HTHS — высокотемпературная вязкость на сдвиг — Автомасла

23 декабря 2020

Введение системы рециркуляции отработавших газов привело к возникновению новых требований к моторным маслам.

Рециркуляция – подача части ОГ обратно в двигатель – позволила снизить  содержание окислов азота в ОГ. Однако вследствие рециркуляции возросла температура картерного масла, в среднем со 120 до 130°С. Поэтому моторное масло должно обладать повышенными антиокислительными свойствами. В противном случае с уменьшением окислов азота будут увеличиваться выбросы сажи. Решение было найдено в виде беззольных присадок – на основе азота и оснований маниха. Их применение позволило сохранить нужное количество металлсодержащих присадок без вреда для очистительных систем ОГ.

Чрезвычайно важными показателями качества моторного масла являются его сульфатная зольность и высокотемпературная вязкость на сдвиг.

Зольность сульфатная – это показатель, определяющий количество металлсодержащих присадок в масле. Чем больше таких присадок, тем выше зольность. Однако избыток, как и недостаточное количество присадок, вредит моторному маслу, так как становится источником дополнительных низкотемпературных отложений на двигателе: шламов, смол, кокса. Сегодня в производстве моторных масел четко обозначилась тенденция к уменьшению сульфатной зольности – ниже 1,5%. Пока же в большинстве современных автомобилей применяется топливо с низким содержанием серы.

Зольность, а также сера и фосфор, содержащиеся в отработавших газах (ОГ), сильно выводят из строя нейтрализатор ОГ, забивают ячейки сажевых фильтров. Для решения этой проблемы были разработаны масла SAPS. В этой аббревиатуре буквы указывают на ограничение в масле сульфатной зольности (Sulphated Ash), фосфора (Phosphorus) и серы (Sulphur). Применение масел SAPS позволяет увеличить срок действия систем очистки и нейтрализации до 100 тыс. км пробега. Это особенно важно в силу того, что катализатор, содержащий дорогие металлы (платину, рутений, палладий) стоит недешево.

Как известно, основному износу подвергаются цилиндро-поршневая группа и коленвал. На ЦПГ приходится 60% износа, на коленвал – 40%. Именно поэтому еще один принципиально важный показатель качества масла – это HTHS, или высокотемпературная вязкость на сдвиг. В двигателе этот параметр масла по сути аналогичен работе подшипников коленвала. HTHS измеряется в милипаскалях в секунду.

Сегодня наблюдается тенденция к снижению вязкости на сдвиг с обычной величины 3.5 мП/сек. Если моторное масло имеет пониженную HTHS, его можно применять только в новых подготовленных для этого двигателях. Применение масла с пониженным HTHS в непредназначенных для этого двигателях может привести к их ускоренному износу. Объясняется это просто. В двигателях, приспособленных для масла с пониженным HTHS, расстояние между трущимися поверхностями предельно уменьшено, детали настолько плотно пригнаны, что зазор минимален. Если же прицезионные пары традиционного образца (т.е. зазор больше необходимого), происходит разрыв масляной пленки и возникает контакт металл-металл. В настоящее время масла с пониженным HTHS применяются в ряде моделей VW, а также на некоторых моделях BMW и МB. Это способствует дополнительной экономии топлива. Однако в большинстве современных моделей пока еще применяются масла со стандартной величиной HTHS.

В современном мире происходит все большее ужесточение экологических норм, так как на долю автомобилей приходится до 60% всех вредных выбросов в атмосферу. Автомобильный выхлоп содержит до 200 химических соединений, наиболее вредными из которых являются монооксид углерода, углеводородные соединения, сера, фосфор и, наконец, твердые частицы, т.е. сажа. Сажа вырабатывается, преимущественно, тяжелыми дизелями. Формально это чистый углерод, который, казалось бы, и не опасен для окружающей среды. Но при выхлопе газов он выступает в роли абсорбента вредных соединений: впитывая их, он накапливает канцерогены.

