Zdecydowana większość właścicieli samochodów uczestniczy w niezależny wybór smary dla twojego samochodu, przynajmniej oni mają główny pomysł o takim pojęciu jak klasyfikacja SAE.
Tabela lepkości oleju silnikowego SAE J300 klasyfikuje wszystkie smary do silników i skrzyń biegów samochodów na podstawie ich stopnia płynności w określonej temperaturze. Ponadto podział ten określa także zakres temperatur stosowania danego oleju.
Dziś przyjrzymy się bliżej, jaka jest klasyfikacja smarów według tabeli z normy SAE J300, a także przeanalizujemy, jakie znaczenie niosą wskazane w niej wartości.
Co to jest tabela lepkości?
Dla zwykłych kierowców, którzy nie zajmują się szczegółowym badaniem parametrów oleje silnikowe tabela lepkości oleju według SAE wskazuje zakres temperatur, w jakich można go wlewać do jednostki napędowej.
W ogólnym sensie jest to stwierdzenie prawidłowe. Jednak po bliższym przyjrzeniu się staje się jasne, że dane w tabeli nie do końca odpowiadają ogólnie przyjętej opinii.
Najpierw przyjrzyjmy się, co zawiera tabela lepkości oleju SAE. Posiada podział na dwie płaszczyzny: pionową i poziomą. 
Klasyczna wersja stołu podzielona jest poziomo na smary zimowe i letnie (zimowe znajdują się na górze tabeli, letnie i całoroczne na dole). Istnieje pionowy podział na ograniczenia w stosowaniu smarów w temperaturach powyżej i poniżej zera (sama linia przechodzi przez znak 0°C).
W Internecie i niektórych źródłach drukowanych często można spotkać dwie różne wersje tej tabeli. Przykładowo dla oleju o lepkości 5W-30 w jednej z wersji graficznych normy SAE J300 może on pracować w temperaturach od –35 do +35°C.
Inne źródła ograniczają zakres stosowania standardowego oleju 5W-30 do zakresu od –30 do +40°C.
Dlaczego to się dzieje?
Nasuwa się całkowicie logiczny wniosek: w jednym ze źródeł występuje błąd. Ale jeśli zagłębisz się w badanie tematu, możesz dojść do nieoczekiwanego wniosku: obie tabele są poprawne, rozwiążmy to.
Szczegółowe uwzględnienie parametrów wskazanych w tabeli
Faktem jest, że przy projektowaniu tablic i rozważaniu algorytmu tworzenia zależności lepkości oleju od temperatury wzięto pod uwagę dostępne wówczas technologie motoryzacyjne.
Oznacza to, że pod koniec XX wieku wszystkie silniki zostały zbudowane przy użyciu mniej więcej tej samej technologii. Temperatura, obciążenie styków, ciśnienie wytwarzane przez pompę olejową, układ i konstrukcja przewodów były w przybliżeniu na tym samym poziomie technologicznym.
To właśnie dla ówczesnej technologii stworzono pierwsze tablice łączące lepkość oleju z temperaturą, w jakiej można go było eksploatować. Chociaż w rzeczywistości standard SAE w czystej postaci nie jest powiązany z temperaturą środowisko, ale określa jedynie charakterystykę lepkości oleju w określonej temperaturze.
Znaczenie liter i cyfr na pojemniku
Klasyfikacja SAE obejmuje dwie wartości: cyfra i litera „W” to współczynnik lepkości zimowej, liczba po literze „W” to współczynnik lepkości letniej. Każdy z tych wskaźników jest złożony, to znaczy zawiera nie jeden parametr, ale kilka.
Współczynnik zimowy (z literą „W”) obejmuje następujące parametry:
- lepkość podczas pompowania smaru przez przewody za pomocą pompy olejowej;
- lepkość podczas obracania wału korbowego (w nowoczesnych silnikach wskaźnik ten jest brany pod uwagę w czopach głównych i korbowodach, a także w czopach wałków rozrządu).
Co mówią liczby na pojemniku - wideo
Współczynnik letni (z łącznikiem po literze „W”) obejmuje dwa główne parametry, jeden drugorzędny i jedną pochodną, obliczone na podstawie poprzednich parametrów:
- lepkość kinematyczna w temperaturze 100°C (czyli średnio temperatura robocza w ogrzewanym silniku spalinowym);
- lepkość dynamiczna w temperaturze 150°C (określona jako lepkość oleju w parze ciernej pierścień/cylinder – jeden z kluczowych elementów pracy silnika);
- lepkość kinematyczna w temperaturze 40°C (pokazuje, jak olej będzie się zachowywał podczas letniego rozruchu silnika, a także służy do badania szybkości samoistnego spływania filmu olejowego do miski olejowej pod wpływem czasu);
- wskaźnik lepkości - wskazuje zdolność smaru do zachowania stabilności przy zmianie temperatury roboczej.
Często istnieje kilka wartości granicznej temperatury zimowej. Przykładowo dla przykładowego oleju 5W-30 dopuszczalna temperatura otoczenia przy zapewnionym przepompowaniu środka smarnego przez układ nie powinna być niższa niż –35°C. Oraz aby zapewnić rozruch wału korbowego z rozrusznikiem – nie niższym niż –30°C.
| klasa SAE | Lepkość w niskiej temperaturze | Lepkość w wysokiej temperaturze | |||
| Rozruch | Pompowalność | Lepkość, mm2/s w t=100°С | Minimalna lepkość HTHS, mPa*s w t=150°С i prędkość przesunięcie 10**6 s**-1 |
||
| Maksymalna lepkość, mPa*s, w temperaturze, °C | Min | Maks | |||
| 0 W | 6200 w -35°C | 60000 w temperaturze -40°C | 3,8 | - | - |
| 5 W | 6600 w -30°C | 60000 w temperaturze -35°C | 3,8 | - | - |
| 10 W | 7000 w -25°C | 60000 w -30°C | 4,1 | - | - |
| 15W | 7000 w -20°C | 60000 w temperaturze -25°C | 5,6 | - | - |
| 20 W | 9500 w -15°C | 60000 w -20°C | 5,6 | - | - |
| 25 W | 13000 w temperaturze -10°C | 60000 w temperaturze -15°C | 9,2 | - | - |
| 20 | - | - | 5,6 | 2,6 | |
| 30 | - | - | 9,3 | 2,9 | |
| 40 | - | - | 12,5 | 3,5 (0W-40; 5W-40; 10W-40) | |
| 40 | - | - | 12,5 | 3,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40) | |
| 50 | - | - | 16,3 | 3,7 | |
| 60 | - | - | 21,9 | 3,7 | |
W tym miejscu pojawiają się sprzeczne odczyty w zamieszczonych tabelach lepkości oleju różne zasoby. Drugą istotną przyczyną różnych wartości w tabelach lepkości jest zmiana technologii produkcji silników i wymagań dotyczących parametrów lepkości. Ale o tym poniżej.
Metody oznaczania i związane z nimi znaczenie fizyczne
Dziś dla oleje samochodowe Opracowano kilka metod wyznaczania wszystkich wskaźników lepkości przewidzianych w normie. Wszystkie pomiary przeprowadzane są za pomocą specjalnych urządzeń - wiskozymetrów.
