Что произойдет, если я буду использовать неправильную вязкость масла?
Что произойдет, если я буду использовать неправильную вязкость масла?
Это зависит от того, как сконструирован ваш двигатель и как он реагирует на конкретную вязкость используемого масла (подразумевается обозначение SAE XXW-XX, чем больше цифры, тем масло гуще, или более вязкое).
Получается довольно расплывчато, вот более конкретные примеры:
1. Иван покупает новый автомобиль, для которого требуется моторное масло 0W-20. Он много просматривает информации в интернете, чтобы услышать старую аксиому о том, что «масло с более высокой вязкостью лучше защищает от износа, потому как масляная пленка толще».
Желая лучшей защиты мотору своего автомобиля, он сливает масло с вязкостью 0W-20, с которым мотор пришел с завода и использует его в качестве масла для цепи в своей бензопиле. Затем он заливает в мотор автомобиля гоночное масло 15W-50.
2. Затем у нас есть Андрей. Он имеет не так много денег на покупку нового автомобиля, поэтому он покупает Toyota Corolla 1998 года выпуска. Данный автомобиль требует вязкость моторного масла 5W-30. Но у Андрея есть 10W-30 в его гараже, поэтому он использует его для замены масла, потому как считает, что нет смысла тратиться на масло 5W-30.
Что должно случиться?
Двигатели построены для использования определенной вязкости моторного масла. Современные двигатели, например, построены с гораздо более жесткими допусками, чем их предшественники. Зазоры между валами коленчатого вала и коренными подшипниками намного меньше, чем у предыдущего поколения моторов. Это специально сделано для того, чтобы современные двигатели могли использовать масло с низкой вязкостью, например, 0W-20 — и даже 0W-16, которое используется в Toyota Camry 2018 года.
Зачем? Поскольку масла с низкой вязкостью уменьшают внутреннее трение, поскольку они протекают легче, чем масла с более высокой вязкостью, улучшая экономию топлива. Когда стандарты экономии топлива становятся все более строгими, автопроизводители склоняются к смазочным материалам с низкой вязкостью, чтобы помочь им соответствовать требованиям.
В случае с Иваном его гоночное масло 15W-50 может быть слишком «толстым», чтобы течь достаточно быстро, чтобы заполнить промежутки между кривошипными и коренными подшипниками во время работы двигателя. Масло не будет образовывать сплошную смазочную пленку, допуская контакт и износ металла о металл. Его двигатель был разработан специально для использования масла с низкой вязкостью, в данном случае 0W-20. Его более низкая вязкость позволяет ему быстрее течь и заполнять крошечные зазоры между деталями, что приводит к прочной, устойчивой смазочной пленке.
Помимо этого, двигатель будет тратить энергию, прокачивая более густое моторное масло, уменьшая экономию топлива. Так как более «толстые» масла не передают тепло, так как это делают более «тонкие» масла, рабочие температуры также будут увеличиваться, что может привести к ускоренному химическому разрушению и вредным осадкам и отложениям.
Андрей гораздо умнее.
В случае Андрея, разница между использованием 10W-30 и 5W-30 менее выражена. Его старый двигатель не построен с такими же жесткими допусками, как двигатель Ивана. Кроме того, оба масла имеют одинаковую вязкость при достижении двигателем рабочей температуры. Он это знает, потому что второе число в классе вязкости каждого масла (т. е. «30») одинаково. Оно показывает сопротивление масла течению при 100°C или нормальной рабочей температуре двигателя.
Однако использование 10W-30 вместо 5W-30 может затруднить холодный запуск. Чем ниже вязкость масла W, тем легче он будет течь при холоде. В этом случае 5W-30 будет легче проходить при запуске, чем 10W-30.
Что было бы, если Андрей в своем гараже нашел масло с вязкостью 0W-16 и начал использовать его в Toyota Corolla 1998 года выпуска вместо рекомендуемой вязкости?
Точно так же, как использование масла со слишком высокой вязкостью может привести к проблемам с двигателем Ивана, использование масла со слишком низкой вязкостью может иметь такой же результат. Масло, которое слишком «тонкое», может не создавать однородную смазочную пленку, обеспечивая контакт металл-металл, который вызовет износ.
