Моторне масло грає важливу роль в роботі двигуна, адже крім своєї основної функції – змазування деталей, що сполучаються, воно очищає і захищає мотор від корозії. При цьому саме масло працює в досить важких умовах, і дуже важливо, щоб його якість і властивості відповідали вимогам. Зараз на ринку представлена велика кількість масел різних виробників з різним набором присадок і характеристик. Для їх упорядкування були розроблені кілька стандартів, які класифікують масла по в’язкості (SAE) або за експлуатаційними властивостями (API, ILSAC, ACEA, JASO і ін.) і використовуються по всьому світу. З їх розшифровкою ми і розберемося в даній статті.
Зміст
- Функції та вимоги
- Склад моторного масла
- В’язкісно-температурна характеристика за класифікацією SAE
- Класифікація за якістю масла API
- “S” для бензинових двигунів
- “C” для дизельних двигунів
- Класифікація моторних масел по ACEA
- Класифікація за ILSAC
- Класифікація по ДСТУ
- Основні характеристики моторних масел
Функції та вимоги
Перш ніж переходити до класифікації масел і їх розшифровці, приділимо трохи уваги безпосередньо самому моторному маслу, його функцій і умов роботи. У двигуні масло виконує наступні основні функції:
- змазування сполучаються деталей при їх русі;
- захист від корозії;
- підтримання чистоти змащуваних поверхонь;
- охолодження;
- ущільнення зазорів.
Умови роботи масла в двигуні
Крім виконання всіх перерахованих функцій, масло повинно зберігати свої властивості і стабільно працювати в досить широкому діапазоні температур і важких умовах, серед яких можна виділити такі зони, як:
- Головка блоку циліндрів (клапанна кришка): вплив помірних температур, відпрацьованих газів та інших елементів (NOx, SOx, H2O, O2).
- Зона верхнього кільця поршня: високі температури (250-300 ° C), високий тиск, паливо, сажа.
- Підшипники ковзання (Вкладиші): високі температури, високі швидкості.
- Картер двигуна (масляний піддон): низькі температури взимку (до -40°з).
Все це накладає на масло досить жорсткі вимоги:
- Хороші мастильні властивості на всіх режимах роботи двигуна.
- Оптимальні в’язкісно-температурні властивості (забезпечення пуску холодного двигуна і нормальної роботи при робочих температурах).
- Достатня антиокислювальна стабільність (запобігає значні зміни хімічного складу в процесі його роботи).
- Хороші мийно-диспергуючі властивості.
- Високі протикорозійні властивості.
- Стійкість до процесів випаровування.
- Мала пенообразующая здатність і висока фізична стабільність.
Склад моторного масла
Склад моторного масла
Моторне масло складається з чотирьох основних компонентів:
- Базова основа (синтетична, мінеральна, напівсинтетична).
- Функціональний пакет присадок.
- Загущувач (покращує в’язкісно-температурні властивості).
- Депресор (знижує температуру застигання).
У свою чергу, присадки, використовувані в маслі, можна розділити на кілька основних груп, що відрізняються за функціями.
| Функція | Тип присадок |
| Захист масла (явища в обсязі, наприклад, коли масло скло в картер) | Антипінні Антиокислювальні |
| Зміна “поведінки масла” при різних температурах | В’язкісні / загущаючі Депресорні |
| Захист на поверхні (явища на поверхні деталей, наприклад, масляна плівка) | Протизношувальний Мийний Інгібітори корозії Диспергуючі |
В’язкісно-температурна характеристика за класифікацією SAE
Під в’язкістю розуміють внутрішній опір шарів мастила, на які діють сторонні сили. Простіше кажучи, це здатність масла залишатися текучим і при цьому утримуватися на поверхнях деталей двигуна в різних температурних умовах.
В’язкість-це основне значення, за яким вибирають масло. Розрізняють динамічну, кінетичну, питому і умовну в’язкість, але найчастіше враховуються перші два показники. Їх також називають низькотемпературної (динамічної) і високотемпературна (кінетичної) в’язкістю. Тобто, масло працює в різних температурах і в’язкість, відповідно, може змінюватися.
Класифікація по в’язкості SAE (Society of Automotive Engineers) була розроблена Товариством інженерів з автомобільної техніки США. На поточний момент її дотримуються практично всі виробники.
SAE характеризує тільки в’язкість невикористаного або» свіжого ” моторного масла, не зачіпаючи його робочих характеристик.