W zależności od badanej wartości można zastosować wiskozymetry o różnej konstrukcji. Rozważmy kilka metod określania lepkości i praktycznego znaczenia tych wartości.
Lepkość rozruchowa
Smarowanie w czopach korbowych i wałki rozrządu, a także w połączeniu zawiasowym tłoka i korbowodu, znacznie gęstnieje, gdy spada temperatura. Olej gęsty charakteryzuje się dużą odpornością wewnętrzną na przemieszczanie się warstw względem siebie.
Podczas próby uruchomienia silnika zimą rozrusznik staje się zauważalnie napięty. Gęsty smar utrudnia obracanie się wału korbowego i nie może tworzyć tzw. klina olejowego w czopach głównych.
Do symulacji warunków rozruchu wału korbowego wykorzystuje się wiskozymetr obrotowy typu CCS. Wartość lepkości uzyskana podczas pomiaru dla każdego parametru z tabeli SAE jest ograniczona i w praktyce oznacza, na ile olej jest w stanie zapewnić zimny rozruch wału korbowego w danej temperaturze otoczenia.
Lepkość podczas pompowania
Mierzono w wiskozymetrze rotacyjnym typu MRV. Pompa olejowa jest w stanie rozpocząć pompowanie smaru do układu aż do określonego progu zagęszczenia. Powyżej tego progu skuteczne pompowanie smaru i jego przepychanie przez kanały staje się utrudnione lub całkowicie sparaliżowane.
Tutaj ogólnie przyjęta maksymalna wartość lepkości wynosi 60 000 mPa·s. Dzięki temu wskaźnikowi zagwarantowane jest swobodne pompowanie smaru przez układ i jego dostarczanie kanałami do wszystkich jednostek trących.
Lepkość kinematyczna
Już w temperaturze 100°C określa właściwości oleju w wielu elementach, gdyż temperatura ta ma znaczenie dla większości par ciernych podczas stabilnej pracy silnika.
Na przykład w temperaturze 100°C wpływa na tworzenie się klina olejowego, właściwości smarne i ochronne par ciernych, sworzeń/łożysko korbowodu, czop/tuleja wału korbowego, wałek rozrządu/łożyska i pokrywy itp.
Automatyczny wiskozymetr kapilarny i wiskozymetr lepkości kinematycznej AKV-202
To właśnie temu parametrowi lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C poświęca się najwięcej uwagi. Obecnie mierzy się go głównie za pomocą wiskozymetrów automatycznych o różnej konstrukcji i przy użyciu różnych technik.
Lepkość kinematyczna w temperaturze 40°C. Określa gęstość oleju w temperaturze 40°C (czyli mniej więcej w okresie rozruchu w lecie) i jego zdolność do niezawodnej ochrony części silnika. Mierzy się go w podobny sposób jak w poprzednim akapicie.
Lepkość dynamiczna w temperaturze 150°C
Głównym celem tego parametru jest zrozumienie, jak olej zachowuje się w parze ciernej pierścień/cylinder. W normalnych warunkach, przy całkowicie sprawnym silniku, urządzenie utrzymuje w przybliżeniu tę temperaturę. Mierzy się go na wiskozymetrach kapilarnych różnej konstrukcji.
Oznacza to, że z powyższego staje się oczywiste, że parametry w tabeli lepkości oleju według SAE są złożone i nie ma ich jednoznacznej interpretacji (w tym dotyczącej granicznych temperatur stosowania). Granice wskazane w tabelach są warunkowe i zależą od wielu czynników.
Wskaźnik lepkości
Ważnym parametrem wskazującym właściwości użytkowe oleju i decydującym o jego właściwościach użytkowych jest wskaźnik lepkości. Aby określić ten parametr, stosuje się tabelę i wzór wskaźnika lepkości oleju.
Wzór aplikacyjny do wyznaczania wskaźnika lepkości
Pokazuje dynamikę, z jaką olej będzie gęstnieć lub rozrzedzać się wraz ze zmianą temperatury. Im wyższy jest ten współczynnik, tym mniej podatny jest dany smar na zmiany termiczne.
To jest w prostych słowach: Olej jest bardziej stabilny we wszystkich zakresach temperatur. Uważa się, że im wyższy ten wskaźnik, tym lepsza i wyższa jakość smaru.
Wszystkie wartości przedstawione w tabeli do obliczenia wskaźnika lepkości uzyskano empirycznie. Nie wchodząc w szczegóły techniczne, możemy powiedzieć tak: istniały dwa oleje wzorcowe, których lepkość została określona w specjalnych warunkach w temperaturze 40 i 100 °C.
Na podstawie tych danych uzyskano współczynniki, które same w sobie nie mają żadnego znaczenia, a służą jedynie do obliczenia wskaźnika lepkości badanego oleju.
Wniosek
Podsumowując, możemy stwierdzić, że tabela lepkości oleju według SAE i jej powiązanie z dopuszczalnymi temperaturami pracy odgrywa obecnie bardzo warunkową rolę.
Stosunkowo słusznym krokiem byłoby wykorzystanie zaczerpniętych z niego danych do doboru oleju do samochodów starszych niż 10 lat. W przypadku nowych samochodów lepiej nie używać tej tabeli.
Dziś do nowych japońskich samochodów wlewa się na przykład olej 0W-20, a nawet 0W-16. Z tabeli wynika, że stosowanie tych smarów jest dopuszczalne latem tylko do +25°C (według innych źródeł, które uległy lokalnej korekcie - do +35°C).
Logicznie rzecz biorąc, okazuje się, że samochodami produkcji japońskiej raczej nie da się jeździć w samej Japonii, gdzie latem temperatura sięga +40°C. To oczywiście nie jest prawdą.
notatka
Teraz znaczenie korzystania z tej tabeli maleje. Można go stosować wyłącznie w samochodach europejskich starszych niż 10 lat. Olej do swojego samochodu powinieneś wybierać kierując się zaleceniami producenta.
W końcu tylko on wie dokładnie, jakie szczeliny w współpracujących częściach silnika są wybierane, jaki projekt i moc są instalowane Pompa olejowa i do jakiej wydajności są przeznaczone przewody olejowe.
Stopnie lepkości SAE
Obecnie jedynym systemem klasyfikacji olejów silnikowych do pojazdów samochodowych uznawanym za granicą jest specyfikacja SAE J300. SAE to skrót od Society of Automotive Engineers. Lepkość oleju według tego układu wyrażana jest w jednostkach konwencjonalnych – stopniach lepkości SAE (SAE Viscosity Grade – SAE VG). Wartości liczbowe stopni są konwencjonalnymi symbolami kompleksu właściwości lepkościowych (patrz tabela 1).
W tabeli przedstawiono dwie serie klas lepkości: zimową - z literą „W” (zima) i letnią - bez litery. Oleje sezonowe (o monolepkości) (oleje o pojedynczej klasie lepkości) gamy zimowej różnią się maksymalną lepkością przy niskiej temperaturze rozruchu i pompowalnością oraz minimalną lepkością kinematyczną w temperaturze 100°C. Stopień lepkości sezonowych olejów letnich określa się na podstawie minimalnej i maksymalnej lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C oraz minimalnej lepkości w 150°C i szybkości ścinania 106 s-1.