Большие динамические нагрузки и тепло усугубят процесс износа. Поскольку масло разжижается, когда оно нагревается, слишком «тонкое» масло становится еще более «тонким» при сильном нагреве.
Масло, которое слишком «тонкое», также может привести к недостаточному масляному давлению для правильной работы системы изменения фаз газораспределения вашего автомобиля. Низкое давление может также приводить к тому, что гидрокомпенсаторы не остаются в контакте с кулачками, вызывая шум и повышенный износ.
Если вы используете вязкость, которая на один сорт выше или ниже, чем рекомендуется для вашего двигателя, маловероятно, что вы нанесете какой-либо серьезный вред. Но, чтобы облегчить любые проблемы, связанные с защитой двигателя и гарантией, лучше всего использовать вязкость, рекомендованную в руководстве по эксплуатации конкретного автомобиля.
Подписывайтесь на наш блог, чтобы расширить свои знания в области смазочных материалов!
Со дна пожиже: можно ли загубить мотор слишком вязким маслом?
Мастера официальных дилерских сервисов породили немало опасных заблуждений, базируясь на рекомендациях производителей и не желая мыслить за пределами “гайдлайнов”. Чего стоит только опровергнутая многократно, в том числе производителями автоматических коробок, теория о “несменяемости” масла в АКП… Ещё одна популярная байка, тиражируемая дилерами, возникла на волне увлечения производителями маловязкими маслами вроде 0W20 и 0W30. Теперь многие проблемы с мотором объясняются мастерами использованием “слишком вязкого масла”. Попробуем разобраться, возможно ли это вообще.
Что такое SAE?
Н ачнём с пояснения простых вещей — с обозначений класса вязкости всесезонных масел по стандарту SAE, Сообщества автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers), наиболее популярному в мире. В обозначении, скажем, класса 5W30 первая цифра — это индекс вязкости при низких температурах, а вторая — при высоких.
Чтобы определить эти индексы, методика SAE предусматривает ряд инструментальных тестов: CCS – Cold Crank Simulator, MRV – Mini Rotary Viscometer для низкотемпературного диапазона и два теста при рабочей температуре — Kinematic viscosity для температуры 100 градусов и новый тест HTHS — High Temperature High Share для 150 градусов. Всё это делается с помощью точной сложной аппаратуры, и фиксироваться на этой части мы не будем.
Для каждого класса масла определен диапазон, в который должны укладываться его характеристики. Но общий смысл обозначения максимально прост: первая цифра говорит, насколько вязким является масло при холодном старте, а вторая — насколько оно выдерживает рабочие температуры. При этом каждая из цифр вовсе не означает абсолютное значение вязкости.
Для иллюстрации мы взяли результаты исследования лаборатории компании Widman International и немного адаптировали их для российского читателя.
На графиках хорошо заметно, как сильно параметры вязкости масел меняются при росте температуры. Очевидно, что пока мотор не прогреется хотя бы до 30 градусов, ему приходится очень тяжело, особенно на маслах 10W40 и 15W40.
А вот между 40 и 80 С можно наблюдать совсем интересную картину: с ростом температуры кривые начинают пересекаться. И масло 10W40 к 80 градусам становится менее вязким, чем 5W40.
Оптимальная вязкость при рабочей температуре (от 100 до 110 градусов) — от 9 до 18 мм2/с. В эти границы попадают все масла, но при даже незначительном дальнейшем росте температуры масло 5W30 теряет остатки всей вязкости и становится слишком жидким. Так что тут более вязкие масла даже имеют очевидное преимущество.
Аналогичные “сюрпризы” существуют и для низкотемпературного индекса. И, конечно же, масла с одной номинальной вязкостью и полностью соответствующие стандарту всё же могут довольно существенно различаться по характеристикам. Но для простоты объяснения я буду учитывать индексы вязкости раздельно — как масла 5W или как масла W40, говоря о низкотемпературной и рабочей вязкости, без оговорок о реальном классе масла, чтобы не вносить путаницу. Просто подразумевая, что большая вязкость соответствует большему классу вязкости, без дополнительных хитростей и оговорок.