Поделиться

Поделится

Поделится

Новый комментарий

Войти с помощью

Отправить

технические характеристики масла 5W30, вязкость автомасла

Содержание статьи:

• Физические характеристики
• Рекомендуемые температурные диапазоны применения
• Вязкость 5W-30
• Применяемость масел
• Классификация качества
• Допуски производителей
• Хранение и утилизация
• Обзор масла PLATINUM SAE 5W-30 API SN/CF

Технические характеристики масла 5W30 позволяют относить его к классу маловязких всесезонных — такое масло может успешно применяться практически во всех климатических поясах России, обеспечивая уверенный холодный пуск и хорошую прокачиваемость во всем температурном диапазоне.

Применение маловязких моторных масел — один из основных трендов современного легкового автомобилестроения, поскольку это один из этапов в общем снижении механических потерь в двигателе, повышении его экономичности и улучшении экологических качеств.

Именно поэтому производители масел 5W30 применяют в их производстве высококачественную синтетическую основу, что позволяет маслам соответствовать наиболее строгим из актуальных классов качества критериям.

Физические характеристики

Характеристики моторного масла 5W30 в части его вязкости определяются требованиями стандарта SAE J300. Так как в маркировке указаны два индекса (низкотемпературной и высокотемпературной вязкости), масло относится к всесезонным и при сертификации испытывается по обеим методикам — для летних и зимних масел.

Согласно требованиям SAE, испытания низкотемпературных свойств моторного масла имитируют граничные условия проворота коленчатого вала и прокачиваемости масла.

Для класса 5W принято считать минимальной границей применяемости температуру -30 °С — в этой точке динамическая вязкость не должна превышать стандартный порог в 6600 мПа*с.

Для масла 5W30 характеристики прокачиваемости (условный порог 60000 мПа*с) задаются для температуры -35 °С. Требования к высокотемпературной вязкости производитель автомобильного двигателя определяет исходя из особенностей его конструкции, когда оптимальная смазка при рабочей температуре обеспечивается в определенном диапазоне кинематической вязкости. Для масла 5W30 она должна находиться в пределах от 9,3 до 12,5 мм²/с (при температуре 100 °С): так, у моторного масла SINTEC Platinum SAE 5W30 API SN/CF этот показатель по результатам испытаний составляет 12,47 мм²/с.

Устанавливая вязкость масла вблизи от верхней планки требований стандарта, компания «Обнинскоргсинтез» закладывает потенциально наибольший срок службы: поскольку по мере старения вязкость моторного масла падает, именно ее выход за нижнюю планку требований стандарта и является одним из основных признаков исчерпания ресурса масла.

Также стандарт SAE указывает на необходимость измерения динамической вязкости летних и всесезонных масел при температуре 150 °С, моделируя экстремальные тепловые нагрузки на двигатель. Для моторного масла 5W30 характеристики по требованию стандарта составляют 2,9 мПа*с — это минимальная вязкость, которую оно может иметь при заданной температуре.

Рекомендуемые температурные диапазоны применения моторных масел по SAE

Вязкость 5W-30

ВЯЗКОСТЬ SAE	5W-30
Плотность (при 15оС)	80.57
Кинематическая вязкость, мм2/с при 40 оС	62.2
Кинематическая вязкость, мм2/с при 100 оС	10. 4
Индекс вязкости	153
Температура потери текучести (оС)	-42
Температура вспышки (оС)	230
PKG	1,4,4T,200

Применяемость масел

Моторные масла класса 5W30 предназначены в первую очередь для современных двигателей легковых автомобилей, соответствующих последним экологическим стандартам. Такие масла могут использоваться всесезонно во всех регионах России, кроме наиболее холодных, где в таком случае желателен переход на масла класса 0W30.

Поскольку для современных двигателей перечень требований чаще всего выходит за рамки общих положений стандарта API, при выборе необходимо сверяться с допусками производителя для конкретных марок масла и моделей автомобилей.