Як ми вже говорили вище, в’язкість змінюється в залежності від температури. За SAE в’язкість масел описується при стандартних температурах. SAE показує в’язкість масла при низьких температурах (тобто при -5°C, -10°C або -15°C залежно від марки) і при високих (завжди при 100°C). Сезонне масло має тільки одну в’язкість і одинарне число, наприклад SAE 30.
Таким чином, стандарт виділяє три класифікації масел: зимові, літні і всесезонні.
Класифікація SAE
У зимову групу входять 6 категорій масел з абревіатурами 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Буква W позначає «winter», тобто зима. Перша цифра позначає допустимий мінімум температури холодного пуску. Як правило, відлік йде від -40°з – це так звана “температура прокачиваемости”.
| 0W | 5W | 10W | 15W | 20W | 25W | |
| Температура проворачиваемости | -30 ° C | -25 ° C | -20 ° C | -15 ° C | -10 ° C | -5 ° C |
| Температура прокачуваності | -40 ° C | -35 ° C | -30 ° C | -25 ° C | -20 ° C | -15 ° C |
В цілому, чим нижче число, тим кращою плинністю володіє масло при температурах нижче нуля.
Приклад 1. SAE 20W має хорошу плинність при -10°C.
Приклад 2. SAE 5W має хорошу плинність при -25°C.
До літньої групи відносять 5 категорій: SAE 20, 30, 40, 50, 60. Чим більше число, тим вище в’язкість.
В умовах холодної зими і спекотного літа багато автолюбителів вибирають всесезонне масло. Воно більш універсально і має подвійне число. Перше число і буква W означає плинність при зазначених низьких температурах. Друге число вказує на плинність при 100°C.
Наприклад, SAE 10W-40. Це масло володіє плинністю сезонного SAE 10W при низьких температурах. При температурі 100°C в’язкість збільшується до значення, що відповідає SAE 40.
| Маркування | Застосування |
| SAE 0W | Регіони з холодним кліматом |
| SAE 5W | |
| SAE 10W | |
| SAE 20W | Зима |
| SAE 25W | |
| SAE 20 | |
| SAE 30 | Стандартні кліматичні умови |
| SAE 40 | Літо |
| SAE 50 | Гарячі регіони |
| SAE 60 |
Класифікація за якістю масла API
Стандарт API (American Petroleum Institute-Американський інститут нафти) встановлює рівень якості масла для дизельних і бензинових двигунів. У міру розвитку двигунів зростали і вимоги до якості мастила, тому класифікація регулярно переглядалася. Специфікація API ділиться на 2 основні категорії, які позначаються буквами:
- S (Service) – для бензинових двигунів.
- C (Commercial) – для дизельних.
Після них йде буквене позначення експлуатаційних якостей (від А до N). Чим далі за алфавітом стоїть друга буква, тим вище вимоги випробувань, які пройшло масло. До деяких букв також додаються цифри (2 або 4) для позначення 2-х або 4-х тактних двигунів, в яких його слід використовувати.
Універсальні масла для бензинових і дизельних двигунів мають позначення обох категорій, наприклад, API SJ/CF.
Окремо можна виділити енергозберігаючі масла EC (Energy Conserving), які зменшують витрату палива за рахунок плинності і низької в’язкості. Причому низька в’язкість зберігається при високих і низьких температурах. Порівняння проводять щодо еталонного масла в’язкості SAE 20W-30. Римські цифри вказують відсоток економії палива (EC I – 1,5%, EC II – 2,5%).
Приклад. API SJ/CF-4 EC II. Це універсальне масло для бензинових (SJ) і дизельних (CF) двигунів з енергозберігаючими властивостями (2,5%).
“S” для бензинових двигунів
Дані цієї категорії представимо в таблиці, починаючи від сучасних до вийшли з експлуатації КЛАСІВ.
| Маркування | Характеристика класу | Застосування |
| SN | Клас діє з 2010 року, містить невелику кількість фосфору, має енергозберігаючі властивості | Застосовується в двигунах, вироблених після 2010 року, найсвіжіша специфікація, сумісно з каталізаторами вихлопу |
| SM | Клас діє з 2004 року, актуальний, високі енергозберігаючі властивості | Застосовується в двигунах від 2004 року |
| SL | Клас діє з 2001 року, знижена токсичність вихлопу, випаровуваність, збільшений термін служби | Застосовується в двигунах після 2001 року, також в турбованих багатоклапанних моторах з контролем вихлопу |
| SJ | Клас діє з 1996 року, хороші миючі властивості | Підходить для всіх бензинових двигунів, замінять застарілі класи |
| SG | Клас діє з 1989 року, призначений для роботи у важких умовах, високий захист від корозії | Зараз клас не актуальний, але застосовується на двигунах від 1989 року |
Більш ранні класи API SA, SB, SC, SE, SF вже не актуальні, застосовуються тільки при особливих рекомендаціях.