Oleje o różnej lepkości muszą jednocześnie spełniać dwa następujące kryteria:
1. Maksymalna lepkość rozruchu i pompowalności w niskiej temperaturze ze stopniem szeregu zimowego (W).
2. Lepkości kinematyczne maksymalne i minimalne w temperaturze 100°C oraz lepkości minimalne w temperaturze 150°C i szybkości ścinania 106 s-1 zgodnie ze stopniem szeregu letniego (bez litery W).
Klasyfikacja SAE J300 jest stosowana przez producentów silników do określenia klas lepkości olejów silnikowych odpowiednich do stosowania w ich silnikach oraz przez producentów olejów przy opracowywaniu nowych receptur, produkcji i etykietowaniu gotowych produktów.
Standardowe zakresy lepkości:
zakres zimowy: SAE 0w, 5w, 10w, 15w, 20w, 25w;
serie letnie: SAE 20, 30, 40, 50, 60.
Oleje całoroczne (wielosezonowe) składają się z kombinacji serii zimowej i letniej oddzielonych myślnikiem (na przykład SAE 10w-40), inne rodzaje oznaczeń są nieprawidłowe, a używanie dla nich skrótu SAE jest niedopuszczalne (np. na przykład SAE 10w/40 lub SAE 10w40).
Seria olejów całorocznych: SAE 0w-20, 0w-30, 0w-40, 0w-50, 0w-60, 5w-20, 5w-30, 5w-40, 5w-50, 5w-60, 10w- 30, 10w-40, 10w-50, 10w-60, 15w-30, 15w-40, 15w-50, 15w-60, 20w-30, 20w-40, 20w-50, 20w-60.
Klasyfikacja olejów silnikowych według lepkości SAE J300 DEC99
Pierwszego czerwca 2001 roku wygasła jednoczesna ważność dwóch specyfikacji „SAE J300 APR97” i „SAE J300 DEC99”. Od tego momentu specyfikacja z 1999 roku zaczęła w pełni obowiązywać.
Zmiany
Zmiany dotyczyły jedynie granic lepkości rozruchowej, wyznaczonych na „symulatorze zimnego rozruchu” CCS (Cold Cranking Simulator). Zgodnie z nową specyfikacją temperatura, w której mierzona jest lepkość rozruchowa, jest obniżona o 5°C, a wartości graniczne lepkości rozruchowej są znacznie podwyższone dla wszystkich klas w.
Nowe wartości graniczne lepkości nie zostały wybrane przypadkowo. Do produkcji olejów silnikowych 10w/15w/20w/25w-XX najczęściej wykorzystuje się oleje bazowe o wskaźnikach lepkości poniżej 120 jednostek. Lepkość niskotemperaturowa takich olejów wzrasta około 2-krotnie przy każdym spadku temperatury pomiaru o 5°C. Wartości graniczne Nowe specyfikacje dla tych stopni są podwojone w porównaniu z poprzednimi. Do produkcji całorocznych olejów silnikowych 0w/5w-XX coraz częściej stosuje się syntetyczne i wysokooczyszczone hydrokrakowane oleje bazowe o wysokich wskaźnikach lepkości. Lepkość w niskich temperaturach takich olejów wzrasta mniej niż dwukrotnie za każdym razem, gdy temperatura pomiaru jest obniżana o 5°C. Limity tych stopni zostały zwiększone niecałe dwukrotnie.
Nowe limity lepkości mają na celu zmniejszenie prawdopodobieństwa, że oleje silnikowe wcześniej klasyfikowane jako Specyfikacje SAE J300 APR97 otrzyma klasę lepkości W w niższej temperaturze wyłącznie ze względu na zmiany w specyfikacji SAE J300.
Powody zmian
Wiadomo, że ograniczenia dotyczące maksymalnej lepkości rozruchowej nieprzypadkowo znalazły się w zestawie wymagań normy SAE J300. Producenci silników otrzymali informacje o temperaturach, w których lepkość dynamiczna olejów o różnym stopniu osiąga wartości 3250-6000 mPa*s (zakres lepkości wyznacza różnica temperatur badania od - 30°C do - 5°C, co znacząco wpływa na moc akumulatora i palność paliwa). Na podstawie wyników wcześniejszych badań silników pełnowymiarowych stwierdzono, że przy takich lepkościach i odpowiednich temperaturach nadal możliwe jest obracanie wałem korbowym za pomocą rozrusznika z prędkością zapewniającą pomyślny rozruch silnika.
W odróżnieniu od silników, które posłużyły do ustalenia poprzednich limitów, nowoczesne silniki wykazać pomyślny rozruch przy wyższych i większych lepkościach niskie temperatury. Po przeprowadzeniu niezbędnych testów dział SAE Paliwa i Smary zatwierdził nowe wartości limitów temperatury i lepkości:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uwagi: 1 cP = 1 mPa·s; 1 cSt = 1 mm 2 /s (1) Wszystkie wartości stanowią wartości graniczne określone w normie ASTM D3244 (sekcja 3) (2) ASTM D5293 (3) ASTM D4684. Wykrycie tą metodą obecności jakichkolwiek naprężeń ścinających oznacza niezaliczenie badania, niezależnie od wartości lepkości. (4) ASTM D445 (5) ASTM D4683, CEC-L-36-A-90 (ASTM D4741 IASTM D5481). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ryż. 1. Zależność lepkości oleju silnikowego od temperatury (sezonowy SAE 10w i SAE 40 oraz całoroczny SAE 10w-40)
Zgodnie ze specyfikacją SAE J300 lepkości oleju wyznaczane są w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Letni olej ma wystarczającą lepkość, aby zapewnić niezawodne smarowanie w wysokich temperaturach, ale jest zbyt lepki w niskich temperaturach, co powoduje trudności w uruchomieniu silnika przy niskich temperaturach powietrza. Niska lepkość olej zimowy ułatwia rozruch zimnego silnika w niskich temperaturach, natomiast nie zapewnia smarowania latem, gdy temperatura oleju silnikowego przekracza 100°C. Z tych powodów najczęściej stosowane są obecnie oleje całoroczne, które mają mniejszą zależność lepkości od temperatury.
Tym samym klasa lepkości SAE pozwala określić zakres temperatur otoczenia, w jakich olej zapewni prawidłową pracę silnika – rozkręcenie go rozrusznikiem, przepompowanie oleju przez układ smarowania podczas zimnego rozruchu oraz niezawodne smarowanie latem podczas długich okresów eksploatacji. operacja terminowa. maksymalne prędkości i ładunki.
Wskaźniki lepkość w niskiej temperaturze
maksymalna dopuszczalna lepkość oleju przy uruchamianiu zimnego silnika, zapewniająca rozruch wału korbowego z prędkością niezbędną do pomyślnego uruchomienia silnika, a także temperatura odpowiadająca tej lepkości;
Pompowalność oleju definiuje się jako najniższą temperaturę, w której lepkość nie przekracza określonej wartości (60 000 mPa·s), która zapewnia przepompowanie oleju przez układ olejowy.
