Lepkość oleju silnikowego - znaczenie, klasy, dekodowanie

Lepkość oleju silnikowego jest główną cechą wyboru smaru. Może być kinematyczny, dynamiczny, warunkowy i specyficzny. Jednak najczęściej, aby wybrać jeden lub inny olej, używają wskaźników lepkości kinematycznej i dynamicznej. Ich dopuszczalne wartości są wyraźnie wskazane przez producenta silnika samochodowego (często dopuszcza się dwie lub trzy wartości). Właściwy dobór lepkości zapewnia normalną pracę silnika przy minimalnych stratach mechanicznych, niezawodnej ochronie części i normalnym zużyciu paliwa. Aby znaleźć optymalny smar, musisz dokładnie zrozumieć kwestię lepkości oleju silnikowego.

Zawartość

  • Jakie są lepkości
  • Co to jest wskaźnik lepkości
  • Czy mogę mieszać różne lepkości
  • Lepkość i rodzaj oleju
  • Jak znaleźć odpowiednią lepkość
  • Co się stanie, jeśli wybierzesz źle

Lepkość olejów silnikowych

Klasyfikacja lepkości olejów silnikowych

Lepkość (inna nazwa to tarcie wewnętrzne), zgodnie z oficjalną definicją, jest właściwością ciał płynnych polegającą na przeciwstawianiu się ruchowi jednej z nich względem drugiej. W takim przypadku wykonywana jest praca, która jest odprowadzana w postaci ciepła do otoczenia.

Lepkość jest wartością zmienną i zmienia się w zależności od temperatury oleju, zanieczyszczeń występujących w jego składzie, wartości surowca (przebiegu silnika na danej objętości). Jednak ta charakterystyka determinuje położenie płynu smarującego w określonym momencie. Wybierając jeden lub drugi środek smarny do silnika, należy kierować się dwoma kluczowymi pojęciami - lepkością dynamiczną i kinetyczną. Nazywa się je również odpowiednio lepkością niskotemperaturową i wysokotemperaturową.

Historycznie rzecz biorąc, kierowcy na całym świecie definiują lepkość zgodnie z tak zwaną normą SAE J300. SAE to skrót od organizacji Society of Automotive Engineers, które normalizuje i ujednolica różne systemy i koncepcje stosowane w branży motoryzacyjnej. Standard J300 charakteryzuje dynamiczne i kinematyczne składniki lepkości.

Zgodnie z tą normą istnieje 17 klas olejów, 8 z nich to oleje zimowe, a 9 to oleje letnie. Większość olejów używanych w krajach WNP ma oznaczenie XXW-YY. Gdzie XX jest oznaczeniem lepkości dynamicznej (w niskiej temperaturze), a YY jest wskaźnikiem lepkości kinematycznej (w wysokiej temperaturze). Litera W oznacza angielskie słowo Zima - zima. Obecnie większość olejków jest wielosezonowa, co znajduje odzwierciedlenie w tym oznaczeniu. Osiem zimowych to 0W, 2,5W, 5W, 7,5W, 10W, 15W, 20W, 25W, dziewięć letnich - 2, 5, 7,10, 20, 30, 40, 50, 60).

Zgodnie z SAE J300 olej silnikowy musi spełniać następujące wymagania:

  • Pompowalność. Dotyczy to zwłaszcza pracy silnika w niskich temperaturach. Pompa powinna bez problemu przepompowywać olej przez układ, a kanały nie powinny być zatkane zagęszczonym płynem smarującym.
  • Pracuj w wysokich temperaturach. Tutaj sytuacja jest odwrotna, gdy ciecz smarująca nie powinna parować, wypalać się i niezawodnie chronić ściany części dzięki tworzeniu na nich niezawodnego ochronnego filmu olejowego.
  • Ochrona silnika przed zużyciem i przegrzaniem. Dotyczy to pracy we wszystkich zakresach temperatur. Olej musi zapewniać ochronę przed przegrzaniem silnika i mechanicznym zużyciem powierzchni części podczas całego okresu eksploatacji.
  • Usuwanie produktów spalania z bloku cylindrów.
  • Zapewnienie minimalnej siły tarcia pomiędzy poszczególnymi parami w silniku.
  • Uszczelnianie szczelin między częściami grupy cylinder-tłok.
  • Usuwanie ciepła z ocierających się powierzchni części silnika.

