Расшифровка лабораторных анализов моторных масел

Для эффективной и безопасной эксплуатации автомобиля важно понимать состояние моторного масла. Лабораторные анализы масла предоставляют обширный набор данных, которые могут помочь определить его состояние и производительность.

В этой статье мы разберемся в цифрах и покажем, как правильно интерпретировать результаты лабораторных анализов моторных масел. Вы узнаете о ключевых показателях, их значениях и значение каждого из них для обслуживания вашего автомобиля.

Основные характеристики моторных масел

Основные характеристики смазочных жидкостей, которые определяют их свойства, включают:

• Плотность: Это важная характеристика, определяющая массу вещества в определенном объеме при заданной температуре. Обычно определяется при температуре +20 °C, но в реальных условиях температура может сильно меняться.
• Вязкость: Это показатель, который отражает способность масла течь или сопротивление ему при движении. В этот критерий входят два понятия: кинематическая вязкость, связанная с плотностью масла, и динамическая вязкость. Индекс вязкости также учитывается, чтобы указать, как меняются вязкостные свойства в зависимости от температуры.
• Испаряемость: Жидкость, имеющая свободную поверхность, образует пар. Скорость испарения зависит от молекулярной массы и размеров молекул вещества. Чем легче молекулы и выше температура, тем быстрее происходит испарение.
• Коксуемость: Это способность жидкости превращаться в твердые остатки под воздействием различных факторов, таких как высокая температура. Процесс коксования приводит к изменению структуры молекулы и образованию новых веществ.
• Сульфатная зольность (СЗ): Этот показатель отражает количество потерянных присадок в процессе эксплуатации. Образующиеся зольные отложения могут накапливаться в различных частях двигателя.
• Щелочное число (ЩЧ): Характеризует способность жидкости противостоять окислительным процессам, которые могут происходить с металлическими компонентами двигателя. Более высокое щелочное число предотвращает образование окислов металлов.
• Температура вспышки (ТВ): Этот показатель указывает на степень пожароопасности смазочной жидкости и зависит от наличия коротких углеводородов, которые могут поддерживать горение. Иногда существует связь между ТВ и скоростью испарения.
• Наличие примесей: Механические примеси являются нежелательными в моторных маслах, так как они сильно негативно влияют на моторесурс двигателя. Они могут привести к засорению масляных каналов и фильтров, что может негативно сказаться на работе двигателя.

Эти характеристики помогают оценить и выбрать подходящую смазочную жидкость для различных типов механизмов и двигателей, учитывая условия их работы.

Плотность

Это важный параметр, определяющий, как хорошо масло будет обеспечивать необходимое давление и смазку для двигателя. От плотности зависит также способность масла отводить тепло от деталей и охлаждать двигатель.

Фактическая плотность моторных масел варьирует в диапазоне от 0,68 г/см³ до 0,89 г/см³ и от 0,95 г/см³ до 1,03 г/см³. Из-за такого разнообразия, масла принято разделять на три типа:

• Легкие с плотностью до 0,88 г/см³.
• Средние с плотностью от 0,89 г/см³ до 0,93 г/см³.
• Тяжелые с плотностью от 0,95 г/см³ до 1,03 г/см³.

Легкие масла обычно обладают низкой вязкостью, кинематическая вязкость составляет примерно 5-7 сСт. У тяжелых масел этот показатель может быть в пределах 12-17 сСт.

Плотность синтетических масел большинства производителей представлена в таблице

Класс моторного масла по SAE	Плотность, г/см³ при 20⁰С	Плотность, г/см³ при 100⁰С	Плотность, г/см³ при 120⁰С
5w30	0,863…0,868	0,781…0,786	0,762…0,770
5w40	0,867…0,872	0,775…0,781	0,751…0,757
10w30	0,865…0,868	0,801…0,808	0,792…0,800
10w40	0,865…0,870	0,810…0,817	0,801…0,804
15w40	0,910…0,915	0,863…0,871	0,853…0,860
20w50	0,872…0,880	0,835…0,842	0,822…0,831

Плотность отработанного масла

Плотность в целом определяется типом основы и составом присадок. Обычно плотность масла ниже, чем плотность дистиллированной воды, из-за присутствия в смазке легких примесей. С течением времени и пробега, легкие примеси испаряются, а тяжелые остаются, что приводит к повышению плотности отработанного масла по сравнению с свежим.

