Устройство автомобилей





Международные классификации моторных масел




В настоящее время ведущие мировые производители чаще всего используют следующие общепризнанные классификации моторных масел:

  •    SAE - Американское общество автомобильных инженеров;
  •    API - Американский институт нефти;
  •    ACEA - Ассоциация европейских производителей автомобилей (совместная американо-японская классификация);
  •    MIL-L - спецификации Военного ведомства США;
  •    ILSAC - Международный комитет по стандартизации и апробации моторных масел.

Кроме того, ведущие производители автомобилей подвергают моторные масла испытаниям по собственным программам и технологиям, после чего допускают масла, выдерживающие такие испытания, в качестве масел первой заправки для всех или определенных типов техники своего производства. Такие специфические масла называют допусками.

Как уже отмечалось выше, отечественные моторные масла проходят сертификацию по вязкостно-температурным и эксплуатационным свойствам в соответствии с требованиями ГОСТ 17479.1-85.

международные классификации моторных масел

***

Классификация моторных масел по SAE

Одним из основных свойств моторных масел является вязкость, которая изменяется в зависимости от температуры - при нагревании вязкость уменьшается, при охлаждении - увеличивается.

В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (SAE - Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах - степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.

Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные.
Но, прежде, чем их рассмотреть, обратимся к теории, которую описывает наука гидравлика. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью.

Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке.
Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках - ротационных вискозиметрах. Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга.
С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением - возрастает.

В соответствии с классификацией SAE регламентируются вязкостно-температурные показатели моторных масел, т. е. их практическая вязкость. Эксплуатационные свойства масел (качество) определяются по классификациям, разработанным API и АСЕА, а также устаревшей, но все еще иногда применяемой ССМС.
Под SAE адаптирован и отечественный ГОСТ 17479.1-85.


Зимние масла SAE

Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W - обозначаются цифрой и буквой "W" ("Winter" - Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100 °С.

Основной характеристикой зимних масел является низкотемпературная вязкость, которая определяется показателями проворачивания и прокачиваемости.

Проворачиваемость - показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
Температурный предел прокачиваемости определяет минимальную температуру, при которой насос системы смазки способен подавать масло к деталям двигателя, не допуская сухого трения между ними.
Вязкость, обеспечивающая нормальную работу системы смазки, не превышает 60 000 мПа×с.

Максимальная низкотемпературная вязкость проворачивания измеряется по методу ASTM D5293 на вискозиметре CСS. Этот показатель соответствует значениям, при которых обеспечивается требуемая для запуска двигателя частота вращения коленчатого вала.

Прокачиваемость - это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости примерно на 5 °С.

Вязкость прокачиваемости определяется по методу ASTM D4684 на вискозиметре MRV.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100 °С - показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.


Летние масла SAE

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 - обозначаются цифрой без буквенного обозначения.
Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

  • минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100 °С - показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
  • минимальной вязкости при 150 °С и скорости сдвига 106 с-1.
    Градиент скорости сдвига - это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Всесезонные масла SAE

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60.
Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире.
Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.

Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:

  • проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел);
  • прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел);
  • надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел).

Следует отметить, что европейские стандарты считаются более строгими, чем американские. Объясняется это тем, что условия эксплуатации и более компактные двигатели на европейских моделях позволяют снимать больше мощности с единицы объема.