Na wymienione właściwości oleju silnikowego na swój sposób wpływają lepkości dynamiczne i kinematyczne.

Lepkość dynamiczna

Zgodnie z oficjalną definicją lepkość dynamiczna (jest również absolutna) charakteryzuje siłę oporu cieczy oleistej, która występuje podczas ruchu dwóch warstw oleju, znajdujących się w odległości jednego centymetra i poruszających się z prędkością 1 cm / s. Jego jednostką miary jest Pa • s (mPa • s). Posiada oznaczenie w angielskim skrócie CCS. Poszczególne próbki są badane za pomocą specjalnego sprzętu - wiskozymetru.

Zgodnie z normą SAE J300 lepkość dynamiczna wielosezonowych (i zimowych) olejów silnikowych jest określana w następujący sposób (w rzeczywistości temperatura rozruchu):

  • 0W - stosowany w temperaturach do -35 ° С;
  • 5W - używany w temperaturach do -30 ° С;
  • 10W - używany w temperaturach do -25 ° С;
  • 15W - używany w temperaturach do -20 ° С;
  • 20W - stosowany w temperaturach do -15 ° C

Warto również rozróżnić temperaturę krzepnięcia od temperatury tłoczenia . Przy oznaczaniu lepkości mówimy o pompowalności, czyli o stanie. kiedy olej może swobodnie rozchodzić się po układzie olejowym w dopuszczalnym zakresie temperatur. A temperatura jego całkowitego zestalenia jest zwykle o kilka stopni niższa (o 5 ... 10 stopni).

Jak widać, w większości regionów Federacji Rosyjskiej oleje o wartości 10 W i większej NIE mogą być zalecane do stosowania na każdą pogodę . Znajduje to bezpośrednie odzwierciedlenie w dopuszczeniach różnych producentów samochodów do samochodów sprzedawanych na rynku rosyjskim. Optymalne dla krajów WNP będą oleje o charakterystyce niskotemperaturowej 0W lub 5W.

Lepkość kinematyczna

Jego inna nazwa to wysoka temperatura, o wiele ciekawiej jest sobie z tym poradzić. Tutaj niestety nie ma tak wyraźnego wiązania jak dynamiczne, a znaczenia mają inny charakter. W rzeczywistości ta wartość pokazuje czas, w którym pewna ilość cieczy jest wylewana przez otwór o określonej średnicy. Lepkość wysokotemperaturową mierzy się w mm² / s (inną alternatywną jednostką miary cSt jest cSt, istnieje następująca zależność - 1 cSt = 1 mm² / s = 0,000001 m² / s).

Najpopularniejszymi wskaźnikami lepkości w wysokich temperaturach SAE są 20, 30, 40, 50 i 60 (podane wyżej niższe wartości są rzadko stosowane, np. Można je spotkać na niektórych japońskich maszynach używanych na rynku krajowym tego kraju) . Krótko mówiąc, im niższy współczynnik, tym cieńszy olej i odwrotnie, tym wyższy - tym jest grubszy . Badania laboratoryjne przeprowadzane są w trzech temperaturach - + 40 ° C, + 100 ° C i + 150 ° C. Urządzeniem, za pomocą którego przeprowadzane są eksperymenty, jest wiskozymetr obrotowy.

Te trzy temperatury nie zostały wybrane przypadkowo. Pozwalają zobaczyć dynamikę zmian lepkości w różnych warunkach - normalnych (+ 40 ° C i + 100 ° C) i krytycznych (+ 150 ° C). Testy są przeprowadzane w innych temperaturach (a odpowiednie wykresy są wykreślane na podstawie ich wyników), jednak te wartości temperatury są traktowane jako punkty główne.