“C” для дизельних двигунів
| Маркування | Характеристика класу | Застосування |
| CJ-4CJ-4 PLUS | Діє з 2006 року, найактуальніший клас, задовольняє сучасним вимогам по токсичності відпрацьованих газів, допускається паливо з вмістом сірки до 500 РРТ.Додатковий клас CJ 4 PLUS, введений у 2004 році | Рекомендується застосовувати в двигунах, обладнаних сажовими фільтрами і каталізаторами вихлопу |
| CI-4 | Діє з 2002 року, задовольняє нормам по токсичності викидів на період випуску, високі вимоги до рівня сажоутворення, в’язкості і відкладень, замінює більш ранні класи | Застосуємо до моторів з системою рециркуляції вихлопних газів |
| CH-4 | Діє з 1998 року, задовольняє вимоги за рівнем токсичності того часу, допустимий вміст сірки в паливі 0,5% від маси, замінює ранні класи масел | Рекомендується для роботи при високих оборотах і навантаженнях |
| CG-4 | Діє з 1995 року, посилені вимоги по токсичності, знижена здатність до окислення, утворення сажі і піни | Для роботи в тягачах, вантажних автомобілях, автобусах |
| CF | Діє з 1990 року, хороші миючі властивості, CF-4 – для чотиритактних дизелів, CF-2 – для двотактних. | Двигуни з непрямим уприскуванням |
| CE | Діє з 1983, зараз умовно актуальний, низький рівень окислення і піноутворення |
Є більш ранні класи, які вже не використовуються.
Класифікація моторних масел по ACEA
ACEA (Association Consracteuis Europeeen des Automobiles) – Асоціація європейських виробників автомобілів була організована в 1991 році. До 1996 року вона працювала паралельно з API. Стандарт враховує і пред’являє більш жорсткі вимоги до моторного масла 15 європейських автовиробників. Зараз діє кваліфікація ACEA від 2012 року.
За класифікацією ACEA 2012 масла діляться на 3 групи:
- AB – для бензинових і малопотужних дизельних двигунів.
- З-для двигунів з пристроями для очищення вихлопних газів (в тому числі сажовими фільтрами).
- E – для дизельних двигунів великої потужності.
До групи АВ входять 4 класи: А1В1, а3в3, а3в4, а5в5. Вони мають різні характеристики і область ЗАСТОСУВАННЯ.
Чим більше цифра, що стоїть поруч з буквою, тим вище категорія масла за експлуатаційними характеристиками.
До групи з також входять 4 класи: С1, С2, С3, С4. Це найсучасніша класифікація, яка відповідає всім екологічним нормам. Масла можна використовувати в системах з сажовими фільтрами і каталізаторами вихлопу, також вони мають знижену зольність.
До групи E входять 4 класи: E4, E6, E7, E9. Ці масла підходять для дизельних моторів важкого транспорту, вантажівок і тягачів.
Класифікація за ILSAC
Класифікація масел ILSAC була створена в 1992 році для автомобілів японського та американського виробництва. Всього в неї входять 5 класів тільки для бензинових двигунів, кожному з яких відповідає клас SAE або API. Це GF-5, GF-4, GF-3, GF-2, GF-1.
Найсучаснішим є клас GF-5, який сумісний з біопаливом, каталізаторами вихлопу і ущільнювачами. GF-4 від 2004 року відповідає класу API SM. Класи GF-1 та GF-2 вважаються застарілими.
Класифікація по ДСТУ
Радянський ДСТУ 17479.1 для масел був прийнятий в 1985 році. У 2015 році був перевиданий під сучасні вимоги, відповідає міжнародним стандартам.
За в’язкості масла діляться на літні і зимові. Позначення для літніх– 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24, для зимових-3з, 4з, 5з, 6з, 8. Всесезонні позначаються через дріб аналогічно SAE. Далі представимо таблицю відповідності ДСТУ і SAE.