Еще один важный момент связан с тем, что холодная вязкость масла на порядок или два отличается от вязкости при рабочей температуре. Типичное минеральное масло 15W40 при температуре около нуля градусов имеет кинематическую вязкость порядка 1 500 мм2/с, а при рабочей температуре этот параметр уже составляет всего 13 единиц. У синтетики 5W30 эти параметры меняются не так сильно: 900 мм2/с при нулевой температуре и порядка 11 при рабочей.
Вязкость зависит от температуры нелинейно: в зависимости от состава масла она резко повышается в зоне низкой температуры и достаточно плавно изменяется в области рабочих температур. Замер рабочей вязкости проводится при ста градусах Цельсия, но рабочим диапазоном обычно является зона от 20-30 градусов, когда вязкость выше номинальной уже не на два порядка, а менее чем в десять раз.
В зависимости от двигателя и режима эксплуатации температура масла внутри него существенно различается, а значит, и вязкость одного и того же масла в рабочем режиме в разных двигателях разная. Более того, она непрерывно меняется в процессе движения. Таким образом, выбор вязкости масла связан еще и с такими параметрами, как типичная длительность поездки, нагрузка и температура окружающей среды.
К тому же на температуру масла (а значит, и на его вязкость) заметно влияет состояние двигателя. Повышенный объем картерных газов, неисправная система вентиляции, дополнительная защита картера, изношенный масляный термостат, грязный маслорадиатор — всё это вносит свои коррективы в режим работы масла.
Кроме того, нужно учитывать, что масло меняет свою вязкость в процессе эксплуатации. Обычно рабочая вязкость снижается по мере вырабатывания загущающих присадок, что особенно характерно для масел с вязкостью свыше W40, а низкотемпературная вязкость, наоборот, возрастает, поскольку срабатываются и присадки, повышающие текучесть при низкой температуре. Последнее характерно для всех масел с существенной долей минеральной основы, то есть, фактически для 99% масел на рынке, потому что даже у очень дорогих эта доля менее 30% не бывает. Чистая синтетика может вести себя иначе, но это тема для отдельного разговора.
Гуще или жиже?
С учетом вышесказанного становится понятно, что никто не будет пытаться создать двигатель, которому для работы нужно масло строго определенной вязкости, не выше и не ниже заявленной в документах. Это просто технически невозможно: как я уже подробно говорил выше, вязкость масла постоянно меняется, причём в весьма широком диапазоне.
Но самый главный вывод — в том, что мотор существенную часть своего пробега работает с маслом, вязкость которого на порядок или даже два выше, чем его вязкость при рабочей температуре согласно SAE. Потому, опять же, ни один производитель не будет делать двигатель, которому могло бы повредить более вязкое масло. Даже если у вас залито масло с индексом вязкости в два раза выше, чем рекомендуемое, мотору это совершенно безразлично — он прекрасно будет работать и на этом масле. Ему это вредит не больше, чем типовая 15-минутная поездка, особенно зимой.
Конечно, в долгосрочной перспективе возможно проявление каких-то особенностей, вызванных использованием слишком вязкого масла. Но их никак нельзя назвать фатальными для всего мотора. Например, может раньше срока износиться редукционный клапан насоса, сам маслонасос или фазорегуляторы. Но и это крайне маловероятно.
Фактически мотор рассчитывается на минимальную, а не максимальную рабочую вязкость масла. Любое уменьшение его рабочего давления критично, а вот небольшое повышение вязкости и давления — практически безвредны. Они приведут к небольшим колебаниям характеристик, и не более того. И уж совершенно точно нет ни одного двигателя, в котором «масляные каналы слишком узкие» или «зазоры слишком маленькие».
Другое дело — использование слишком маловязкого масла. Как мы видели из графиков, при высоких температурах маловязкие масла могут переступить минимальный порог вязкости в 9 мм2/с. Для масла 5W30 это возможно уже при 115 градусах. Тем временем, нормальная рабочая температура в современных моторах может достигать 110 градусов, а масло им часто рекомендуют и вовсе 0W20. И тут последствия могут быть более губительными, вплоть до проворота вкладышей и износа шеек коленвала. Поэтому уж лучше более густое масло, чем более жидкое.
