Значение вязкости масла
Уже в 1911 году только что основанное Общество автомобильных инженеров приняло первую классификацию моторных масел. Это была так называемая Спецификация № 26, которая ранжировала такие продукты на основе их удельного веса, температуры вспышки и воспламеняемости. Масла с более высокой вязкостью были «тяжелее» и имели более высокие температуры вспышки и горения.
С тех пор моторные масла иногда продолжали характеризовать по весу, хотя вязкость стала использоваться в качестве основного параметра для всех будущих спецификаций, начиная с 1923 года.
Виды вязкости
Последняя спецификация SAE J300 была принята в 2015 году и определяет четыре различных типа вязкости: кинематическая вязкость при 100 °C (KV100), максимально допустимая структурная вязкость (CCS), предельная температура прокачиваемости, высокотемпературная вязкость (HTHS).
Вязкость масла — важный параметр, определяющий его пригодность для конкретной цели. Все движущиеся детали двигателя разделены масляной пленкой. Контакт между несмазанным металлом и другой металлической деталью может иметь катастрофические последствия, поэтому его следует избегать. Для того чтобы масло выполняло свою функцию, оно должно своевременно достигать критических точек, требующих смазки. Поток масла по каналам или главной масляной магистрали в двигателе в значительной степени определяется его кинематической вязкостью. Именно поэтому при выборе подходящего продукта в первую очередь следует обратить внимание на KV100. Однако автомобиль эксплуатируется круглый год, условия летом кардинально отличаются от условий зимой. При понижении температуры моторное масло становится все более вязким, превращаясь в твердое мылоподобное вещество. В этом случае запуск двигателя может оказаться невозможным.
По этим причинам в классификации SAE J300 также указана предельная температура вязкости и прокачиваемости. Наконец, при высокой нагрузке на двигатель температура масла в подшипниках может повыситься до 150-200° C.
Слишком высокая вязкость не является полезной, так как масло может не успеть достичь всех компонентов и недостаточно быстро отводить тепло. Однако использование масла с более высокой вязкостью, чем рекомендовано, не приводит к катастрофическим последствиям. В конце концов, это происходит каждый раз, когда вы запускаете холодный двигатель. Гораздо опаснее слишком низкая вязкость, при которой масло легко капает и не создает достаточного давления. Это приводит к быстрому износу подшипников, поршней, колец и даже к заеданию и почти наверняка к повышенному расходу масла.
Многие важные подсистемы двигателя в значительной степени зависят от давления масла, например, гидравлический натяжитель цепи ГРМ и системы переменной фазы газораспределения. Если давление слишком низкое, эти системы могут работать неправильно, например, временная задержка в работе кулачков клапанов повлияет на производительность, расход топлива и токсичность отработавших газов, а также возможно загорание лампы Check.
Технологии производства
Долгое время производство смазочных материалов считалось недорогим заключительным этапом процесса нефтепереработки, побочным продуктом производства топлива. Наиболее важными базовыми маслами, которые использовались в картерных смазках, были масла с вязкостью от 100 до 600 SUS, а также минеральные базовые масла самого высокого класса вязкости, в диапазоне от 1 000 до 5 000 SUS.
Однако в последние десятилетия наблюдается устойчивый спад в производстве и использовании минеральных базовых масел. Старый процесс переработки нефти с использованием растворителей уступает место более современному, экономичному и экологически чистому процессу, называемому гидроочисткой. Он используется для производства базовых масел II и III групп API.
Одним из основных недостатков гидроочистки является невозможность получения продуктов высокой вязкости - не более 200 SUS. Поэтому современные смазочные материалы в значительной степени зависят от полимерных загустителей. Эти вещества выполняют еще одну полезную функцию - повышают вязкость масла, отсюда и их название — улучшители индекса вязкости.