| ДСТУ | SAE | Кінематична в’язкість мм2 / з, при температурах | |
| 100 ° C | не більше -18 ° З | ||
| 3з | 5W | 13,8 | 1250 |
| 4з | 10W | 14,1 | 2600 |
| 5з | 15W | 15,6 | 600 |
| 6з | 20W | 15,6 | 10400 |
| 6 | 20 | 5,6-7,0 | |
| 8 | 20 | 7,0-9,3 | |
| 10 | 30 | 9,3-11,5 | |
| 12 | 30 | 11,5-12,5 | |
| 14 | 40 | 12,5-14,5 | |
| 16 | 40 | 14,5-16,3 | |
| 20 | 50 | 16,3-21,9 | |
| 24 | 60 | 21,9-26,1 | |
| 3з / 8 | 5W/20 | 7,0-9,3 | 1250 |
| 4з / 6 | 10W/20 | 5,6-7,0 | 2600 |
| 4з / 8 | 10W/20 | 7,0-9,3 | 2600 |
| 4з/10 | 10W/30 | 9,3-11,5 | 2600 |
| 5з/10 | 15W/30 | 9,3-11,5 | 6000 |
| 5з/12 | 15W/30 | 11,5-12,5 | 6000 |
| 5з/14 | 15W/40 | 12,5-14,5 | 6000 |
| 6з/10 | 20W/30 | 9,3-11,5 | 10400 |
| 6з/14 | 20W/40 | 12,5-14,5 | 10400 |
| 6з/16 | 20W/40 | 14,5-16,3 | 10400 |
Також ДСТУ для масел виділяє 6 груп, які мають літерні позначення А, Б, В, Г, Д, Е.цифровий індекс 1 вказує на масла до бензинових двигунів, 2 – до дизельних. Групи відповідають аналогам кваліфікації по API.
Основні характеристики моторних масел
- Кінематична в’язкість вимірюється за системою в Санті стоксах (сСт) або за системою СІ в міліметрах квадратних на секунду. Технічна або умовна в’язкість вимірюється за допомогою віскозиметра. Враховується час витікання 200 мл олії через отвір приладу, за еталон беруть воду.
- Динамічна (абсолютна) в’язкість визначає силу опору двох шарів масла під час руху зі швидкістю 1 см/сек на одиницю довжини (1 см). За системою СІ вимірюється в Паскаль-секундах, в промисловості за одиницю виміру вважається Пуаз. По суті, значення динамічної в’язкості вказується в маркуванні і залежить від температури. Так визначається, при якій мінімальній або максимальній температурі масло зможе працювати і зберігати плинність.
- Індекс в’язкості моторного масла (ІВ) – це відносна величина, яка показує зміни ступеня в’язкості в залежності від температури. Чим вище індекс в’язкості, тим краще текучість при негативних температурах. Високий ІВ потрібен всесезонним масел і гідравлічних рідин.
- Випаровуваність. Відомо таке явище, як витрата масла «на угар». Саме на цей фактор впливає випаровуваність, яка вимірюється у відсотках. Чим менше значення випаровуваності, тим менше масла вигорає і випаровується. Хорошим показником є 14%.
- Коксівність. Цей показник вказує на ступінь утворення смол і нагарів. Очищені масла мають низьку коксуемость, і навпаки. Коксуемость може підвищитися в міру старіння і окислення масла. Використовується поняття “коксове число”. Масла з низькою в’язкістю мають коксуемость 0,1 – 0,15%, з високою-до 0,7%.
На термін служби масла безпосередньо впливає режим експлуатації двигуна і, безпосередньо, його якість. Виробники часто рекомендують заміну після 10-15 тис.км пробігу, але це усереднене значення. Фахівці рекомендують заміну після 7-8 тис.км пробігу.
- Сульфатна зольність. Зольність визначається за вмістом в мастилі мінеральних речовин, які при згорянні утворюють золу. Чим вище зольність, тим більше з’являється нагару. У старих маслах використовувалися сульфатні присадки, які при згорянні утворювали тверду, абразивну золу. Зольність 1% вважається високою.
- Лужне число вказує на вміст лугів і водорозчинних кислот. Високе лужне число впливає на миючу здатність і корозійну дію на метали. В процесі експлуатації миючі властивості знижуються, а корозійна активність збільшується.
- Щільність масла в якійсь мірі залежить від його якості і складу присадок. Для обчислення береться маса і обсяг. Середня щільність моторного масла 0,8 – 0,9 кг/л. також є варіанти з щільністю 0,95 кг/л і 0,7 кг/л.
- Температура спалаху. Цей показник визначає схильність мастила до нагарообразованию і згоряння, вказує на наявність легкокипящих фракцій. У хороших масел висока температура спалаху.
- Температура застигання. Це температура, при якій масло втрачає плинність і рухливість. Запуск двигуна при такому стані мастила утруднений і може привести до поломки.
- Присадка. Ці речовини покращують експлуатаційні властивості. Є різні види присадок: протизносні, антикорозійні, миючі, відновлюють і т. д.