Надо ли промывать двигатель при замене масла и можно ли смешивать разные сорта?
Надо ли промывать двигатель при замене масла?
Именно такой вопрос, в очередной раз, задают автолюбители при замене масла в моторе. Ответ на этот вопрос мы постараемся привести в данной статье, где будут разложены все аргументы за и против промывки двигателя при замене масла. Также приведем пример, как сделать правильную промывку двигателя — самый лучший способ.
Что такое промывка двигателя и зачем она нужна?
Большинство автолюбителей эту фразу промывку двигателя ассоциируют с какой-то химией (а-ля «5 минутная промывка двигателя»), которая добавляется в старое масло перед сливом, после чего можно заливать новое, или же со специальным промывочным маслом, которое заливается между «старым» и «новым» маслом. Исходя из такого понимания вопроса, автолюбители нередко сбиваются с ног в поисках самой эффективной «5 минутной» промывки, или же самого качественного промывочного масла. Многие еще и употребляют такие продукты при каждой замене масла…
В любом масле есть ряд присадок, и как минимум одна из них и отвечает за постоянную очистку внутренних деталей двигателя. Таким образом, заливая в свой мотор качественное масло – Вы уже делаете достаточно для очистки двигателя. Если Вы регулярно и вовремя заливаете в двигатель одно и то же качественное масло – никакие дополнительные процедуры по промывке двигателя не нужны!
Скажем нет пятиминутной промывке. Каждому двигателю нужно не какое-нибудь, а конкретное масло, с конкретными характеристиками и индивидуальным химическим составом. Только при этом условии мотор будет жить долго и работать нормально. Вы, к примеру, заливаете в мотор вместе с уже отработанным маслом, какую-то химию «для промывки двигателя». Совершенно очевидно, что в этой химии должны быть какие-то активные вещества, иначе промывка, как таковая, теряет смысл. Вы знаете, как эти вещества могут взаимодействовать с внутренними деталями двигателя? У Вас есть гарантия, что промывка не разъест,
например, кольца в Вашем моторе?
Более того, залив промывку в старое масло, вы существенно меняете его характеристики, и в первую очередь речь идет о вязкости масла. Очень сильно меняете. Потом это старое масло сливается, и до 10% его остается в моторе (зависит от конструкции двигателя)! Не верите? Так проверьте, хотя бы методом сравнения, сколько по техническим характеристикам производителя должно быть масла в Вашем двигателе, и сколько масла Вы обычно заливаете.
Если заливаете новое масло, и оно смешивается, только уже не со старым, а с вообще непонятно с чем, абсолютно точно не подходящим для двигателя. И содержание этой адской смеси в новом масле – целых 10%! Для справки, в нормальном масле примерно 85% состава – это основа, и еще 15 – присадки. То есть, Вы добавляете в свое масло еще почти столько же «присадок», сколько там уже есть. Только действие этих «присадок» — непредсказуемо, ибо они точно не предусмотрены производителем двигателя.
Другой вопрос, если Вы только купили автомобиль, и не знаете какое раньше масло было залито — «синтетика» или «минералка». Или, к примеру, Вы решили сменить марку, тип, либо производителя автомасла. В этих, а также некоторых других случаях, мотор промыть нужно, но только не химией и не каким-то специальным промывочным маслом.
Собственно, промывать мотор нужно только в следующих случаях:
Когда Вы меняете марку и/или производителя масла.
Когда меняется вязкость или тип моторного масла (например, с синтетики переходите на полусинтетику).
Когда есть подозрения, что в двигатель могло попасть некачественное топливо, антифриз, некачественное масло.
После любого ремонта двигателя, связанного с вскрытием ГБЦ (головка блока цилиндров).
Когда есть сомнения в своевременных регулярных заменах масла в прошлом.
Вопросы и ответы про промывке двигателя:
Стоит ли промывать двигатель при замене с «синтетики» на «синтетику»?
