Многие выбирают эту вязкость моторного масла, считая, что так будет лучше. Часто перестраховываясь, заливая масло погуще вместо рекомендованного 5w30 или, не дай бог, 0w20. Эти ж тупые инженеры ничего не понимают, так же мотор развалится сразу! Пора избавляться от этих дремучих заблуждений, господа. Итак, широкими мазками, погнали.
Вязкость
Откуда растут ноги у вязкости, что за такие три буквы SAE? SAE — это Союз инженеров автомобильной промышленности. Основан этот союз был в 1905 году. И одной из задач перед инженерами стояла задача по классификации автомобильных масел. Но кроме воронки и секундомера у них не было ничего, и поэтому они решили классифицировать масла по вязкости. (шутка юмора) Правда, вязкость масла действительно определяется с помощью воронки и секундомера. На тот момент автомобили только появлялись, как и сами автомобильные масла, и было непонятно, на какие качества в первую очередь обратить внимание, и самым логичным было классифицировать их по вязкости. На тот момент — 1905 год.
Зимняя вязкость. Для масла 5W-40 именно 5W (w — winter — зима) отвечает за «зимнюю» вязкость масла. Не вдаваясь в подробности, цифра 5W гарантирует стандартом, что стартер прокрутит двигатель вплоть до температуры -35 градусов. А 0W обеспечивает уверенную прокручиваемость стартера до -40 градусов. Даже масло 15W обеспечивает неплохой запас для старта в -25 градусов. Но есть нюанс...
Что такое вязкость? Вязкость — это сопротивление между перемещением одного слоя масла относительно другого. Чем выше вязкость, тем выше сопротивление при прокачивании масла. Что это значит?
- Насосу, чтобы прокачать масло, надо приложить больше «сил».
- Чем выше вязкость, тем большее давление создается при прокачивании.
И тут подавляющее большинство начинают путать теплое и мягкое. Полагая, что раз давление от вязкого масла растет, то это хорошо. Для того чтобы разобраться с этим, предлагаю пойти эмпирическим путем и провести эксперимент.
Итак, берем коктейльную трубочку, в рот набираем воды. К концу трубочки подносим палец с зазором около 1 мм или меньше. Так мы модулируем работу насоса по прокачке масла до точки смазки, скажем, в коренных подшипниках (наш палец). Выдуваем воду через трубочку и примечаем для себя давление во рту и давление на пальце. А теперь проделаем то же самое с медом вместо воды. Как вам результат?
С ростом вязкости, когда мы пытаемся выдуть мед вместо воды, наш датчик давления в виде щек регистрирует потрескиванием сильно возросшее давление, необходимое для проталкивания меда. Однако на пальце у нас мед вообще отсутствует или его давление (если у вас хорошие легкие) много меньше, чем воды. Да и протолкнуть за единицу времени получается его намного меньше, чем воды.
Именно этот эффект видят те, кто замеряют давление в двигателе сначала на одном масле, а потом заливая масло погуще. Лучше мед не стал смазывать наш палец, а вот давление надо прилагать куда больше. Но вернемся к нашему ньюансу...
Зимняя вязкость указывает ещё один параметр, про который многие незаслуженно забывают. Так, для вязкости 5W масло должно добраться до самой дальней точки масляной системы двигателя не позднее чем за 8 секунд! А для вязкости 15W норматив до 48 секунд!!! Именно столько двигатель будет работать с недостатком смазки! А теперь внимание, норматив этот для температуры в 0 градусов Цельсия. Соответственно, чем ниже температура, тем дольше масло будет добираться. Слышали когда-нибудь, что гидрокомпенсаторы какое-то время «стучат» после запуска? Во-о-т... Зато давление по манометру будет ммм... Вообще отличное! Даже для 0W норматив чуть меньше 3 секунд. А хотелось бы мгновенно...
Инженеры из НАМИ в 1950-х годах изучали вопрос повышенного износа во время холодного запуска двигателя. Их вердикт был однозначен: главным фактором является отсутствие/ненадлежащая смазка в момент старта и первых минут работы двигателя. Надо помнить, что те масла значительно сильнее густели при низких температурах и хуже держались на поверхности деталей из-за слабых полярных свойств, но смысл понятен. Главное — это поток масла, а не его давление. Что толку с этого давления, пока насос пытается протолкнуть масло ко всем деталям, если они в это время работают без смазки?
Вязкость рабочая. Вот мы и добрались до второй цифры нашего масла 5W-40. Итак, 40 — это значение вязкости масла при 100 градусах Цельсия. Только это не сама вязкость, а ее обозначение, пришедшее, из 1905 года, когда инженеры сливая масло через воронку с секундомером, засекали время, за которое оно стечет. Вязкость же лежит в пределах от 12,5 до 16,3 сантистоксов. Да, в общем-то, и это не важно. Потому что, кроме как саму вязкость, оно ничего не показывает, ее нельзя связать с прочностью масляной пленки или же защитой деталей двигателя. Именно поэтому в конце 1960-х годов начинается поиск параметра, по которому можно было бы связать вязкость масла и прочность его масляной пленки, а значит, и смазывающие, и защитные свойства.
HTHS
Так появляется HTHS. HTHS - это вязкость (лучше читать как «сопротивление») масла при температуре в 150 градусов при высокой скорости сдвига разделенных поверхностей этим маслом. Этот параметр был более информативен. На тот момент - конец 1960х-1970х годов. Тогда проводились исследования, на которые мы опираемся до сих пор. Так была установлена «золотая точка» HTHS = 3,5 мПа·с. Повышать больше вязкость не имело смысла, так как износ уже практически не падал с ростом вязкости, а вот расход топлива рос значительно. Но и здесь есть ньюанс, точнее, два.