Zarówno lepkości dynamiczne, jak i kinematyczne są bezpośrednio związane z gęstością. Zależność między nimi przedstawia się następująco: lepkość dynamiczna jest iloczynem lepkości kinematycznej i gęstości oleju w temperaturze +150 stopni Celsjusza . Jest to zgodne z prawami termodynamiki, ponieważ wiadomo, że wraz ze wzrostem temperatury gęstość substancji maleje. A to oznacza, że ​​przy stałej lepkości dynamicznej lepkość kinematyczna w tym przypadku będzie się zmniejszać (podobnie jak jej niskie współczynniki). I odwrotnie, wraz ze spadkiem temperatury współczynniki kinematyczne rosną.

Zanim przejdziemy do opisu odpowiedników opisanych współczynników, przyjrzyjmy się takiej koncepcji jak Wysoka temperatura / Wysoka lepkość ścinania (w skrócie HT / HS). Jest to stosunek temperatury pracy silnika do lepkości w wysokich temperaturach. Charakteryzuje płynność oleju w temperaturze testowej + 150 ° C. Wartość ta została wprowadzona przez organizację API pod koniec lat osiemdziesiątych XX wieku dla lepszej wydajności produkowanych olejów.

Tabela lepkości w wysokich temperaturach

SAE J300 Lepkość w wysokich temperaturach Lepkość, mm² / s (cSt) przy + 100 ° C Minimalna lepkość w stosunku do HT / HS, mPa • sw temperaturze + 150 ° C i szybkości ścinania 1 milion / s
20 5.6 ... 9.3 2.6
trzydzieści 9.3 ... 12.5 2.9
40 12.5 ... 16.3 3,5 (dla olejów 0W-40; 5W-40; 10W-40)
40 12.5 ... 16.3 3,7 (dla olejów 15 W-40; 20 W-40; 25 W-40)
pięćdziesiąt 16.3 ... 21.9 3.7
60 21,9 ... 26.1 3.7

Należy pamiętać, że w nowszych wersjach J300 olej SAE 20 ma dolną granicę 6,9 cSt. Te same płyny smarne o niższej wartości (SAE 8, 12, 16) są klasyfikowane jako oleje energooszczędne . Zgodnie z klasyfikacją normy ACEA oznaczono je jako A1 / B1 (przestarzałe po 2016 r.) I A5 / B5.

Minimalna temperatura zimnego rozruchu silnika, ° С Klasa lepkości SAE J300 Maksymalna temperatura otoczenia, ° С
Poniżej -35 0 W-30 25
Poniżej -35 0 W-40 trzydzieści
-trzydzieści 5 W-30 25
-trzydzieści 5 W-40 35
-25 10 W-30 25
-25 10 W-40 35
-20 15 W-40 45
-15 20 W-40 45

Wskaźnik lepkości

Jest jeszcze jeden interesujący wskaźnik - wskaźnik lepkości . Charakteryzuje spadek lepkości kinematycznej wraz ze wzrostem temperatury roboczej oleju. Jest to wartość względna, na podstawie której można warunkowo ocenić przydatność płynu smarującego do pracy w różnych temperaturach. Oblicza się go empirycznie, porównując właściwości w różnych warunkach temperaturowych. W dobrym oleju ten wskaźnik powinien być wysoki, gdyż wtedy jego charakterystyka w niewielkim stopniu zależy od czynników zewnętrznych. I odwrotnie, jeśli wskaźnik lepkości określonego oleju jest niski, wówczas taki skład jest w dużym stopniu zależny od temperatury i innych warunków pracy.

Innymi słowy, można powiedzieć, że przy niskim stosunku olej szybko się rozrzedzi. Z tego powodu grubość folii ochronnej staje się bardzo mała, co prowadzi do znacznego zużycia powierzchni części silnika. Ale oleje o wysokim indeksie są w stanie pracować w szerokim zakresie temperatur iw pełni radzą sobie ze swoimi zadaniami.