Нет.
Состав моторных масел примерно одинаков, так что смысла в промывке двигателя нет. Ведь лучшая промывка двигателя — это как можно чаще менять масло и не «тянуть» с его заменой. А всякие «пятиминутки» — это не только выброшенные деньги, но и возможность возникновения проблем в двигателе.
Стоит ли промывать двигатель при замене с «синтетики» на «полусинтетику»?
Полусинтетика с синтетикой смешивается в любых пропорциях, и если уж и промывать, то тем же маслом которое собираетесь заливать. По своему собственному опыту могу сказать, что менял масло с полусинтетики на синтетику — и не было никаких проблем. Просто при следующей замене масла чуть сократил срок его замены: с 10 000 до 8 000 км. И еще следует добавить, не страшитесь, что ваше масло «свернется». Сейчас это просто нереально, ведь качество современных масел очень высокое и позволяет смешивать их между собой.
Стоит ли промывать двигатель при замене с «минералки» на «синтетику»?
Не нужно.
При смене с минералки на полусинтетику, никаких манипуляций не требуется. А для смены с минералки на синтетику достаточно следующее. Залить синтетику по щупу до минимума (со сменой фильтра) завести, дать поработать 5-10 минут. Слить масло, заменить фильтр (уже второй) и смело заливать масло по уровню.
Нужно ли промывать двигатель при смене производителя масла?
Нет, делать это не обязательно. Сейчас всё моторное масло примерно одинаковое по составу, и лишь немного разниться в зависимости от присадок, который использует производителя. Доля этих присадок составляет малую часть и не существенно влияет на характеристики двигателя. Желательно, только выбирать масло по его маркировке и классу — SAE и API, а производитель не играет существенной роли.
Как производить промывку двигателя? Самый лучший способ
Cливаем «старое» масло с прогретого двигателя, дав при этом машине хорошенько отстояться (чтобы вытекло максимум). Если автомобиль на подъемнике и он такое позволяет, машину можно «наклонить» в обе стороны – так вытечет больше.
Заливаем «новое» масло, ставим новый масляный фильтр.
Пару дней ездим, не перегружая мотор (держим «обкаточный» максимум оборотов).
Снова меняем масло, опять с максимальным сливом (фильтр тоже под замену!).
Первую следующую замену масла после вышеописанных операций производим в два раза быстрее обычного (т.е. если Вы обычно меняете масло каждых 10 тыс. км., в первый раз поменяйте через 5 тыс.).
Вязкость моторного масла (все, что нужно знать автолюбителю)
На Вязкость масла поверку, вязкость моторного масла — один из самых не очевидных параметров, который часто стает камнем преткновения при выборе масла. Проблема в том, что существует множество различных точек зрения — у продавцов, официальных сервис-менов, «гаражных» автомехаников и просто опытных автолюбителей. И эти мнения зачастую противоречат одно другому.
На самом же деле, если понимать хотя бы в общем назначение масла в двигателе, вопрос о вязкости не должен быть слишком сложным.
Вместо вступления:
Самые популярные заблуждения автолюбителей относительно вязкости моторного масла, навязанные производителями автомасла и мотористами СТО:
1. «Если я люблю ездить быстро – мне стандартное моторное масло не подходит – нужно заливать более спортивные автомобильные масла» — реальная потеря мощности и быстрый капитальный ремонт двигателя Вам обеспечены – действуйте!
2. «Когда разрабатывался мой мотор – еще не было современных масел с большой вязкостью, так что автопроизводитель и не мог их рекомендовать» — не было тогда не только современных марок моторного масла, не было еще и технологий производства двигателей, рассчитанных на современное автомасло, так что начинайте подыскивать хорошего мастера для капремонта мотора.
Что такое вязкость масла?
Главная задача автомасла – не допустить сухого трения движущихся внутренних деталей двигателя, а также обеспечить минимальную силу трения при максимальной герметичности рабочих цилиндров. Очевидно, что сделать субстанцию, которая обладала бы необходимыми для этого свойствами, и при этом имела бы стабильные характеристики в широком диапазоне температур невозможно, а диапазон рабочих температур масла в двигателе достаточно широк.
