку свойств масел по SAE J300, дают потребителю информацию о предельной температуре масла, при которой возможно проворачивание двигателя стартером и масляный насос прокачивает масло под давлением в процессе холодного пуска в режиме, недопускающем сухого трения в узлах трения.
Аббревиатура HTHS расшифровывается как High Temperature High Shear Rate, т.е. «высокая температура — высокая прочность на сдвиг». С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре.
Большинство присутствующих сегодня на рынке моторных масел являются всесезонными, т. е. удовлетворяют требованиям по вязкости как при низких, так и при высоких температурах.
Степени вязкости моторных масел SAE J300 DEC99
| Класс вязкости по SAE | Низкотемпературная вязкость | Высокотемпературная вязкость | |||
| Проворачиваемость1), МПа·с, mах, при темп.,°С | Прокачиваемость2), МПа·с, max, при темп.,°С | Кинематическая вязкость3), мм2/при 100·С min max | При высокой скорости сдвига4), МПа·с, при 150°С и 10^6 c-1, min | ||
| 0W | 3250 при -30 | 30000 при -35 | 3,8 | — | — |
| 5W | 3500 при -25 | 30000 при -30 | 3,8 | — | — |
| 10W | 3500 при -20 | 30000 при -25 | 4,1 | — | — |
| 15W | 3500 при -15 | 30000 при -20 | 5,6 | — | — |
| 20W | 4500 при -10 | 30000 при -15 | 5,6 | — | — |
| 25W | 6000 при -5 | 30000 при -10 | 9,3 | — | — |
| 20 | — | — | 5,6 | 9,3 | 2,6 |
| 30 | — | — | 9,3 | 12,5 | 2,9 |
| 40 | — | — | 12,5 | 16,3 | 2,9 (классы 10W/40, 5W/40, 10W/40) |
| 40 | — | — | 12,5 | 6,3 | 3,7 (классы 15W/40, 20W/40, 25W/40, 40) |
| 50 | — | — | 16,3 | 21,9 | 3,7 |
| 60 | — | — | 21,9 | 26,1 | 3,7 |
| 1) ASTM D 2602 — имитатор холодного пуска CCS; 2) ASTM D 4684 и D 3829 — мини-ротационный вискозиметр MRV; Присутствие любого напряжения сдвига обнаруживаемое данным методом означает непрохождение теста независимо от значения вязкости; 3) ASTM D 445 — стеклянный капиллярный вискозиметр; 4) ASTM D 4683 — конический имитатор подшипника; CEC-L-36-A-90 (ASTM D4741 и ASTM D5481); Примечания: 1 cP = 1 мПа с; 1 cSt = 1 мм2/с | |||||
Необходимо обратить внимание на то, что для двигателей различной конструкции температурные диапазоны работоспособности масла данного класса по SAE существенно отличаются. Они зависят от мощности стартера, минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала, требуемой для пуска двигателя, от производительности масляного насоса, от гидравлического сопротивления маслоприемного тракта и многих других конструкционных, технологических и эксплуатационных факторов (техническое состояние автомобиля, качество бензина или дизтоплива, квалификации водителя и др.).
Предварительные рекомендации по подбору масел по вязкости:
— при пробеге автомобиля менее 25% от планового ресурса двигателя (или новый двигатель) необходимо применять масла классов SAE 5W-30 или 10W-30 всесезонно;
— при пробеге автомобиля 25-75% от планового ресурса двигателя (технически исправный двигатель) целесообразно применять летом масла классов SAE 10W-40, 15W-40, а зимой — SAE 5W-30 и 10W-30, всесезонно — SAE 5W-40;
Редакция SAE J-300APR97 от 1 августа 2001 г. включает в себя 6 зимних и 5 летних классов моторных масел.
Зимние содержат в обозначении букву «W» (от англ. «Winter» — зима): OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W.
Летние обозначаются — 20, 30, 40, 50, 60 (чем больше число, тем выше вязкость масла).
Всесезонные масла имеют двойное обозначение, например SAE 15W-40.
Ориентировочные диапазоны температур окружающего воздуха, при которых обеспечивается холодный пуск и надежное смазывание двигателя моторными маслами некоторых классов вязкости по SAE. Для разных моделей двигателей температурные диапазоны могут несколько отличаться.