Wskaźnik lepkości zależy bezpośrednio od składu chemicznego oleju . W szczególności od ilości zawartych w nim węglowodorów i lekkości użytych frakcji. W związku z tym kompozycje mineralne będą miały najgorszy wskaźnik lepkości, zwykle mieści się w zakresie 120 ... 140, dla półsyntetycznych płynów smarnych ta sama wartość wyniesie 130 ... 150, a „syntetyki” mają najlepsze wskaźniki - 140 ... 170 (czasem nawet do 180).

Wysoki wskaźnik lepkości olejów syntetycznych (w przeciwieństwie do olejów mineralnych o tej samej lepkości SAE) pozwala na stosowanie takich preparatów w szerokim zakresie temperatur.

Czy można mieszać oleje o różnych lepkościach?

Sytuacja jest dość powszechna, gdy właściciel samochodu z jakiegoś powodu musi dolać do skrzyni korbowej inny olej niż ten, który już jest, zwłaszcza jeśli mają różne lepkości. Potrafisz to zrobić? Odpowiemy od razu - tak, jest to możliwe, ale z pewnymi zastrzeżeniami.

Najważniejsze, co należy od razu powiedzieć, to to, że wszystkie nowoczesne oleje silnikowe można mieszać ze sobą (o różnych lepkościach, syntetykach, półsyntetach i wodzie mineralnej). Nie spowoduje to żadnych negatywnych reakcji chemicznych w skrzyni korbowej silnika, nie doprowadzi do powstania szlamu, spienienia czy innych negatywnych konsekwencji.

Spadek gęstości i lepkości wraz ze wzrostem temperatury

Bardzo łatwo to udowodnić. Jak wiecie, wszystkie oleje mają określoną standaryzację zgodnie z API (standard amerykański) i ACEA (standard europejski). W niektórych i innych dokumentach wyraźnie określono wymagania bezpieczeństwa, zgodnie z którymi dozwolone jest dowolne mieszanie olejów w taki sposób, aby nie powodowało żadnych niszczących skutków dla silnika maszyny. A ponieważ płyny smarne spełniają te normy (w tym przypadku nie ma znaczenia, która klasa), to ten wymóg jest spełniony.

Kolejne pytanie, czy warto mieszać oleje, zwłaszcza o różnych lepkościach? Taka procedura jest dopuszczalna tylko w ostateczności, na przykład, jeśli w danym momencie (w garażu lub na autostradzie) nie masz odpowiedniego (identycznego z tym, który jest obecnie w skrzyni korbowej) oleju. W takim przypadku smar można uzupełnić do prawidłowego poziomu. Jednak dalsza eksploatacja zależy od różnicy między starym i nowym olejem.

Jeśli więc lepkości są bardzo zbliżone, na przykład 5W-30 i 5W-40 (a tym bardziej producent i ich klasa są takie same), to przy takiej mieszance można kontynuować jazdę do następnego oleju zmienić zgodnie z przepisami. Podobnie dopuszcza się mieszanie i sąsiednią lepkość dynamiczną (na przykład 5W-40 i 10W-40. W rezultacie otrzymasz pewną średnią wartość, która zależy od proporcji obu kompozycji (w tym drugim przypadku otrzyma określoną kompozycję o warunkowej lepkości dynamicznej 7,5 W -40, z zastrzeżeniem zmieszania tych samych objętości).

Do długotrwałej eksploatacji dopuszcza się również mieszankę olejów o zbliżonych wartościach lepkości, które należą jednak do sąsiednich klas. W szczególności dozwolone jest mieszanie półsyntetyków i syntetyków lub wody mineralnej i półsyntetyków. Takimi pociągami można jeździć długo (choć nie jest to pożądane). Ale mieszać olej mineralny i syntetyczny, chociaż jest to możliwe, ale lepiej jechać tylko do najbliższego serwisu samochodowego, a tam już można przeprowadzić całkowitą wymianę oleju.