Классификация качества

У большинства моторных масел 5W30 технические характеристики в плане зольности, антифрикционных и противоизносных свойств, содержания серы и фосфора в числе прочих позволяют их относить к числу наиболее качественных. В общеупотребительной системе классификации API это означает присвоение им наиболее высоких классов качества из действующих в текущий момент.

Система API предполагает присвоение маслам классов с разделением их на группы S (бензин) и С (дизель). Поскольку для легкового транспорта наиболее популярны масла универсального типа, для них указываются оба класса качества, соответственно и испытания при сертификации проводятся по обеим методикам. Принцип нумерования стандартов по порядку их принятия прост — используется латинский алфавит. Для бензиновых двигателей последний принятый стандарт — это API SN, сменивший принятый в конце 2004 года API SM.

Для дизельных двигателей, помимо индекса класса качества, указывается также тактность мотора, если это имеет значение в рамках данного стандарта. Так, масло API CF-4 предназначено только для четырехтактных дизелей, в то время как суффикс «-2» указывал бы на применение в дизельных двигателях с двухтактным циклом.

Дополнительно указывается класс качества по европейскому стандарту ACEA, учитывающему специфику европейских экологических норм и соответствующих требований к составу и свойствам моторных масел. Для бензиновых и дизельных автомобилей классы качества обозначаются индексами A и B соответственно, нумеруясь цифрами в порядке принятия, но также особо выделен класс С для двигателей, выполненных под экологические нормы Евро 4 и выше. Наличие у масла соответствия одному из классов качества этой группы ACEA важно в первую очередь при подборе смазок для двигателей с сажевыми фильтрами и многокомпонентными катализаторами.

Допуски производителей

Наличие у моторного масла специфических допусков автопроизводителей — один из признаков высокого качества. Разрабатывая двигатель, завод может формулировать требования к смазочным материалам, более жесткие или подробные, чем это принято в действующих стандартах качества. Такие требования и составляют допуск: при выборе масла для автомобиля нужно обеспечивать совпадение допусков, указываемых в сервисной документации автомобиля и в характеристиках моторного масла.

При сертификации моторных масел SINTEC проводятся испытания на соответствие допускам наиболее основных мировых автоконцернов.

В частности, масло SINTEC Platinum SAE 5W30 API SN/CF имеет следующие допуски.

• MB-Approval 229.5: энергосберегающие масла для автомобилей Mercedes-Benz с увеличенным интервалом замены.
• Renault RN 0700/0710: легковые двигатели Renault с мощностью до 100 л. с., бензиновые и дизельные (без сажевого фильтра).
• Porsche A40: автомобили с 1994 года выпуска, со стандартными интервалами обслуживания.
• BMW Longlife-01: двигатели BMW с 2001 года выпуска, рассчитанные на увеличенные сроки техобслуживания и не эксплуатируемые в жестких условиях.
• VW 502.00/505. 00: автомобили Volkswagen с бензиновым и дизельным двигателем (без насос-форсунок) с нормальными сроками замены масла.

Хранение и утилизация

Моторные масла должны храниться в плотно закрытой заводской таре, что позволяет избежать протечек, ускоренного окисления. Утилизируется продукт согласно общим требованиям к отходам высоких классов опасности.

Обзор масла PLATINUM SAE 5W-30 API SN/CF

SINTEC PLATINUM SAE 5W-30 API SN/CF. Это всесезонный универсальный полностью синтетический состав, который рекомендован к использованию в современных автомобилях. Для его получения были использованы качественная основа и современные высокоэффективные присадки.

Пакет включает моющие, антиокислительные и другие компоненты. Именно поэтому наряду с высокими смазывающими показателями данное моторное масло способно:

• поддерживать чистоту мотора и продлевать срок его бесперебойной работы;
• обеспечивать эффективное функционирование систем нейтрализации отработавших газов;
• надежно защищать мотор даже в сложных условиях движения по городу, при значительных нагрузках.

При понижении температуры до –30 °С наблюдается ухудшение эксплуатационных показателей масла PLATINUM SAE 5W-30 от бренда SINTEC. Этот факт следует учитывать при эксплуатации автомобиля.