Metody testowe
Maksymalna lepkość w niskich temperaturach zdolność rozruchową określa się za pomocą symulatora zimnego rozruchu (CCS) zgodnie z ASTM D 5293 i mierzy się w centypuazach (mPa·s). Ustalono, że od tej lepkości zależy liczba obrotów wału korbowego silnika podczas „rozruchu zimowego”.
Lepkość pompowania wyznaczany jest według normy ASTM D 4684 i charakteryzuje możliwość przedostania się oleju do pompy olejowej i powstania wymagane ciśnienie w układzie smarowania podczas uruchamiania silnika. Oznaczenie lepkości pompowalnej wprowadzono po zauważeniu, że niektóre oleje (SAE 10w-30 i SAE 10w-40) po pewnym czasie (ponad 24 godziny) w niskich temperaturach tracą płynność i stają się galaretowate.
Producenci olejów często porównują łatwość rozruchu silnika i prędkość, z jaką olej dociera do odległych punktów smarowania przy różnych poziomach lepkości stosowanych olejów. Takie argumenty pomagają przekonać konsumentów o konieczności korzystania z nowego produkty wysokiej jakości o ulepszonych właściwościach niskotemperaturowych (rys. 2).
Z rysunku 2 wynika wyraźnie, że oleje zimowe o niższym stopniu lepkości niskotemperaturowej (SAE 5w..., SAE 10w...) są korzystne w stosowaniu w celu ułatwienia rozruchu silnika i znacznego ograniczenia jego zużycia, gdyż już w pierwszych sekundach pracy silnika eksploatacji, gdy Niewystarczający dopływ oleju do odległych punktów smarowania powoduje najpoważniejsze zużycie.
Ryż. 2. Porównanie lepkości w temperaturze 0°C olejów o różnych stopniach lepkości wg SAE
Aby uzyskać dodatkowe informacje na temat lepkości w niskich temperaturach podczas tworzenia nowego oleju lub zmiany receptury, SAE zaleca określenie pewnych nowych właściwości: temperatura pompowania ASTM D 3829, niska temperatura, lepkość przy niskim ścinaniu (tendencja do żelowania lub wskaźnik żelatynizacji) na wiskozymetrze skaningowym Brookfielda według ASTM D 5133, 5133, a także filtrowalność olejów silnikowych w niskich temperaturach, która wykazuje tendencję do tworzenia stałych wosków lub innych niejednorodności, które mogą zatykać filtr oleju.
Wskaźniki lepkości w wysokich temperaturach
Wskaźniki lepkości wysokotemperaturowej olejów silnikowych ocenia się na podstawie następujących wartości:
. minimalna i maksymalna lepkość oleju (cSt) w temperaturze 100°C (wg normy ASTM D 445);
. minimalna lepkość w temperaturze 150°C i duża szybkość ścinania (106 s-1) (metoda ASTM D 4683 lub w Europie metoda CEC L-36-A-90).
Podczas pracy silnika jest to szczególnie ważne lepkość w wysokiej temperaturze Na wysoka prędkośćścinanie, które pokazuje zachowanie oleju w wąskich zespołach ciernych silnika - w łożyskach wału korbowego i wałka rozrządu, mechanizmie korbowym itp.
Wymagany stopień lepkości
Wymaganą lepkość oleju określa się na podstawie następujących czynników:
. cechy konstrukcyjne;
. stopień zużycia silnika;
. temperatura otoczenia;
. tryb pracy silnika.
Wybierając poziom lepkości oleju silnikowego, należy kierować się zaleceniami producenta konkretnego silnika. Zalecenia te opierają się na cechy konstrukcyjne silnik - stopień obciążenia oleju, opór hydrodynamiczny układu olejowego, praca pompy olejowej, maksymalne temperatury oleju w różnych obszarach silnika w zależności od temperatury otoczenia (cechy układów chłodzenia).
Kategorie olejów do silników wysokoprężnych pojazdów użytkowych
Kategorie te są oznaczone literą C (komercyjne). Stary Kategorie API CA i CB nie są omawiane.
Kategoria API CC (przestarzała):
. Kategoria ta została wprowadzona w 1961 r. Oleje do wolnossących silników wysokoprężnych. Nadaje się do stosowania w silnikach z turbodoładowaniem pracujących w lekkich i średnich obciążeniach oraz silnikach benzynowych duża moc. Oleje w tej kategorii zawierają dodatki antykorozyjne oraz dodatki zapobiegające tworzeniu się osadów wysoko i niskotemperaturowych.
Kategoria CD API (przestarzała):
. Kategoria ta została wprowadzona w 1955 r. Typowa kategoria olejów do silników Diesla z turbodoładowaniem i bez, które wymagają skutecznej kontroli gromadzenia się produktów zużycia. Dopuszczalne jest stosowanie paliwa o wysokiej zawartości siarki. Oleje zawierają dodatki, które zapobiegają tworzeniu się osadów wysokotemperaturowych i chronią łożyska przed korozją.
. Spełnia wymagania MIL-L-2104C/D.
Kategoria API CD+ (przestarzałe):
. Kategoria została stworzona, aby sprostać wymaganiom japońskich producentów samochodów. Oleje mają zwiększoną odporność na utlenianie, zagęszczanie (pod wpływem gromadzenia się sadzy) i zwiększoną ochronę mechanizmu zaworowego przed zużyciem.
Kategoria API CD-II (przestarzała):
. Kategoria została wprowadzona w 1987 roku. Oleje tej kategorii przeznaczone są do dwusuwowych silników wysokoprężnych. Skutecznie zapobiegają zużyciu i tworzeniu się osadów.
. Spełnia wszystkie wymagania kategorii API CD.
Kategoria API CE (przestarzała):
. Kategoria została wprowadzona w 1987 roku. Oleje przeznaczone są do silników wysokoprężnych o dużej mocy, z turbodoładowaniem i bez, pracujących zarówno przy niskich prędkościach i dużych obciążeniach, jak i przy wysoka prędkość i duże obciążenia.
. Zastępuje oleje API CC i CD w starszych silnikach.
Kategoria API CF (aktualna):
. Kategoria została wprowadzona w 1994 roku. Oleje przeznaczone są do pojazdów terenowych, do silników z wtrysk rozproszony, łącznie z silnikami zasilanymi paliwem o zawartości siarki większej niż 0,5% wagowo. Oleje tej kategorii skutecznie hamują powstawanie nagaru na tłokach oraz korozję stopów miedzi w łożyskach.
. Zastępuje oleje API CD w starszych silnikach.
Kategoria API CF-2 (aktualna):
. Kategoria została wprowadzona w 1994 roku. Oleje przeznaczone są do wysokoobciążonych dwusuwowych silników wysokoprężnych. Skutecznie hamuje zużycie cylindra i koksowanie pierścienie tłokowe.
. Zastępuje oleje API CD-II w starszych modelach.