Необходимо Вязкость масла заметить, что та температура, которую большинство автолюбителей наблюдают на приборной доске, и которую принято называть температурой двигателя – на самом деле является температурой охлаждающей жидкости, которая действительно стабильна в прогретом двигателе и должна составлять около 90 градусов. Температура масла при этом существенно «гуляет» и может доходить до 140-150 градусов в зависимости от скорости и интенсивности движения.
Исходя из этого, для каждого отдельно взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры автомасла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.
Наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость.
Простым языком, понятным автолюбителю, можно сказать так: вязкость масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть. Вроде не сложно? Но ведь именно вязкость масла более всего меняется в зависимости от температуры, являясь «переменной» величиной?
Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость того или иного автомасла при разных рабочих температурах. По сути, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.
Что означают цифры обозначения вязкости масла на этикетке?
После аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило и используют все автолюбители). Не вдаваясь в физику и сложную терминологию (это есть ниже), расшифровать эту надпись можно так:
Гораздо интереснее второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, ибо это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель автомобиля.
Какая вязкость лучше подходит для двигателя?
Принято считать, что чем выше вязкость при высоких температурах – тем лучше. В частности, масла с высоким показателем высокотемпературной вязкости рекомендуют для спортивных автомобилей. Но это абсолютно не означает, что если Вы зальете в свой гражданский мотор спортивное масло, он от этого станет спортивным или лучше поедет. Скорее всего, будет как раз наоборот – вы таким образом потеряете мощность и быстро уложите двигатель.
Повторюсь рекомендации о вязкости масла в сервисной книжке уже в который раз – ни в коем случае не следует заливать в двигатель масло, вязкость которого не предусмотрена производителем автомобиля именно для Вашего мотора! Производитель авто учел все возможные режимы езды на Вашем двигателе и рекомендовал именно те параметры вязкости, которые для ЭТОГО мотора являются оптимальными.
Очень показательным является эксперимент, произведенный Михаилом Колодочкиным и Александром Шабановым, описанный в журнале «ЗА РУЛЕМ» № 3/2008. Они попробовали залить в двигатель ВАЗовской восьмерки масло с высокотемпературной вязкостью в 50 единиц и обнаружили (и доказали) существенное падение мощности, а также увеличение износа двигателя по сравнению с предусмотренным производителем моторным маслом с верхней вязкостью в 40 единиц.
Только не надо улыбаться, приговаривая: «а, Жигули, ну понятно…». На любой иномарке эксперимент дал бы те же результаты, потому что суть там именно в том, какую максимальную вязкость предусмотрел производитель авто!
Таблица значений вязкости моторного масла по классификации SAE
Автомобильные масла — классификация SAE J-300 DEC99
Какую вязкость масла выбрать?
5W-50 или 0W-30?
Или что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость?
Вроде по вязкости автомобильных масел уже все разжевали, да видно не совсем. Вопросы, которые часто задаются на форуме сайта, подсказывают, что нужно написать еще на тему вязкости масла. Итак, что лучше выбрать, большую или меньшую вязкость моторного масла? И как быть, если гарантийный сервис заливает автомобильное масло с непредусмотренной в инструкции по эксплуатации вязкостью?
Сразу скажу в который раз: вязкость автомасла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от возраста, пробега, стиля вождения, бюджета и «авторитетного» мнения сервис-менов, даже если это официальный сервис. Эта статья написана для сомневающихся и тех, кому просто интересно, почему так. Если Вы – из таких – читайте дальше, если нет – читайте инструкцию по эксплуатации (либо сервисную книжку), и требуйте, чтобы Вам заливали исключительно предусмотренное конструкторами двигателя моторное масло (по всем параметрам, включая вязкость).
Итак, углубляемся в вопрос вязкости моторного масла. Самая понятная большинству автолюбителей пара трения в двигателе – это «поршень-цилиндр», поэтому берем для наглядности именно эту пару трения в свою небольшую логическую экспертизу.
Что такое зазоры в парах трения и зачем они нужны?
