Машинное масло: всё что ты знал, чего не знал и что хотел бы узнать

Скрип открывающихся дверей, или зачем вообще нужно моторное масло

Знаете, как устроен механизм открытия ваших входных или межкомнатных дверей? Наверняка знаете, там очень всё просто – к стене прикрепляется специальное устройство, представляющее собой штырь, а к двери крепится цилиндр, внутренний диаметр которого чуть больше, настенного крепежа. Штырь входит в дверную втулку и вуаля – дверь способна двигаться.

Двери скрипят и эта проблема всем нам хорошо знакома. Почему это происходит? Всё дело в том, что дверной цилиндр и настенный штифт изготовлены из металла и, разумеется, проворачиваясь, дверь создает в петле силу трения – один металл трется о другой. Это вызывает разрушение металла, образовывается микростружка, металлические опилки. Влага из воздуха попадает в цилиндр и на штифт и вызывает процесс окисления. Зимой, когда температура чуть ниже, диаметр цилиндра уменьшается, обхватывая штифт ещё сильнее, а летом, когда в воздухе витает жара – пространство между штифтом и цилиндром наоборот – увеличивается. Все эти постоянные динамические изменения влияют на разрушение материалов, их упругие свойства, их химический состав и прочностные характеристики.

Сколько раз в день вы открываете и закрываете дверь? Раз 10? 20? Может 50? Предположим, что вы – настоящий непоседа и открываете дверь около 100 раз в день. Значит вы производите в сутки 200 движений – один раз вперед, другой раз – назад. При открытии и закрытии дверей цилиндр проворачивается вокруг штифта на 90+90 = 180 градусов. Значит один оборот дверной петли – это когда вы дважды ее открыли и дважды закрыли. Сходите с ума и ежедневно хлопаете дверями? Отрыли и закрыли дверь 100 раз? Значит по сути, петля выполняет 50 оборотов в сутки. Это приблизительно 2 полных оборота в час, значит 0,03 оборота в минуту. 

Коленчатый вал внутри мотора совершает 1,2,3 тысячи оборотов в минуту. Представьте себе, если при вращении 0,03 об./мин. двери уже начинают скрипеть, что будет с коленвалом, который вращается в.. 65 тысяч раз быстрее! И если дверная петля должна всего на всего выдерживать вес двери – 10, 15 кг., то коленчатый вал вынужден приводить в движение автомобиль весом более, чем тонну и всех его пассажиров! 

Коленвал – далеко не единственный автомобильный узел, который постоянно двигается и испытывает на себе небывалую нагрузку. Поршни с кольцами перемещаются в цилиндрах, клапана (по 4 на каждый цилиндр) как сумасшедшие стучат в такт поршню, шатуны приводят коленвал в движение, шестерни передач передают ньютоны на карданы. 

Даже проводя такую простую аналогию с креплениями межкомнатных дверей, становится очевидно, что масло в двигателе не просто желательно, а необходимо. Без него автомобиль не будет работать. Машинное масло создает вязкую пленку на всех металлических поверхностях и детали перестают тереться друг о друга, так как масло создает некую густую подушку, беря на себя нагрузку.

Таким образом, можем сделать вывод, что автомобильное масло защищает двигатель. Эта волшебная жидкость не только смазывает его компоненты, но и очищает мотор от мусора, охлаждает его. Если, при замене масла мы не заботимся о покупке продукта, адаптированного к нашему автомобилю, то, без всяких сомнений, мы можем ожидать заклинивание двигателя в ближайшем будущем.

Почему масло бывает разным и что такое вязкость

Прежде чем начать покупать новое масло, нам нужно проверить в руководстве по эксплуатации автомобиля, какой должна быть вязкость. Именно этот параметр определяет внутреннее трение частиц этого масла, другими словами, его плотность. 

Сразу, хотел бы отметить несколько моментов:

1. Вязкость масла не указывает на то, какое оно хорошее, плохое, слабое или надежное. Запомните это, так как у каждого авто свои требования, которые зависят от структуры цилиндров, их расположения, количества оборотов мотора, типа бензина, типа маслопровода, радиатора и так далее.
2. «Дядя Петя с соседнего СТО посоветовал, что лучше будет…» Давайте оговоримся, если бы дядя Петя (будь он 100% профессионалом) знал лучше больше, чем знают инженеры Honda/Suzuki/RangeRover, он бы работал не на СТО возле гаражей, а на фабрике Honda/Suzuki/RangeRover. Лить нужно ТОЛЬКО (!) такое масло, какое указано в руководстве.

Вязкость жидкости следует выбирать в соответствии с рекомендациями производителя нашего автомобиля. Этот параметр определяется следующим образом. Например, возьмём масло «15W-40», где цифра «15» обозначает зимнюю вязкость, а «40» - летнюю. В случае зимней погоды, чем меньше число будет указано, тем больше жидкости остается в картере.

Как это может быть полезно в использовании? Ну, это значение в основном влияет на зажигание двигателя при низких температурах. Если мы купим масло с более высокой зимней вязкостью, у нас будут проблемы с запуском двигателя на холоде, но мы должны помнить, что жидкость должна придерживаться того уровня, который указан производителем в инструкции по эксплуатации.

В случае летней вязкости дело обстоит следующим образом: чем выше вязкость, тем стабильнее плотность масла при более высоких температурах. Что это значит? Если мы купим масло с низкой летней вязкостью, то можно ожидать, что жидкость быстрее потеряет свои свойства, и, следовательно, ее уровень в резервуаре может снизиться. В результате мы будем вынуждены сменить масло на новое, чуть раньше, чем этого ожидали. Но это не страшно, ведь так работает мотор – что поделаешь.