Kategoria API CF-4 (aktualna):
. Kategoria została wprowadzona w 1990 r. Oleje przeznaczone są do szybkoobrotowych, mocnych czterosuwowych silników wysokoprężnych z turbodoładowaniem i bez, montowanych w mocnych ciągnikach dalekobieżnych. Spełniają wszystkie wymagania jakościowe kategorii API CE, a ponadto charakteryzują się mniejszym zużyciem odpadów i są mniej podatne na osadzanie się nagaru na tłokach. Jeżeli spełniają wymagania kategorii API SG (API CF-4/SG), mogą być stosowane w silnikach benzynowych samochodów osobowych i małych samochody ciężarowe. Spełniają podwyższone wymagania dotyczące toksyczności gazów spalinowych.
. Zastępuje oleje API CE w starszych silnikach.
Kategoria API CG-4 (aktualna):
. Kategoria została wprowadzona w 1995 roku. Oleje przeznaczone są do wysokoobciążonych, szybkoobrotowych, czterosuwowych silników wysokoprężnych pojazdów ciężarowych typu mainline, zasilanych paliwem o zawartości siarki poniżej 0,05% mas. i typu innego niż główne (zawartość siarki może osiągnąć 0,5% w waga). Skutecznie hamuje powstawanie wysokotemperaturowych nagarów na tłokach, zużycie, pienienie, utlenianie i powstawanie sadzy (właściwości te są niezbędne w silnikach nowych ciągników i autobusów dalekobieżnych). Kategoria została stworzona, aby spełnić wymagania amerykańskich norm toksyczności spalin (wydanie 1994).
. Zastępuje oleje kategorii API CD, API CE i API CF-4. Główną wadą ograniczającą stosowanie olejów tej kategorii na świecie jest stosunkowo duża zależność trwałości oleju od jakości stosowanego paliwa.
Kategoria API CH-4 (aktualna):
. Nazwa projektu API PC-7. Kategoria została wprowadzona 1 grudnia 1998 roku. Oleje tej kategorii przeznaczone są do zastosowań wysokoobrotowych, silniki czterosuwowe spełniające wymagania rygorystycznych norm dotyczących toksyczności gazów spalinowych z 1998 roku. Spełniają najwyższe wymagania nie tylko amerykańskich, ale i europejskich producentów silników Diesla. Specjalnie opracowany do stosowania w silnikach zasilanych paliwami o zawartości siarki do 0,5% wagowo. W przeciwieństwie do kategorii API CG-4, zastosowanie olej napędowy o zawartości siarki powyżej 0,5%, co jest istotną zaletą w krajach, w których powszechne są paliwa wysokosiarkowe ( Ameryka Południowa, Azja, Afryka). Oleje spełniają zwiększone wymagania w zakresie ograniczenia zużycia zaworów i osadów węglowych.
. Zastępuje oleje kategorii API CD, API CE, API CF-4 i API CG-4.
Kategoria API PC-7.5 (projekt)
. W styczniu 1999 roku znacznie zaostrzono wymagania dotyczące toksyczności gazów spalinowych. Aby spełnić te wymagania, producenci samochodów w Ameryce Północnej wprowadzili szereg konstruktywne zmiany do silników, powodując trzy do pięciokrotny wzrost tworzenia się sadzy w olejach silnikowych. Aby zapobiec szkodliwym skutkom obecności sadzy w oleju silnikowym (zwiększone zużycie części silnika i zagęszczenie oleju) konieczne było wprowadzenie szeregu dodatkowe wymagania i testy. W tym celu zaplanowano utworzenie nowej kategorii o nazwie projektu API PC-7.5. Jednakże firmy Mack Truck i Cummins stworzyły nowe metody testowania dla Mack T-8E, Mack T-9, Cummins M-11 i wydały własne specyfikacje - Mack EO-M Plus i Cummins CES 20076. Wymagania tych specyfikacji uznano za wystarczające w celu spełnienia wymagań stawianych nowym olejom innych producentów samochodów i jako dodatkowe zostały zaliczone do kategorii API CH-4. Potrzebujesz Nowa kategoria API PC-7.5 nie jest już potrzebne.
Kategoria API PC-8 (projekt)
. Projekt powstał na potrzeby japońskich producentów samochodów. Zalecany do silników niskoemisyjnych spaliny. Nie zyskał dużej sławy dzięki stworzeniu nowego japońskiego standardu JASO DX-1.
Kategoria API PC-9 (projekt)
. Kategoria ta rozwijana jest w związku z nowymi wymogami środowiskowymi sformułowanymi przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA). Głównym sposobem spełnienia tych wymagań jest układ recyrkulacji spalin (AGR – recyrkulacja spalin). Wymaga to zmiany konstrukcji silników i nadania olejom silnikowym nowych właściwości użytkowych. Jednocześnie przewiduje się wzrost mocy właściwej silnika. Główne różnice w działaniu oleju silnikowego w warunkach recyrkulacji spalin i zwiększonej mocy właściwej:
. - tendencja do tworzenia mocnych kwasów;
. - zwiększone powstawanie sadzy i w związku z tym gęstnienie oleju i zwiększone zużycie części silnika;
. - wyższy reżim temperaturowy wydajność silnika i oleju.
. Aby ocenić zwiększone właściwości użytkowe, wprowadza się nowe testy silnika w silnikach laboratoryjnych z recyrkulacją spalin:
. - Kot 1Q,
. - Macka T-10,
. -Cummins M-11.
. Oczekuje się, że kategoria API PC-9 zacznie obowiązywać w 2002 roku.
Tabela 4. Porównanie wymagań dla najnowszych amerykańskich kategorii olejów do silników Diesla.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Uwaga dotycząca poziomu wymagań: + - niski; ++ - średnia; +++ - wysoki. |
Tabela 5. Przybliżony skład dodatków w amerykańskich olejach silnikowych do silników Diesla, w% (wagowo)
Dodatki | API CC | API SD/CD | API SE/CD | API SG/CE | API CF-4/SH | API CG-4/SH |
| Bezpopiołowy dyspergator Tiofosfonian | 1,5 0,8 | 4,0 - | 5,5 - | 6,0 - | 6,0 - | 7,5 - |
| Sulfoniany metali nieszlachetnych Baza fenolanu wapnia | 0,5 - | 3,0 2,0 | 3,0 2,0 | 2,0 2,0 | 2,0 2,0 | 2,0 2,0 |
| Inne przeciwutleniacze ZDDP | - 0,7 | - 0,7 | - 2,0 | 0,3 1,0 | 0,6 1,0 | 0,6 1,3 |
Według starego systemu API główne właściwości i przeznaczenie oleju wyznaczano za pomocą przyjętych terminów i liter. Dziś system ten został zniesiony, jednak w nazwach nowoczesnych marek olejów czasami pojawiają się używane wcześniej określenia. Podstawowe oznaczenia:
. Zwykły olej - olej mineralny bez dodatków, otrzymany w drodze destylacji próżniowej bez dalszej obróbki (prosty olej mineralny);
. Olej premium- olej mineralny z dodatkami przeciwutleniającymi;
. Olej Heavy Duty, olej HD- olej z dodatkami przeciwutleniającymi, detergentowymi i dyspergującymi do mocne silniki;
. M.L.- olej do silników benzynowych pracujących w lekkich warunkach (L - lekki);
. MM- olej do silników benzynowych pracujących w umiarkowanych temperaturach trudne warunki(M - umiarkowany);
. SM- olej do silników benzynowych pracujących w trudnych warunkach (S - ciężki);
. DG- olej do silników Diesla pracujących w lekkich warunkach (G - ogólnie);
. DM- olej do silników Diesla pracujących w warunkach umiarkowanie ciężkich (M - umiarkowany);
. DS- olej do silników wysokoprężnych pracujących w trudnych warunkach (S - ciężki).