Класс по SAE
Низкотемпературная вязкость
Высокотемпературная вязкость
Проворачивание
Прокачиваемость
Вязкость,
мм2, при 100 °С
Минимальная вязкость,
мПа×с, при 150 °С и скорости сдвига 106 с-1
Максимальная вязкость,
мПа×с
min
max
0W
6200 при -35 °С
60000 при -40 °С
3,8
-
-
5W
6600 при -30 °С
60000 при -35 °С
3,8
-
-
10W
7000 при -25 °С
60000 при -30 °С
4,1
-
-
15W
7000 при -20 °С
60000 при -25 °С
5,6
-
-
20W
9500 при -15 °С
60000 при -20 °С
5,6
-
-
25W
13000 при -10 °С
60000 при -15 °С
9,3
-
-
20
-
-
5,6
< 9,3
2,6
30
-
-
9,3
< 12,6
2,9
40
-
-
12,6
< 16,3
2,9 (0W-40; 5W-40;10W-40)
40
-
-
12,6
< 16,3
3,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40)
50
-
-
16,3
< 21,9
3,7
60
-
-
21,9
26,1
3,6

***





Классификация моторных масел по API

Основными показателями масел в соответствии с классификацией API являются: тип двигателя и режим его работы, эксплуатационные свойства и условия применения, год выпуска.
Стандартом предусмотрено разделение масел на две категории:

  • Категория «S» (Service) – масла, предназначенные для 4-тактных бензиновых двигателей;
  • Категория «C» (Commercial) – масла для дизельных двигателей автотранспорта, дорожно-строительной техники и сельскохозяйственных машин.

Обозначение класса масла состоит из двух букв латинского алфавита: первая (S или C) указывает категорию масла, вторая - уровень эксплуатационных свойств. Чем дальше от начала алфавита вторая буква, тем выше уровень свойств (т.е. качество масла).
маркировка моторных масел Классы дизельных масел подразделяются дополнительно для двухтактных (CD-2, CF-2) и четырехтактных дизелей (CF-4, CG-4, СН-4).
Большинство зарубежных моторных масел универсальные - их применяют как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. Такие масла имеют двойное обозначение, например: SF/CC, CD/SF и т.д. Основное назначение масла указывают первые буквы , т.е. SF/CC - "более бензиновое", CD/SF - "более дизельное".
Энергосберегающие масла для бензиновых двигателей дополнительно обозначаются аббревиатурой ЕС (Energy Conserving).

В настоящее время категория S состоит из 12 классов моторных масел - SA, SB, SC, SD, SE, CF, CG, SH, SJ, SL, SM, SN.
В категорию C входит 14 классов - CA, CB, CC, CD, CD-II, SE, CF, CF-4, CF-2, CG-4, CH-4, CI-4, CI-4 Plus, CJ-4.

Каждый последующий класс категории характеризуется более поздним годом ввода в действие, например: SB - в 1930 году, SC - в 1964 году, СВ - в 1949 году, СЕ - в 1983 году и т. д.

Цифры в обозначениях (например, CF-4, CF-2) дают представление о применимости масел в 2-х или 4-тактных двигателях.
Как указывалось выше, если моторное масло может использоваться как в бензиновых, так и дизельных двигателях, то обозначение состоит из двух частей. В первой указывается тип двигателя, для которого масло оптимизировано, во второй – еще один допускаемый тип двигателя.
Пример обозначения – API SI-4/SL.

Класс API
Эксплуатационные условия
Категория S
SH
Масла, предназначенные для бензиновых двигателей легковых автомобилей, фургонов и легких грузовиков.
Класс SH предусматривает улучшение показателей класса SG, на смену которому он пришел.
SJ
Обеспечивает соответствие требованиям SH, а также вводит дополнительные требования в отношении расхода масла, энергосберегающих свойств и стойкости к образованию отложений при нагреве.
SL
Предусматривает улучшение антиокислительных, энергосберегающих и моющих свойств масел.
SM
Устанавливает еще более жесткие требования к моторным маслам.
SN
Стандарт применяет дополнительные требования к обеспечению энергосберегаемости и износостойкости, а также подразумевает уменьшение износа резино-технических изделий двигателя. Масла класса API SN можно использовать в двигателях, работающих на биотопливе.
Категория C
CH-4
Применяется для масел, используемых в высокоскоростных дизельных двигателях.
CI-4
Применяется для масел, используемых в высокоскоростных дизельных двигателях. Предусматривает использование масел при содержании в дизельном топливе серы до 0.5%. Обеспечивает увеличение срока эксплуатации двигателей с системой рециркуляции отработанных газов (EGR). Предъявляются дополнительные требования к противоокислительным свойствам, износостойкости, образованию отложений, вспениванию, деградации уплотнительных материалов, потере вязкости при сдвиге.
CJ-4
Применяется для масел, используемых в высокоскоростных дизельных двигателях. Предусматривает возможность использования при содержании серы в дизельном топливе до 0,05% по массе.
Масла, соответствующие классу CJ-4, особенно эффективно работают в двигателях с сажевыми фильтрами (DPF) и другими системами нейтрализации отработавших газов. Также они обладают улучшенными антиокислительными свойствами, стабильностью в широком диапазоне температур, стойкостью к образованию отложений.