Для начала, риторический вопрос: диаметр поршня (в сборе с кольцами), и внутренний диаметр цилиндра, одинаковы? Конечно, нет! Для того, чтобы поршень мог сотни раз за минуту сделать поступательные движения в цилиндре, его диаметр просто обязан быть немного меньше, иначе трение мгновенно нагреет обоих участников нашей подследственной пары трения до температур, при которых они разрушатся.
Итак, разница в диаметрах (зазор) есть, вопрос следующий – насколько велик этот зазор, чем он заполнен и на что он влияет? Исходя из принципа работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), именно этот зазор и определяет в результате КПД мотора (коэффициент полезного действия), ибо именно через этот зазор происходит «утечка» толкательной силы взрыва топливной смеси в цилиндре. Таким образом получается, что чем меньше зазор – тем больше мощность?
С другой стороны, как уже говорилось, зазор (пусть минимальный) все-таки необходим, кроме того, как и любой другой паре трения, нашей паре также обязательно нужна постоянная смазка. Поэтому, главная задача конструкторов сделать этот зазор точно соответствующим той масляной пленке, которую создает моторное масло, имеющее такое свойство, как вязкость. В этом случае мощность двигателя будет максимально возможной (при прочих равных) для его конструкции.
Вот на этом месте как раз и начинаются проблемы. Почему? Да потому, что вязкость масла – величина переменная, существенно зависящая от температуры в обратной пропорции. Например, у стандартного масла 5W-40, при прогреве двигателя, скажем от 40 до 100°С, реальная вязкость падает с примерно 90 до 14 мм2/с, т.е. более, чем в 6 раз! И падает вязкость не одномоментно, а постепенно, по кривой. И кривая эта у каждого масла своя. Соответственно, если температура масла ниже 40 – вязкость будет еще больше, если выше 100 – еще меньше. Очевидно, что вместе со значением вязкости изменяется и толщина пленки на парах трения.
Прогрев двигателя и вязкость автомасла
Что-же происходит в двигателе, когда он холодный и вязкость масла в разы превышает расчетную рабочую? Вспоминаем школьный курс физики и делаем вывод: если масляная пленка толще зазора, увеличивается сила трения, что приводит к падению мощности и повышению температуры. Именно в этом и заключается «секрет» моторостроителей: они рассчитывают зазоры именно под рабочие температуры двигателя (каковыми для большинства моторов считается диапазон 100-150 °С), сознательно заставляя двигатель работать под повышенными нагрузками при прогреве.
Именно завышенная вязкость холодного масла помогает двигателю прогреться быстрее. И именно поэтому автопроизводители категорически не рекомендуют нагружать двигатель до полного прогрева. Ну и именно по этой причине специалисты утверждают, что один (каждый) прогрев мотора в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя (не путать с ресурсом моторного масла – на сервисный интервал это влияет не так сильно).
Нужно отметить, что со временем внутренние поверхности двигателя постепенно изнашиваются, зазоры увеличиваются, соответственно, степень влияния повышенной вязкости холодного автомасла на износ уменьшается.
Вязкость масла при рабочих температурах
Что же происходит, когда двигатель, и, соответственно, моторное масло, прогрелись до рабочей температуры? А в этот момент начинает работать система охлаждения двигателя. Происходит все примерно по такой схеме (очень упрощенно): при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается => температура масла растет => вязкость масла падает => толщина масляной пленки уменьшается => коэффициент трения уменьшается => температура масла падает (не без помощи системы охлаждения), или во всяком случае, ее рост существенно замедляется. Круг замкнулся, мотор работает. Но вязкость и температура моторного масла при этом не стоят на месте – они динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем мотора диапазонах.
Таким образом, на самом деле, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора.
Не следует забывать о том, что любой двигатель, особенно современный – очень точный механизм, и от этой самой точности в основном и зависят все те параметры, по которым мы, обычно, оцениваем потребительскую привлекательность двигателя: мощность, крутящий момент, топливная экономичность.