Руководство по выбору высокотемпературных смазочных материалов

В настоящее время в большинстве отраслей промышленности есть процессы, требующие, чтобы машины работали при высоких температурах. Для этих применений требуются специальные смазочные материалы, которые могут выдерживать экстремальные рабочие температуры, сохраняя свои смазывающие свойства, сохраняя систему в чистоте и обеспечивая разумный срок службы. Конечной целью является поддержание высокой надежности машины при одновременном контроле затрат на техническое обслуживание. Во многих случаях синтетическая смазка может быть лучшим выбором.

Что считается высокой температурой?

Прежде чем выбрать высокотемпературную смазку, вы должны сначала узнать, когда температура считается высокой. К сожалению, на этот вопрос нет единственно правильного ответа.

Для справки, как правило, масло, способное работать при температурах выше 210-250 градусов F (100-120 градусов C) при нормальном или увеличенном интервале замены, может считаться высокотемпературной смазкой. Конечно, в других источниках могут быть другие мнения об этом температурном диапазоне.

Хорошо известное правило Аррениуса, которое относится к зависимости использования смазочного материала от температуры, гласит, что при каждом увеличении на 18 градусов F (10 градусов C) срок службы масла сокращается вдвое.

Это уравнение изначально было сформулировано для минеральных масел, но, хотя срок службы отличается для различных технологий продукта, это правило применимо как к минеральным, так и к синтетическим смазочным материалам. Это означает, что минеральное масло со слабым составом можно использовать при более высоких температурах, если его часто менять, но в большинстве случаев это нецелесообразно или экономически неэффективно.

Тот же принцип применим к базовым компонентам, используемым в смазках. Загуститель смазки влияет на ее характеристики при более высоких температурах из-за его стойкости к окислению, а также из-за температуры каплепадения, которую он придает смазке. Рекомендуется использовать смазку ниже точки каплепадения, чтобы смазка оставалась на месте. См. врезку ниже, где приведены несколько простых правил, помогающих определить максимальную рабочую температуру на основе температуры каплепадения смазки.

Работа при высоких температурах

Рабочая температура смазки будет зависеть от нескольких факторов, таких как тепло, выделяемое внутри и вокруг машины. Тепло также может выделяться в результате нормальных или ненормальных условий.

Нормальные или ожидаемые условия включают окружающую среду машины (производственный процесс и климатические условия), механическую работу, выполняемую машиной, действие сгорания в машинах внутреннего сгорания и внутреннее жидкостное трение смазочного материала. Ненормальные условия могут состоять из необычной механической проблемы, чрезмерных нагрузок или скоростей, слишком низкой или высокой вязкости смазки и некачественного изоляционного материала.

Причины выбора высокотемпературной смазки

Прежде чем приступить к выбору смазочного материала, важно рассмотреть причину, по которой желателен или необходим высокотемпературный смазочный материал. Например, это может быть требование производителя оригинального оборудования (OEM).

Это означает, что конкретная марка или тип смазочного материала были протестированы OEM-производителем с одобренными результатами. Во многих случаях это условие гарантии, поэтому рекомендуется использовать рекомендованный тип смазки. Кроме того, всегда проверяйте условия эксплуатации, чтобы убедиться, что они соответствуют ожиданиям OEM.

Другая причина, по которой может быть выбрана высокотемпературная смазка, связана с ненормальным состоянием машины. Однако, хотя смазка с более высокими характеристиками может помочь смягчить проблему, более важно устранить основную причину проблемы.

Новые условия эксплуатации или использование новой технологии также могут быть мотивом для выбора высокотемпературных смазочных материалов, наряду с простым желанием повысить производительность для повышения надежности.

Выбор смазочного материала

Первым шагом в процессе выбора смазочного материала для высокотемпературного применения является оценка средней рабочей температуры или температурного диапазона. На этом этапе может быть реализована инициатива по контролю температуры, например, установка теплообменника, утеплителя или дополнительной вентиляции. Кроме того, убедитесь, что требования OEM и текущее состояние машины соответствуют спецификациям смазочного материала.