Классы вязкости моторного масла

Как мы уже доказали, наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость. Простым языком, понятным самому рядовому, не углубляющемуся в детали, водителю, можно сказать, что 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?

Таким образом, явно нужна какая-то система классификации. 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. Таким образом, если вы уж решили игнорировать напутствия производителя вашего авто и последовать совету профессионала дяди Пети, то проверьте на всякий пожарный соответствие этого масла стандарту в таблице.

Что означают цифры обозначения вязкости масла на этикетке? Мы уже кратко написали об этом, но рассмотрим чуть более подробно. 
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:

5W Расшифровка кодировки вязкости масла – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35°С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого автомасла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.

Если отнять от этой же цифры 35 (в данном случае – это -30°С), то мы получим минимальную температуру «проворачиваемости» двигателя. Очевидно, что с понижением температуры масло становится гуще и стартеру все сложнее становится провернуть мотор при холодном запуске. Но это усредненный параметр, реальная картина очень сильно зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя Вашего авто.

Какое масло лить в подержанный, б/у автомобиль

На этом всё, больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя ровным счетом никак не влияет. Так что, если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по этому параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.

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?

Это вопрос столетия, поскольку 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. Да-да, ведь та масляная среда, которая позволяет раскрутится спортивному 12-цилиндровому монстру может просто уничтожить вашего 4-цилиндрового товарища.

Мы повторим об этом в третий раз, но практика показывает, что лишним не бывает – 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, доказали существенное падение мощности, а также увеличение износа двигателя по сравнению с предусмотренным производителем моторным маслом с верхней вязкостью в 40 единиц.

Я знаю, о чём вы подумали: «Ах, ну да, Жигули, всё 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

Какую вязкость масла выбрать: 5W-50 или 0W-30?

Переформулируем вопрос: что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость? Несмотря на то, что и производитель и множество автомехаников профессионально дают одни и те же рекомендации (сеть буквально пестрит ими!), вопросы, которые часто задаются на форумах и в комментариях различных автопорталов указывают на то, что нужно написать еще больше материала на тему вязкости масла. Итак, что же оптимальнее выбрать, большую или меньшую вязкость моторного масла? И как быть, если гарантийный сервис заливает автомобильное масло с непредусмотренной в инструкции по эксплуатации вязкостью?

Важно помнить, что вязкость автомасла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от возраста, пробега, стиля вождения, бюджета и «авторитетного» мнения профессионала дяди Пети, даже если он – само олицетворения официального сервиса. 

Данную статью мы создали не только с целью рассказать с нуля и пояснить, что и для сомневающихся в мнении сервис центра, а также для 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 для нашего глубого мысленного эксперимента.

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.

Евро 5 обязательно?

Хотя обычно производители автомобилей четко определяют вязкость масла, которое мы должны покупать, иногда бывает так, что они позволяют использовать продукты с различной вязкостью. Какой выбрать? В случае зимней плотности мы должны выбирать масло с наименьшим возможным значением. Однако, когда речь идет о летней вязкости, это не так просто: чем ниже значение, тем более энергоэффективно масло, чем выше значение поворота, тем лучше защита двигателя при высоких перегрузках.

На что еще обратить внимание при покупке? Владельцы автомобилей с сажевым фильтром должны проверить количество сажи, выделяющейся при сгорании. Если они покупают масло, которое выделяет большое количество сажи, им придется учитывать быстрое засорение такого фильтра, замена которого может стоить недешево.

Какое масло лучше лить в двигатель: тест нагревом:

Однако самое важное разделение масел - это их основа, из которой они сделаны. В настоящее время на рынке доступно 3 вида масел, которые подразделяются на минеральные, полусинтетические и синтетические.

Как это понять? Минеральные продукты теоретически предназначены для старых автомобилей. Их главное преимущество заключается в том, что они не нагружают уплотнения моторов, которые через несколько лет могут оказаться не в лучшем состоянии. К сожалению, они имеют многочисленные недостатки. Довольно быстрое снижение вязкости и эффективности - не единственные недостатки минеральных масел. Самыми большими из них являются проблемы с запуском автомобиля зимой. Однако стоит добавить, что современные продукты по-прежнему превосходят моторные масла предыдущих поколений.

Другая группа масел - это полусинтетические жидкости, которые являются своего рода компромиссом между синтетическими и минеральными продуктами. Фактически, они не являются полусинтетическими в буквальном смысле, потому что обычно такая жидкость содержит около 70% минеральной и 30% синтетической основы. Масла этой группы также предназначены в основном для более старых автомобилей, но только для тех, которые не предъявляют повышенных требований к смазке. Продукты этой группы немного более устойчивы к быстрому старению и, кроме того, они не нагружают уплотнения двигателя так сильно, как синтетические.

Следующая, последняя группа масел - синтетика. Они характеризуются высочайшим качеством среди всех трех представленных групп. Кроме того, они выдерживают высокие тепловые нагрузки, а их вязкость при экстремальных температурах изменяется лишь в незначительной степени. В этой группе также есть специальные масла, например, спортивные, которые, к сожалению, немного снижают мощность. 

Помните, однако, что даже самое лучшее масло не поможет, если мы пренебрегаем его заменой. Нельзя забывать и о новом фильтре, без которого даже замена не сможет снизить риски. Кроме того, чтобы избежать неприятных сюрпризов в виде заклинивания двигателя из-за небольшого количества масла в баке, проверяйте его уровень каждые 1000 км на холодном двигателе и ровной поверхности.