- Чем меньше HTHS, тем легче масло проникает в мелкие детали двигателя ( гидрокомпенсаторы, сочленения цепи и т.д.).
- Исследования проводились на минеральных маслах 1 группы.
К ним мы вернемся позднее. А пока, по стандартам SAE, для масел 5W-40 записывают минимальное значение HTHS в 3,5 мПа·с, и вроде бы вот оно, счастье, заветные цифры, которые позволят выпускать и подбирать масла с максимальной защитой. Но! Машины становились тяжелее и мощнее, что значительно увеличивало нагрузку на двигатель, а значит, и на масло. К тому же минеральные масла обладали рядом серьезных недостатков.
Базовые масла
1 группа. Появилась раньше всего. Производилась из «отходов» производства бензина и дизельного топлива. Эти масла быстро срабатывались и теряли свои свойства, оставляли много отложений в двигателе, а при понижении температуры норовили вообще замерзнуть. Прочность масляной пленки была невысокой. Как раз на этих маслах и устанавливалось число HTHS.
2 группа. Производится из тех же «отходов» с помощью гидроочистки. Эти масла срабатывались значительно дольше и меньше густели при понижении температуры. Прочность масляной пленки выше, чем у масел 1-й группы. Однако не настолько, как хотелось бы. Да и чистотой двигатель после такого масла не мог похвастаться.
3 группа. Производится всё так же из «отходов» при помощи гидрокрекинга. По всем своим характеристикам значительно превосходит масла 1 и 2 группы. Особенно в плане отложений, низкотемпературной вязкости и прочности масляной пленки. Метод впервые был применен в середине 1970-х годов, после чего начал массово вводится. В настоящее время большинство масел используют в своей основе масла этой группы. Масла этой группы считаются синтетическими. Сюда же входят и современные GTL масла, производимые из газа.
4 группа. Настоящая синтетика. ПАО масла - выдающаяся прочность масляной пленки и низкотемпературная текучесть. Однако до сих пор обладают высокой стоимостью. Как правило, встречаются в виде смеси с маслами 3-й группы. Часто при наличии в такой смеси 10–30% ПАО называют такое масло ПАО-маслом.
5 группа. Это большая группа синтетических масел. Яркий ее представитель — это масла на основе эфиров. Как их называют — эстеры. Как правило, в масло добавляют 3–7% эстеров, чтобы улучшить его характеристики. Выдающиеся характеристики этих масел оставляют другие группы позади. Крайне дорогие масла.
Главная информация, которая нам нужна, — это то, что большинство масел сейчас производятся на основе масел 3-й группы. Двигаемся дальше.
Вязкость, износ и всё-всё-всё.
В 1997 году было опубликовано исследование компании «Тойота», проведенное на реальных двигателях с целью выяснить оптимальное число HTHS в современных условиях. В ходе исследований в этот раз использовались базовые масла 2-й группы. Помните? Первый раз, в 1970-х годах, исследования производились на маслах 1-й группы. Стендовые испытания выявили новую «золотую точку» в 2,6 мПа·с. При дальнейшем увеличении вязкости уже не было значимого снижения износа деталей двигателя, и даже наоборот, был некоторый рост износа после значений в 3,5 мПа·с. Помните ньюанс с числом HTHS: чем оно меньше, тем лучше проникает в мелкие детали. А так как масляная пленка у масел второй группы прочнее, то и защита выше. Также после значения 2,6 мПа·с рос расход топлива и нагрузка на сам двигатель.
А теперь, как говорится, следите за руками. Как раз где-то с 2000-х годов японские и американские автопроизводители начинают рекомендовать в свои автомобили масла вязкостью 0W-20, 5W-20. «Ну тупые!» Однако, если мы посмотрим на стандарты SAE, то для масел 20 указан минимальный HTHS = 2,6 мПа·с! «Совпадение? Не думаю!»
Теперь можно снять шапочку из фольги, нет никакого заговора экологов и прочих бредней. Рекомендации использования масел 0W-20 были даны на основе практических исследований. А если учесть то, что большинство масел сейчас производятся на основе 3-й группы. Да еще и с комплексами дополнительных противоизносных присадок (в отличие от базовых масел, на которых проводились исследования), которые тоже не стоят на месте и развиваются, повышая свою эффективность. То цифра в 2,6 мПа·с железобетонно обеспечивает защиту вашего двигателя.
Еще одно подтверждение этому факту — это то, что производители рекомендуют вязкости в свои автомобили. Согласитесь, было бы глупо рекомендовать масло, от которого может сломаться двигатель. Придется ремонтировать такой двигатель по гарантии. Вообще-то цель автопроизводителя не по гарантии двигатели ремонтировать, а зарабатывать деньги. Так и проблема была бы массовой, а это огромный репутационный удар. Однако мы не слышали о массовых проблемах с двигателями у американских или японских производителей. Японские моторы, работающие на «жидких» маслах, до сих пор у нас считаются эталоном надежности.
Заключение
Подводя итог выше изложенного, выбирайте всегда синтетические масла минимально рекомендованной вязкости для вашего двигателя. Это обеспечит защиту вашего двигателя и топливную экономичность. Низкие вязкости современных моторных масел продиктованы не требованиями экологии, а стали возможны благодаря развитию химической промышленности и исследованиям инженеров. Почему-то развитие двигателей у нас воспринимается как само собой разумеющееся, что они становятся мощнее и экономичнее. А то, что масло может улучшать свои свойства, как-то не верится. Хотя для улучшения свойств масла трудится целая индустрия, тратя миллиарды долларов.
Поэтому, если вы хотите купить масло 5W-40, потому что оно «лучше защищает из-за толстой масляной пленки», остановитесь, вы застряли в догмах 50-70-х годов прошлого века. Мир уже ушел далеко вперед.