Ожидаемое улучшение производительности должно быть конкретным, например, для достижения лучшего контроля образования нагара или отложений, увеличения интервалов повторного смазывания или улучшения смазывающих свойств. Оценить плюсы и минусы замены смазочных материалов с точки зрения стоимости, совместимости, процедур замены и т. д.

Для получения желаемых результатов вам, возможно, потребуется уточнить технические характеристики смазочного материала. Предлагаемые параметры или атрибуты, которые следует учитывать, включают вязкость, требуемую машиной или компонентами при рабочей температуре, прочностные свойства пленки, стойкость к окислению, совместимость нового смазочного материала с текущим смазочным материалом, а также с синтетическими материалами в машине. , потенциальное воздействие типичных загрязняющих веществ вокруг машины, а также любые OEM или отраслевые стандарты.

Обратите внимание, что синтетика — не единственная подходящая смазка для высоких температур. Минеральные масла с сильной очисткой и пакетом присадок также могут работать. Синтетические смазки также необходимо менять. Их преимущество перед минеральными маслами в том, что интервалы замены увеличены. Как правило, чем выше рабочая температура, тем больше преимуществ от использования синтетического смазочного материала.

3 простых правила определения максимальной рабочей температуры смазки

Для эффективной работы вашему оборудованию требуется консистентная смазка. Одним из наиболее важных свойств смазки является ее температура каплепадения. Проще говоря, точка каплепадения – это температура, при которой смазка становится жидкостью. Важно понимать, что точка каплепадения определяет максимальную температуру, при которой смазка будет сохранять свою форму, а не максимальную температуру, при которой она может работать. Существует три простых правила расчета максимальной рабочей температуры смазки по результатам испытаний на температуру каплепадения.

1. Если температура каплепадения ниже 300 градусов по Фаренгейту, вычтите 75 градусов по Фаренгейту из точки каплепадения.
2. Если температура каплепадения выше 300 градусов по Фаренгейту, но меньше 400 градусов по Фаренгейту, вычтите 100 градусов по Фаренгейту из точки каплепадения.
3. Если температура каплепадения выше 400 градусов по Фаренгейту, вычтите 150 градусов по Фаренгейту из точки каплепадения.

Вычитаемые значения могут быть даже больше, если желательны увеличенные интервалы повторного смазывания. Кроме того, имейте в виду, что интервалы повторного смазывания должны быть более частыми при более высоких температурах из-за правила скорости Аррениуса.

Базовые масла, используемые при высоких температурах

На приведенных выше диаграммах сравниваются диапазоны рабочих температур различных базовых масел для минеральных и синтетических смазочных материалов. Обратите внимание, что эти диапазоны представляют собой нормальные значения в соответствии с типом базового запаса. Они не отражают сравнительный срок службы смазки. При высоких температурах срок службы синтетики намного больше, чем у аналогичных продуктов на минеральной основе. Есть также более синтетические базовые масла, которые могут работать при высоких температурах, такие как диэфиры, полигликоли, полиэфиры и т. д.

Приведенную ниже таблицу можно использовать в качестве общего ориентира для максимального применения смазок в зависимости от загустителя в составе.

На диаграмме внизу страницы сравнивается изменение консистенции смазки в зависимости от температуры для двух смазок: простой литиевой и комплексной литиевой. Последняя классифицируется как высокотемпературная смазка даже в рецептурах с минеральным маслом.

Сильные и слабые стороны высокотемпературных смазочных материалов

Выбирая высокотемпературную смазку, вы должны знать о потенциальных недостатках, чтобы выбрать наилучший продукт. В приведенной выше таблице представлены сильные и слабые стороны распространенных синтетических смазочных материалов.

Эти диаграммы предназначены только для общего ознакомления, так как различные технологии на рынке могут привести к различным спецификациям или производительности.