КЛАССЫ ВЯЗКОСТИ
Соотношение температурных шкал цельсия / фаренгейта
tc = 0,555 х (tf — 32)
tf =1,8 x tc + 32
tc = температура по шкале Цельсия
tf = температура по шкале Фаренгейта
Пример 1:
210° по Фаренгейту перевести в градусы Цельсия:
tc = 0,555 х (210-32) = 98,79°C
Пример 2:
37° по Цельсию перевести в градусы Фаренгейта
tf = 1,8 x 37 + 32 = 98,6°F
Значения вязкости в различных единицах
мм2/с = кинематическая вязкость (сантистокс, сСт)
°Е = градусы Энглера (Engler)
SUS = Единицы Сейболда (Saybold Universal second)
R.I. — секунды Редвуда (Redwood)
| мм2/С (сСт) | °Е | SUS | R.I. |
| 2 | 1,12 | 32,6 | 30,4 |
| 4 | 1,31 | 39,2 | 35,3 |
| 6 | 1,48 | 45,6 | 40,6 |
| 8 | 1,65 | 52,1 | 46,1 |
| 10 | 1,83 | 58,9 | 51,9 |
| 12 | 2,02 | 66,0 | 58,0 |
| 14 | 2,22 | 73,6 | 64,5 |
| 16 | 2,34 | 81,3 | 71,2 |
| 18 | 2,65 | 89,4 | 78,1 |
| 20 | 2,88 | 97,8 | 85,2 |
| 24 | 3,3 | 115 | 100 |
| 28 | 3,8 | 133 | 116 |
| 32 | 4,3 | 150 | 131 |
| 36 | 4,8 | 168 | 147 |
| 40 | 5,4 | 186 | 164 |
| 44 | 5,9 | 204 | 180 |
| 48 | 6,4 | 223 | 196 |
| 52 | 6,9 | 241 | 212 |
| 56 | 7,4 | 260 | 228 |
| 60 | 8,0 | 278 | 244 |
| 65 | 8,6 | 301 | 265 |
| 70 | 9,3 | 324 | 285 |
| 75 | 9,9 | 348 | 305 |
| 80 | 10,6 | 371 | 325 |
| 85 | 11,2 | 394 | 345 |
| 90 | 11,9 | 417 | 366 |
| 95 | 12,6 | 440 | 386 |
| 100 | 13,2 | 464 | 406 |
| 110 | 14,5 | 510 | 447 |
| 120 | 15,8 | 556 | 487 |
| 130 | 17,2 | 603 | 528 |
| 140 | 18,5 | 649 | 568 |
| 150 | 19,8 | 695 | 609 |
| 160 | 21,1 | 742 | 650 |
| 170 | 22,4 | 788 | 690 |
| 180 | 23,8 | 834 | 731 |
| 190 | 25,1 | 881 | 771 |
| 200 | 26,4 | 927 | 812 |
| 220 | 29,0 | 1020 | 893 |
| 240 | 31,7 | 1112 | 974 |
| 260 | 34,3 | 1205 | 1056 |
| 280 | 37,0 | 1298 | 1137 |
| 300 | 39,6 | 1390 | 1218 |
| 340 | 44,9 | 1576 | 1380 |
| 380 | 50,2 | 1761 | 1543 |
| 420 | 55,4 | 1947 | 1705 |
| 460 | 60,7 | 2132 | 1868 |
| 500 | 66,0 | 2317 | 2030 |
| 540 | 71,3 | 2503 | 2192 |
| 580 | 76,6 | 2688 | 2355 |
| 620 | 81,8 | 2874 | 2517 |
| 660 | 87,1 | 3059 | 2680 |
| 700 | 92,4 | 3245 | 2842 |
| 750 | 99,0 | 3476 | 3045 |
| 800 | 105,6 | 3708 | 3248 |
| 850 | 112,2 | 3940 | 3451 |
| 900 | 118,8 | 4172 | 3654 |
| 950 | 125,4 | 4403 | 3857 |
| 1000 | 132,0 | 4635 | 4060 |
Примечание. Вязкость можно сравнивать только при одинаковых значениях температуры.