На сегодняшний день классификация API содержит 3 действующих класса категории "S" и 6 действующих классов категории "С". Но многие производители продолжают выпускать масла классов, исключенных из спецификации, поскольку автомобили со старыми двигателями продолжают эксплуатироваться, а значит, есть необходимость в этих маслах.
Согласно рекомендаций API любой вышестоящий действующий класс категории "S" заменяет нижестоящий действующий класс.
Для дизельных масел, вышестоящий действующий класс как правило, но не всегда, заменяет нижестоящий класс.

***

Классификация моторных масел по ACEA

Классификация ACEA была разработана Ассоциацией европейских производителей автомобилей в 1995 году. Последнее издание стандарта предусматривает разделение масел на три категории и 12 классов:

A/B – бензиновые и дизельные двигатели легковых автомобилей, фургонов, микроавтобусов (A1/B1-12, A3/B3-12, A3/B4-12, A5/B5-12);

C – бензиновые и дизельные двигатели с катализатором отработавших газов (C1-12, C2-12, C3-12, C4-12);

E – тяжелонагруженные дизельные двигатели (E4-12, E6-12, E7-12, E9-12).

В обозначении по ACEA помимо класса моторного масла указывается год его введения в действие, а также номер издания (в случае, если были обновлены технические требования).

***

Классификация моторных масел по ILSAC

Международный комитет по стандартизации и апробации моторных масел (ILSAC) издал пять стандартов моторных масел: ILSAC GF-1, ILSAC GF-2, ILSAC GF-3, ILSAC GF-4 и ILSAC GF-5.

Категория ILSAC
Год введения
Описание
ILSAC GF-1
Устарела
Соответствует требованиям качества классификации API SH; классы вязкости SAE 0W-XX, SAE 5W-XX, SAE 10W-XX; где XX - 30, 40, 50, 60
ILSAC GF-2
1996
Соответствует требованиям качества по классификации API SJ, к классам GF-1 добавляются дополнительно SAE 0W-20, 5W-20
ILSAC GF-3
2001
Соответствует классификации API SL. Отличается от GF-2 и API SJ существенно лучшими антиокислительными и противоизносными свойствами, а также улучшенными показателями испаряемости. Классы ILSAC CF-3 и API SL во многом схожи, но масла класса GF-3 обязательно являются энергосберегающими.
ILSAC GF-4
2004
Соответствует классификации API SM с обязательными энергосберегающими свойствами. Классы вязкости SAE 0W-20, 5W-20, 0W-30, 5W-30 и 10W-30. Отличается от категории GF-3 более высокой стойкостью к окислению, улучшенными моющими свойствами и меньшей склонностью к образованию отложений. Кроме того, масла должны быть совместимыми с катализаторами отработанных газов.
ILSAC GF-5
2010
Соответствует требованиям классификации API SM с более жесткими требованиями к экономии топлива, совместимости с катализаторами, испаряемости, моющим свойствам, стойкости к образованию отложений. Вводятся новые требования по защите систем турбонаддува от образования отложений и совместимости с эластомерами.

***

Жидкостная система охлаждения