Помните, что при выборе высокотемпературных смазочных материалов следуйте соответствующей методологии, чтобы определить правильный вариант в соответствии с условиями вашего оборудования и целями надежности. Всегда взвешивайте все «за» и «против» и анализируйте ожидаемые экономические и эксплуатационные преимущества, чтобы быть уверенным в том, что выбираете правильный смазочный материал для своего высокотемпературного применения.

Об авторе

Какова оптимальная температура моторного масла?

Обеспечьте максимальную защиту двигателя и разблокируйте дополнительную мощность, поддерживая правильную температуру масла.

Видео по теме

Для автомобиля двойного назначения температура моторного масла должна быть не менее 220 градусов по Фаренгейту, чтобы сжечь все отложения и накопленный водяной пар. На каждый фунт топлива, сожженного в двигателе, в процессе сгорания также образуется фунт воды! Если температура поддона двигателя редко превышает 212 градусов (точка кипения воды), вода будет смешиваться с серой (еще один побочный продукт сгорания) и создавать кислоты, которые в конечном итоге могут повредить подшипники. Что касается предельного потенциала мощности, большинство гонщиков сходятся во мнении, что горячее масло и холодная вода дают большую мощность в большинстве двигателей. Холодное моторное масло вызывает чрезмерное сопротивление трения в подшипниках и стенках цилиндров. Качественное обычное моторное масло выдерживает температуру масляного поддона до 250 градусов, но начинает разрушаться при температуре выше 275 градусов. Традиционный подход заключается в попытке удерживать температуру масла в пределах 230–260 градусов. Даже в краткосрочной комбинации, где масло часто меняют, вы не хотели бы регулярно видеть температуру масла ниже 200 градусов.

Фото: архив HOT ROD

Синтетическое масло FTW?

Полностью синтетическое масло выдерживает температуру картера свыше 300 градусов, а для жестких профессиональных гонок некоторые гоночные команды экспериментируют с ультратонкими, специально разработанными синтетическими маслами, предназначенными только для гонок, работающими при температуре 350 градусов или даже выше. выше.

Также помните, что двигатель высокого класса строится как полная комбинация. Зазоры между поршнями и стенками, торцевые зазоры поршневых колец и зазоры в подшипниках специально подобраны в соответствии с характеристиками моторного масла и предполагаемой рабочей температурой.

Эта статья была первоначально опубликована 29 августа 2013 года.

Смотреть! Имеет ли значение топливо, которое вы выбираете?

Имеет ли значение топливо для вашего двигателя? Посмотрите, как команда Engine Masters проводит научный анализ того, сколько мощности и производительности обеспечивают различные типы бензина. Хочу увидеть больше? Подпишитесь на пробную версию MotorTrend+ и начните смотреть каждый выпуск Engine Masters уже сегодня! Видео создано Little Dot Studios.

Trending Pages

• Chevy Silverado EV WT 2024 года First Drive: без излишеств, полностью электрический помощник в повседневной работе

• Китайский GAC представляет новый автомобильный двигатель, работающий на токсичном аммиаке 90 362

• 2024 Акура Интегра Тип S — последняя жертва дилерской наценки

• Грузовики вторгаются в тур HOT ROD Power Tour 2023 — мегагалерея!

• Kia Telluride 2024 получает повышение цен по всем направлениям

Рекомендуемые статьи MotorTrend

Сменить моторное масло Горячее… Или нет?

Марлан Дэвис| 00Z»> 7 сентября 2020 г.

Синтетические и обычные масла и как выбрать правильный масляный радиатор двигателя

Jim Smart| 20 марта 2020 г.

Как заменить масло в автомобиле, грузовике или внедорожнике

Getty Images| 14 августа 2020 г.

Как моторное масло помогает уплотнению поршневых колец

Lake Speed ​​Jr.| 20 января 2023 г.

Советы по установке масляного радиатора двигателя

Ron Ceridono | 15 июля 2016 г.

Для двигателя масло — это жизнь, поэтому вам нужна точная информация, если он собирается пережить долгий путь

Джим Смарт| 3 января 2018 г.

Популярные страницы

• Chevy Silverado EV WT 2024 г.