Jeśli chodzi o producentów, sytuacja jest podobna. Jeśli masz oleje o różnych lepkościach, ale od tego samego producenta, odważnie mieszaj. Jeśli jednak do dobrego i sprawdzonego oleju (w którym masz pewność, że to nie podróbka) znanego światowego producenta (np. Takiego jak SHELL czy MOBIL), dodasz podobny zarówno pod względem lepkości jak i jakości (w tym normy API i ACEA), to w takim przypadku samochód można również prowadzić przez długi czas.

Zwróć także uwagę na aprobaty producenta. W przypadku niektórych modeli maszyn ich producent wyraźnie wskazuje, że używany olej musi koniecznie odpowiadać tolerancji. Jeśli dodany płyn smarujący nie ma takiej tolerancji, nie można jeździć na takiej mieszance przez długi czas. Konieczna jest jak najszybsza wymiana i wypełnienie smarem wymaganej tolerancji.

Czasami zdarzają się sytuacje, w których musisz uzupełnić smar na drodze i podjeżdżasz do najbliższego warsztatu samochodowego. Ale w jego asortymencie nie ma takiego płynu smarującego, jak w skrzyni korbowej twojego samochodu. Co robić w takim przypadku? Odpowiedź jest prosta - wypełnij to samo lub lepiej. Na przykład używasz półsyntetyków 5W-40. W takim przypadku wskazane jest odebranie 5W-30. Jednak tutaj musisz kierować się tymi samymi względami, które podano powyżej. Oznacza to, że oleje nie powinny znacznie różnić się od siebie pod względem właściwości. W przeciwnym razie powstałą mieszankę należy jak najszybciej wymienić na nowy smar odpowiedni dla danego silnika.

Lepkość i olej bazowy

Wielu kierowców jest zainteresowanych pytaniem, jaką lepkość ma olej syntetyczny, półsyntetyczny i całkowicie mineralny. Wynika to z powszechnego błędnego przekonania, że ​​produkt syntetyczny ma podobno lepszą lepkość i dlatego „syntetyki” lepiej nadają się do silnika samochodowego. W przeciwieństwie do tego, mówi się, że oleje mineralne mają słabą lepkość.

W rzeczywistości nie jest to do końca prawdą . Faktem jest, że zwykle sam olej mineralny jest znacznie grubszy, dlatego na półkach sklepowych taki płyn smarujący często można znaleźć przy odczytach lepkości, takich jak 10 W-40, 15 W-40 i tak dalej. Oznacza to, że praktycznie nie ma olejów mineralnych o niskiej lepkości. Inną sprawą są tworzywa sztuczne i półsyntetyki. Zastosowanie w ich składach nowoczesnych dodatków chemicznych pozwala na osiągnięcie spadku lepkości, dlatego np. Oleje o popularnej lepkości 5W-30 mogą być zarówno syntetyczne, jak i półsyntetyczne. W związku z tym przy wyborze oleju należy zwrócić uwagę nie tylko na wartość lepkości, ale także na rodzaj oleju.

Olej bazowy

Jakość produktu końcowego w dużej mierze zależy od podłoża. Oleje silnikowe nie są wyjątkiem. Przy produkcji olejów do silnika samochodowego stosuje się 5 grup olejów bazowych. Każdy z nich różni się sposobem uzyskiwania, jakością i właściwościami.

Więcej szczegółów

Różni producenci oferują szeroką gamę smarów w różnych klasach, ale o tej samej lepkości. Dlatego przy zakupie konkretnego płynu smarującego wybór jego rodzaju jest osobną kwestią, którą należy wziąć pod uwagę w oparciu o stan silnika, markę i klasę maszyny, koszt samego oleju i tak dalej. Powyższe wartości lepkości dynamicznej i kinematycznej mają to samo oznaczenie zgodnie z normą SAE. Ale stabilność i trwałość folii ochronnej będzie inna dla różnych rodzajów olejów.