И вот тут как раз приобретает особенную ценность главный вопрос: а есть ли разница в зазорах и рабочих температурах двигателей разных типов, объемов и производителей? Есть, и разница эта очень существенна, особенно если речь идет о последних моделях двигателей. Именно поэтому существуют разные допуски автопроизводителей для моторных масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (наиболее яркий пример – классификация ACEA).
Подчеркну, речь идет далеко не только о маслах с разным индексом вязкости по SAE! Индекс высокотемпературной вязкости по SAE присваивается исходя из абсолютных значений вязкости масла при температурах 100 и 150 °С (детальнее, см. таблицу вязкости масла – там есть все диапазоны). А вот до, между, и после указанных промежуточных значений, кривая изменения вязкости разных масел при изменении температуры может достаточно сильно отличаться. Уже не говоря о том, что даже в указанных контрольных точках температуры, требования SAE предполагают не точные значения вязкости, а достаточно широкий их диапазон.
Таким образом, даже два разных масла, на этикетках которых написано, скажем, 5W-40, вполне могут иметь разную абсолютную вязкость при температуре 90, 120, или 145 °С. И именно эта динамика, в числе прочих параметров, зашифрована в тех самых таинственных буквах и цифрах допусков автопроизводителей и классификаций качества моторных масел. Причем, следует в который раз подчеркнуть: динамика вязкости масла не может быть хорошей или плохой – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя!
Что происходит, когда вязкость масла выше нормы?
Итак, двигатель прогрелся до рабочих температур, но вязкость масла не упала до нужного (рассчитанного конструктором) значения, что произойдет? На нормальных оборотах и нагрузках в принципе ничего страшного – температура двигателя несколько повысится и вязкость упадет до необходимой нормы, которая уже будет компенсироваться системой охлаждения. В этом случае рабочая температура двигателя будет выше нормы для этих оборотов и нагрузки, но при этом все еще будет, скорее всего, укладываться в допустимый диапазон. Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса.
Совсем другое дело, если Вы, к примеру, резко увеличите обороты мотора (экстренный разгон при обгоне на затяжном подъеме, например). скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре (опять таки речь идет о расчетах конструктора двигателя), поэтому двигателю в этот момент придется прогреться несколько больше (до более высокой температуры), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму.
Результат этого всего примерно таков (если перевести на понятный автолюбителю язык): если вязкость масла выше нормы, предусмотренной производителем, двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Кроме того, рабочие температуры еще напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла: чем выше температура, тем скорее масло окисляется и приходит в негодность. Так что такое масло и менять нужно гораздо чаще.
В любом случае, все негативные последствия завышения вязкости масла Вы никак не сможете, без сложных замеров и вскрытия двигателя, заметить или почувствовать в относительно коротком промежутке времени, это вылезет не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч. И доказать, что причина повышенного износа двигателя именно в неподходящем автомобильном масле практически невозможно – поэтому многие сервисмены, и даже официальные СТО часто не особенно утруждают себя вопросом соответствия вязкости масла, которое они заливают, требованиям автопроизводителя для данного конкретного мотора. Помните – им выгодно, если после окончания гарантийного срока Ваш мотор придет в негодность, даже если Вы не будете у них ремонтироваться!
Заниженная вязкость масла – угроза клина?
Совершенно обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас практически все производители автомобильных масел делают так называемые энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью. Причем, речь идет именно о вязкости при высоких температурах и скорости сдвига HTTS (более 100 °С), поэтому индекс вязкости по SAE у этих масел такой-же, как у обычных. Отличаются эти масла от обычных классами качества и допусками автопроизводителей. В частности, низковязкие масла соответствуют классам качества ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.
Проблема заключается в том, что для таких масел делают специальные моторы! А в обычном двигателе, не рассчитанном на такую низкую вязкость, применять такое автомасло просто опасно. Речь идет о том, что при высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая на парах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить.
Таким образом, занижать вязкость масла по сравнению с требованиями автопроизводителя гораздо опаснее, чем завышать. Поэтому ни в коем случае не следует применять автомасла классов ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5, а также специальные, на которых написан только один допуск (одобрение) автопроизводителя, если эти классы качества либо допуски не значатся в Вашей сервисной книжке или инструкции по эксплуатации.