Kategoria olejów energooszczędnych
Oleje silnikowe o niskiej lepkości zarówno w niskich, jak i wysokich temperaturach mogą uzyskać certyfikat zgodności z kategorią olejów API EC „Energy Conserving”. Wcześniej oszczędność energii określano metodą Sekwencji VI (ASTM RR D02 1204). Metodologią tą zastosowano do certyfikacji olejów kategorii API SH pod kątem poziomów (stopni) oszczędności energii: API SH/EC - 1,5% zużycia paliwa i API SH/ECII - 2,7% zużycia paliwa w porównaniu do oleju referencyjnego SAE 20w-30 .
Od 1 sierpnia 1997 zużycie paliwa określa się przy użyciu nowej metodologii ASTM RR D02 1364, Sekwencja VIA, zgodnie z którą olejowi można przypisać tylko jedną klasę efektywności energetycznej (EC). Przykład: API SJ/EC.
Oleje energooszczędne przeznaczone są do samochodów osobowych i dostawczych. Obecnie opracowywana jest podobna kategoria olejów do mocnych silników Diesla.
Więcej szczegółów na temat aktualnej sytuacji i prognoz rozwoju rynku oleje smarowe można znaleźć w raporcie w raporcie Akademii Warunków Rynku Przemysłowego « Rynek ropy w Rosji ».
Wybór oleju silnikowego, jak każdego innego rodzaju oleju, zależy od dwóch głównych parametrów - klasy lepkości i klasy wydajności.
Stopień lepkości dla olejów silnikowych określają wymagania normy SAE J300. W przypadku silnika, jak i każdego innego mechanizmu, konieczne jest stosowanie olejów o optymalnej lepkości, której wartość zależy od konstrukcji, trybu pracy, wieku i temperatury otoczenia.
Klasa operacyjna określa jakość oleju silnikowego. Rozwój technologii silników wymaga, aby środki smarne spełniały nowe, coraz bardziej rygorystyczne wymagania. Aby ułatwić wybór oleju o wymaganym poziomie jakości dla benzyny lub silnik wysokoprężny i stworzono warunki do ich funkcjonowania różne systemy klasyfikacje. W każdym systemie oleje silnikowe podzielone są na serie i kategorie w zależności od przeznaczenia i poziomu jakości.
Najczęściej stosowane klasyfikacje to:
API- Amerykański Instytut Paliw
ILSAC– Międzynarodowy Komitet Normalizacji i Aprobaty Środków Smary.
ACEA– Stowarzyszenie Europejskich Producentów Samochodów (Association des Cunstructeurs Europeens d’Automobiles)
SAE - klasy lepkości olejów silnikowych
Obecnie jedynym uznawanym na świecie systemem klasyfikacji olejów silnikowych jest specyfikacja SAEJ300 . SAE – Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacji. Klasyfikacja ta wskazuje klasy (stopnie) lepkości.
W tabeli przedstawiono dwie serie klas lepkości:
Zima– z literą W (Zima). Oleje spełniające te kategorie mają niską lepkość i są stosowane zimą - SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W
Lato- bez oznaczenia literowego. Oleje spełniające te kategorie są bardzo lepkie i stosowane latem - SAE 20, 30, 40, 50, 60.
Zgodnie ze specyfikacją SAE J300 lepkości oleju wyznaczane są w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Olej letni ma wysoką lepkość i odpowiednio wysoką nośność, co zapewnia niezawodne smarowanie w temperaturach roboczych, ale jest zbyt lepki w ujemne temperatury, w wyniku czego konsument ma problemy z uruchomieniem silnika. Olej zimowy o niskiej lepkości ułatwia rozruch zimnego silnika w ujemnych temperaturach, ale nie zapewnia niezawodnego smarowania latem. Dlatego obecnie najbardziej rozpowszechnione są oleje całoroczne, które stosuje się zarówno zimą, jak i latem.
Oleje te są oznaczone kombinacją zakresów zimowych i letnich:
Cały sezon oleje muszą spełniać jednocześnie dwa kryteria:
Nie przekraczać wartości charakterystyk lepkości dynamicznej w niskich temperaturach (CCS i MRV)
Spełnia wymagania dotyczące roboczej lepkości kinematycznej w temperaturze 100 o C
|
Stopień lepkości |
Lepkość dynamiczna, mPa-s, |
Lepkość kinematyczna |
Lepkość HTHS w temperaturze 150°C i szybkości ścinania 106 s-1, mPa-s, nie niższa |
||
|
zdolność do rozruchu (CCS) |
pompowalność |
nie mniej |
nie wyżej |
||
|
6200 w temperaturze -35°C |
60000 przy -40°С |
||||
|
6600 w temperaturze -30°C |
60000 w temperaturze -35°C |
||||
|
7000 przy -25°C |
60000 przy -30°C |
||||
|
7000 przy - 20°С |
60000 przy -25°С |
||||
|
9500 przy - 15°С |
60000 przy -20°С |
||||
|
13000 przy -10°С |
60000 przy -15°С |
||||
* - dla klas lepkości 0W-40, 5W-40, 10W-40
** - dla klas lepkości 15W-40, 20W-40, 25W-40, 40
Wskaźniki właściwości niskotemperaturowych
Zwrotność(określane na symulatorze zimnego rozruchu CCS) – kryterium płynności w niskiej temperaturze. Oznacza maksymalną dopuszczalną lepkość dynamiczną oleju silnikowego przy uruchamianiu zimnego silnika, która zapewnia, że wał korbowy obraca się z prędkością niezbędną do pomyślnego uruchomienia silnika.
Pompowalność(oznaczane na miniwiskozymetrze rotacyjnym MRV) - mierzone o 5 o C niżej, aby pompa olejowa nie zasysała powietrza. Wyrażona wartością lepkości dynamicznej w temperaturze określonej klasy. Nie powinno przekraczać wartości 60 000 mPa*s, co zapewnia przepompowanie przez układ olejowy
Wskaźniki lepkości w wysokich temperaturach
Lepkość kinematyczna w temperaturze 100 o C. W przypadku olejów całorocznych wartość ta musi mieścić się w określonych granicach. Spadek lepkości prowadzi do przedwczesnego zużycia powierzchni trących - łożysk wału korbowego i wałka rozrządu, mechanizmu korbowego. Prowadzi to do wzrostu lepkości głód ropy a w konsekwencji także przedwczesne zużycie i awarie silnika.
Lepkość dynamicznaHTHS(Wysokotemperaturowe i wysokie ścinanie) – test ten mierzy stabilność charakterystyki lepkości oleju ekstremalne warunki, w bardzo wysokich temperaturach. Jest jednym z kryteriów określania właściwości energooszczędnych oleju silnikowego
Przed wyborem oleju silnikowego należy dokładnie zapoznać się z instrukcją obsługi i zaleceniami producenta. Zalecenia te opierają się na cechach konstrukcyjnych silnika - stopniu obciążenia oleju, oporach hydrodynamicznych układu olejowego i wydajności pompy olejowej.