Wybór oleju

Wybór środka smarnego do konkretnego silnika maszyny jest dość pracochłonnym procesem, ponieważ aby podjąć właściwą decyzję, należy przeanalizować wiele informacji. W szczególności, oprócz samej lepkości, warto zapytać o właściwości fizyczne oleju silnikowego, jego klasy zgodnie z normami API i ACEA, rodzaj (syntetyki, półsyntetyki, woda mineralna), konstrukcję silnika i wiele innych. .

Jaki olej lepiej napełnić silnik

Wybór oleju silnikowego powinien opierać się na lepkości, specyfikacji API, ACEA, tolerancjach i tych ważnych parametrach, na które nigdy nie zwracasz uwagi. Musisz wybrać według 4 głównych parametrów.

Więcej szczegółów

Jeśli chodzi o pierwszy krok - wybór lepkości nowego oleju silnikowego, warto zauważyć, że początkowo należy wyjść z wymagań producenta silnika. Nie olej, ale silnik! Z reguły w instrukcji (dokumentacji technicznej) znajdują się szczegółowe informacje o tym, jakie płyny smarne o jakiej lepkości mogą być stosowane w zespole napędowym. Często dopuszczalne są dwie lub trzy lepkości (np. 5W-30 i 5W-40).

Należy pamiętać, że grubość utworzonego ochronnego filmu olejowego jest niezależna od jego wytrzymałości. Tak więc folia mineralna może wytrzymać obciążenie około 900 kg na centymetr kwadratowy, a ta sama folia utworzona przez nowoczesne syntetyczne oleje na bazie estrów już wytrzymuje obciążenie 2200 kg na centymetr kwadratowy. I to przy tej samej lepkości olejów.

Co się stanie, jeśli wybierzesz niewłaściwą lepkość

Kontynuując poprzedni temat, wymienimy możliwe problemy, które mogą się pojawić w przypadku doboru oleju o nieodpowiedniej do danego przypadku lepkości. Więc jeśli jest za gruby:

  • Temperatura pracy silnika wzrośnie, ponieważ energia cieplna jest mniej wydajnie rozpraszana. Jednak podczas jazdy na niskich obrotach i / lub w niskich temperaturach nie można tego uznać za zjawisko krytyczne.
  • Podczas jazdy z dużymi prędkościami i / lub przy dużym obciążeniu silnika temperatura może znacznie wzrosnąć, co spowoduje znaczne zużycie zarówno poszczególnych części, jak i całego silnika.
  • Wysoka temperatura silnika prowadzi do przyspieszonego utleniania oleju, przez co szybciej się zużywa i traci swoje właściwości eksploatacyjne.

Jeśli jednak do silnika zostanie dodany bardzo rzadki olej, mogą również pojawić się problemy. Pomiędzy nimi:

  • Warstwa ochronna oleju na powierzchni części będzie bardzo cienka. Oznacza to, że części nie otrzymują odpowiedniej ochrony przed zużyciem mechanicznym i wysokimi temperaturami. Z tego powodu części zużywają się szybciej.
  • Duża ilość płynu smarującego zwykle trafia do odpadów. Oznacza to, że nastąpi duże zużycie oleju.
  • Istnieje ryzyko pojawienia się tzw. Klina silnika, czyli jego awarii. A to jest bardzo niebezpieczne, ponieważ grozi złożonymi i kosztownymi naprawami.

Dlatego, aby uniknąć takich kłopotów, staraj się dobrać olej o lepkości dopuszczalnej przez producenta silnika maszyny. To nie tylko wydłuży jego żywotność, ale także zapewni jego normalną pracę w różnych trybach.

Wniosek

Zawsze postępuj zgodnie z zaleceniami producenta i uzupełniaj środek smarny wskazanymi bezpośrednio wartościami lepkości dynamicznej i kinematycznej. Drobne odchylenia są dozwolone tylko w rzadkich i / lub nagłych przypadkach. Cóż, wybór jednego lub drugiego oleju należy przeprowadzić według kilku parametrów , a nie tylko lepkości.