Producent może zezwolić na użycie różne zajęcia lepkość oleju silnikowego w zależności od temperatury typowej dla Twojego regionu. Wybór optymalnej lepkości oleju silnikowego zapewni niezmiennie niezawodną pracę Twojego silnika.
Wprowadzenie recyrkulacji spalin doprowadziło do nowych wymagań dla olejów silnikowych.
Recyrkulacja, czyli wprowadzenie części spalin z powrotem do silnika, umożliwiła zmniejszenie zawartości tlenków azotu w spalinach. Jednakże w wyniku recyrkulacji temperatura oleju w skrzyni korbowej wzrosła, średnio ze 120 do 130°C. Dlatego olej silnikowy musi mieć zwiększone właściwości przeciwutleniające. W przeciwnym razie, wraz ze spadkiem zawartości tlenków azotu, wzrośnie emisja sadzy. Znaleziono rozwiązanie w postaci bezpopiołowych dodatków – na bazie azotu i zasad manichowych. Ich zastosowanie umożliwiło utrzymanie wymaganej ilości dodatków zawierających metale bez szkody dla systemów oczyszczania spalin.
Niezwykle ważnymi wskaźnikami jakości oleju silnikowego są zawartość popiołów siarczanowych i lepkość ścinania w wysokiej temperaturze .
Zawartość popiołu siarczanowego - jest to wskaźnik określający ilość dodatków zawierających metale w oleju. Im więcej takich dodatków, tym wyższa zawartość popiołu. Jednak nadmiar, a także niewystarczająca ilość dodatków szkodzi olejowi silnikowemu, ponieważ staje się źródłem dodatkowych niskotemperaturowych osadów na silniku: szlamu, smoły, koksu. Obecnie w produkcji olejów silnikowych można zaobserwować wyraźną tendencję do zmniejszania się zawartości popiołów siarczanowych – poniżej 1,5%. Tymczasem większość nowoczesnych samochodów wykorzystuje paliwo o niskiej zawartości siarki.
Zawartość popiołu, a także siarki i fosforu zawartego w spalinach (EG) poważnie uszkadza konwerter spalin i zatyka ogniwa filtrów cząstek stałych. Aby rozwiązać ten problem, opracowano oleje SAPS. W tym skrócie litery wskazują ograniczenie zawartości popiołów siarczanowych (popiołu siarczanowego), fosforu (fosforu) i siarki (siarki) w oleju. Zastosowanie olejów SAPS pozwala wydłużyć żywotność układów czyszczących i neutralizacyjnych do 100 tysięcy kilometrów. Jest to szczególnie ważne ze względu na fakt, że katalizator zawierający drogie metale (platynę, ruten, pallad) nie jest tani.
Jak wiadomo, główne zużycie dotyczy zespołu cylinder-tłok i wału korbowego. CPG odpowiada za 60% zużycia, wał korbowy - 40%. Dlatego kolejnym fundamentalnie ważnym wskaźnikiem jakości oleju jest HTHS, czyli lepkość ścinania w wysokiej temperaturze. W silniku ten parametr oleju jest zasadniczo zbliżony do pracy łożysk wału korbowego. HTHS mierzy się w milipaskalach na sekundę.
Obecnie obserwuje się tendencję do zmniejszania się lepkości przy ścinaniu od zwykłej wartości 3,5 mP/s. Jeżeli olej silnikowy ma obniżony HTHS, można go stosować wyłącznie w nowych silnikach przygotowanych do tego celu. Stosowanie oleju o niskim HTHS w silnikach nieprzeznaczonych do tego celu może prowadzić do przyspieszonego zużycia. Wyjaśniono to w prosty sposób. W silnikach przystosowanych do oleju o niskim HTHS odległość pomiędzy powierzchniami trącymi jest bardzo zmniejszona, części pasują tak ciasno, że szczelina jest minimalna. Jeśli pary styków są tradycyjne (tzn. szczelina jest większa niż to konieczne), film olejowy pęka i następuje kontakt metal-metal. Obecnie oleje o obniżonej zawartości HTHS stosowane są w wielu modelach VW, a także niektórych modelach BMW i MB. Przyczynia się to do dodatkowej oszczędności paliwa. Jednak większość nowoczesnych modeli nadal wykorzystuje oleje o standardowej wartości HTHS.
W nowoczesny świat normy środowiskowe stają się coraz bardziej rygorystyczne, ponieważ samochody stanowią aż 60% wszystkich pojazdów szkodliwe emisje w atmosferze. Spaliny samochodowe zawierają aż 200 związków chemicznych, z których najbardziej szkodliwe są tlenek węgla, związki węglowodorowe, siarka, fosfor i wreszcie cząstki stałe, czyli tzw. sadza. Sadza jest wytwarzana głównie przez ciężkie silniki Diesla. Formalnie jest to czysty węgiel, który pozornie nie jest niebezpieczny dla środowiska. Ale wydychając gazy, działa jako pochłaniacz szkodliwych związków: pochłaniając je, gromadzi substancje rakotwórcze.
Lepkość oleju silnikowego jest jednym z głównych parametrów decydujących o tym, czy dany pojazd nadaje się do określonego zakresu temperatur. Ale punkty widzenia różnych ludzi w tej kwestii nie zawsze są takie same. O wiele łatwiej jest więc samemu to rozgryźć i zdecydować, jaki płyn uzupełnić i dlaczego.
Olej silnikowy smaruje wszystkie trące części mechanizmu
Jak nazywa się lepkość?
Lepkość oleju silnikowego to jego zdolność do utrzymania płynności, gdy znajduje się pomiędzy wewnętrznymi częściami silnika samochodowego. Automobilowy smar silnikowy spełnia bardzo ważną funkcję - smaruje wewnętrzne części silnika, zapobiegając ich ocieraniu się o siebie „na sucho”, a także zapewnia minimalną siłę tarcia między nimi. Nie da się stworzyć smaru, który nie zmieniałby swoich właściwości wraz ze wzrostem lub spadkiem temperatury silnika. Wartości lepkości będą się znacznie różnić podczas jazdy, ponieważ różnica temperatur pomiędzy wewnętrznymi częściami silnika jest bardzo duża i może sięgać 140–150 stopni Celsjusza.
Producenci samochodów wybierają i określają dla każdego optymalną płynność oleju, przy której współczynnik przydatna akcja będzie maksymalny, a zużycie silnika, wręcz przeciwnie, będzie minimalne. Dlatego lepiej wybrać smar, który zaleca producent samochodu dla konkretnego modelu, a nie ten, który polecają znajomi czy nawet specjaliści z serwisu samochodowego.
Lepkość dynamiczna i kinematyczna oleju
Lepkość kinematyczna oleju określa jego właściwości płyn silnikowy w temperaturach normalnych i podwyższonych. Z reguły za normalną temperaturę uważa się 40 stopni Celsjusza, za wysoką temperaturę - 100 stopni. Lepkość kinematyczna jest mierzona w centystoksach. Dodatkowo wartość tę można zmierzyć wiskozymetrami kapilarnymi – w tym przypadku określa się przepływ określonej ilości smaru przez otwór w dnie zbiornika w określonym czasie.
Lepkość dynamiczna (bezwzględna) nie zależy w żaden sposób od gęstości samej substancji i określa opór, jaki pojawia się, gdy znajdujące się na niewielkiej odległości warstwy oleju poruszają się z określoną prędkością. Lepkość dynamiczną mierzy się za pomocą sprzętu symulującego działanie płynu silnikowego realne warunki- wiskozymetry rotacyjne.
Jak wybrać odpowiednią lepkość?
Aby w jakiś sposób sklasyfikować smary, a także ułatwić wyszukiwanie płynu silnikowego niezbędne cechy wprowadzono międzynarodowy standard SAE.
SAE to wskaźnik lepkości oleju, który należy podać na etykiecie kanistra. Należy jednak wiedzieć, że lepkość oleju SAE w żaden sposób nie determinuje jakości smaru ani jego kompatybilności z konkretnym silnikiem. Odpowiadają za to inne indeksy, wskazane także na etykiecie kanistra.
SAE może mieć oznaczenie numeryczne lub alfanumeryczne, w zależności od rodzaju klimatu, dla którego odpowiedni jest smar. Wyróżnia się trzy rodzaje sezonowości:
- lato (oznaczone jako SAE 20, SAE 30);
- zima (SAE 20W, SAE 10W);
- całoroczny (tutaj oznaczenie jest już „hybrydowe” - SAE 10W-40, SAE 20W-50).
Wszystkie zimowe płyny silnikowe mają w indeksie SAE literę W, co oznacza zimę. Aby dowiedzieć się, w jakiej minimalnej temperaturze Twój samochód uruchomi się z określonym płynem silnikowym, musisz odjąć 40 od liczby przed literą W. Oznacza to, że jeśli Twój smar ma indeks SAE 10W, możesz łatwo zacząć od temperatura minus trzydzieści stopni Celsjusza.
Liczby w indeksie SAE, które wskazują „letni” składnik lepkości smaru, czyli liczby po W, są dość trudne do przełożenia na język zrozumiały dla przeciętnego człowieka. Możemy tylko powiedzieć, że im większe te liczby, tym bardziej lepka będzie ciecz w wysokich temperaturach. Aby dowiedzieć się, czy olej letni czy całoroczny jest odpowiedni do Twojego silnika pod względem lepkości, musisz skorzystać z tabeli lepkości oleju silnikowego. Nie zapominaj jednak, że najbardziej wiarygodnym źródłem informacji o tym, która lepkość oleju jest lepsza, jest dokumentacja samochodu lub, w skrajnych przypadkach, konsultacja u oficjalnego dealera producenta.
Co jest gorsze - niska czy wysoka lepkość?
Co się stanie, jeśli lepkość oleju będzie wyższa niż normalnie w niskich temperaturach? Siła tarcia wzrośnie. W rezultacie temperatura silnika zacznie rosnąć i zatrzyma się dopiero, gdy lepkość spadnie do wymaganego poziomu (a tym samym zmniejszy się siła tarcia). Z jednej strony nic złego się nie stanie, ale silnik będzie pracował w wyższej, nie obliczonej przez producentów temperaturze. A to może mieć zły wpływ na jego żywotność – części będą się szybciej zużywać. Oznacza to, że zwiększa się prawdopodobieństwo awarii silnika. Poza tym płyn silnikowy będzie musiał być wymieniany częściej, ponieważ z tego powodu wysoka temperatura szybciej się zużyje.
Dużo gorzej i bardziej niebezpiecznie jest, gdy lepkość smaru jest niższa niż wymagana. W rezultacie zużycie smaru znacznie wzrośnie, a także istnieje możliwość, że silnik po prostu zablokuje się przy dużych prędkościach. Dlatego zdecydowanie zaleca się wybieranie płynów silnikowych posiadających aprobatę producenta samochodu.
Woda syntetyczna, półsyntetyczna, mineralna – który olej jest lepszy?
Olej mineralny to płyn silnikowy wytwarzany z produktów naftowych. W rezultacie oleje tego typu dzielimy na oleje naftowe i oleje parafinowe. Mają pewną płynność, a także ścisły reżim temperaturowy, więc parametry te można zmienić jedynie za pomocą dodatków (dzięki temu, nawiasem mówiąc, ciecz szybko staje się bezużyteczna).
Olej syntetyczny jest bardziej uniwersalnym analogiem oleju mineralnego, ponieważ syntetyki są produktem syntezy niektórych pierwiastków chemicznych, a zmieniając jego parametry, można uzyskać prawie każdą lepkość, na którą jest zapotrzebowanie na rynku płynów samochodowych.
Olej półsyntetyczny jest hybrydą syntetyków i wody mineralnej. Posiada wiele zalet zarówno w przypadku smarów syntetycznych, jak i mineralnych, jednak wybór optymalnego dla konkretnego silnika może czasami być bardzo trudny.
Znacząca różnica między trzema rodzajami olejów występuje tylko zimą, kiedy syntetyki bardzo zyskują. Dzięki swojej strukturze chemicznej olej syntetyczny charakteryzuje się dobrą płynnością w niskich temperaturach, a także stabilizuje pracę silnika. Poza tym prawie nie boi się utleniania i „zanika” znacznie dłużej.
Klasyfikacja oleju według innych parametrów
Oprócz indeksu SAE istnieją inne wskaźniki klasyfikujące płyny silnikowe według klasy jakości. Na przykład, Standard API zawiera dwie litery alfabetu łacińskiego, pierwsza litera to albo S (dla silnik benzynowy) lub C (dla oleju napędowego). Druga litera to sama klasa jakości. Im dalej w alfabecie, tym później opracowano ten standard, a co za tym idzie, tym wyższa jakość płynu silnikowego. W przypadku silników benzynowych najwyższą klasą jakości jest SM. Do silników Diesla - Cl-4 plus.
Standard Zajęcia ACEA cechy są zapisywane inaczej: od A1 do A5 dla silniki benzynowe i B1 do B5 dla oleju napędowego. Nawiasem mówiąc, A5 i B5 są Klasyfikacja ACEA Mają bardzo niską lepkość i dlatego nadają się tylko do niektórych typów silników, dlatego należy zachować ostrożność podczas ich stosowania.
Wniosek
Najlepszy płyn silnikowy to taki, który będzie w pełni zgodny z instrukcjami producenta samochodu i wymaganiami Twojego pojazdu. Do wyboru płynu silnikowego należy podchodzić kompetentnie i prawidłowo. Zwróć uwagę na producenta, datę ważności, typ i klasyfikację - to ochroni silnik i wydłuży jego żywotność. Ale najlepiej szukać tych olejów, które są wskazane w dokumentacji konkretnego modelu samochodu jako zalecane i nie ma znaczenia, ile ma lat samochód, ile tysięcy kilometrów przejechałeś i jakie „autorytatywne” opinie radzą .