В составе технических смазок основными компонентами, которые приводят к уплотнению, являются асфальтены, производные карбена и несгораемая сажа. Например, жидкость класса 5w40 с начальным показателем плотности 0,867 кг/л спустя 2 года может иметь значение 0,907 кг/л.

К сожалению, деградационные химические процессы, которые приводят к изменению плотности моторного масла, невозможно предотвратить или устранить.

Как измеряется плотность

Показатель измеряется по общим правилам физики – сравнивая вес с объемом в единицах кг/м3. Однако при оценке масла важнее учитывать его текучесть при разных температурах, что представлено через динамическую и кинематическую вязкость.

Для определения свойств смазочной жидкости используется относительная плотность, которая вычисляется путем сравнения плотности масла с плотностью воды при температуре 40 градусов (при равных объемах).

Процесс измерения плотности выполняется следующим образом:

• В стеклянную колбу наливают нефтепродукт при температуре 20 градусов.
• Ареометр осторожно опускают в жидкость так, чтобы он не касался стенок сосуда.
• Через несколько минут, держа прибор на уровне глаз, делают замер, одновременно снимая показания температуры. Плотность определяется по специальной таблице.

Например, известно, что плотность моторного дизельного масла варьируется от 890 до 920 кг/м³, а автомобильного бензина — от 910 до 930 кг/м³.

Этот параметр позволяет сравнивать свойства различных смазочных жидкостей. Плотность масла зависит от типа основы, например, минеральные масла обычно более густые и менее стабильные при повышении температуры, чем синтетические. Однако, одна только относительная плотность не может служить единственным критерием для оценки качества масла в целом. Для этого также принимаются во внимание цвет, прозрачность, текучесть и другие характеристики.

Вязкость

Вязкость масла отражает его внутреннее сопротивление перемещению под воздействием внешних сил. Проще говоря, это способность масла сохранять текучесть и оставаться прилипшим к внутренним поверхностям двигателя. В более простых терминах, вязкость определяет, насколько быстро масло будет течь: медленно – высокая вязкость, быстро – низкая вязкость.

Вязкость масла не является показателем его качества, она определяет, для каких типов двигателей предназначено данное масло. Иными словами, масла с разной вязкостью предназначены для различных конструкций двигателей. Что может быть хорошо для одного двигателя, может оказаться вредным для другого. Каждый тип двигателя требует определенной вязкости масла для наилучшей работы и защиты.

Кинематическая вязкость

Этот показатель измеряется в метрах квадратных в секунду или в Стоксах и характеризует время, за которое определенный объем масла протекает через отверстие определенного размера под действием силы тяжести.

Кинематическая вязкость измеряется при помощи специального прибора – вискозиметра. Принцип его работы заключается в том, что определенный объем масла вытекает за определенное время под воздействием силы тяжести через калиброванные отверстия.

Масло в двигателе не поддерживает постоянную температуру, она постоянно меняется во время движения и может достигать высоких значений, например, 140-150 градусов.

Кинематическая вязкость масла связана с классификацией стандарта SAE J300. При нагреве масло становится менее текучим, и чем выше температура, тем ниже его текучесть. Стандарт SAE J300 определяет значения вязкости разных типов масел при различных температурах, как при высоких, так и при низких.

Вторая цифра в классификации SAE J300 относится к высокотемпературной вязкости масла, то есть какая максимальная и минимальная вязкость должна быть у масла при температурах 40 и 100 градусов, чтобы классифицироваться, например, как Xw-20, Xw-30, Xw-40 и т.д. Это значение показывает, какое значение вязкости будет при его рабочей температуре.

Значение вязкости при рабочей температуре важно, так как двигатели имеют разные конструкции и расстояние между трением элементами, а также различную толщину масляных каналов. Текучесть при рабочей температуре влияет на толщину масляной пленки и прокачку масла по каналам. Если вязкость недостаточна, то пленка станет тонкой, что приведет к износу деталей. Если вязкость слишком высока, то масло не сможет прокачаться, и возникнет масляное голодание, что приведет к перегреву. Эти значения кажутся микроскопическими, но для двигателя они имеют большое значение.

Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 100°C, нижний порог	Кинематическая вязкость при 100°C, верхний порог
0W	3.8
5W	3.8
10W	4.1
15W	5.6
20W	5.6
25W	9.3
20	5.6	<9.3
30	9.3	<12.5
40	12.5	<16.3
50	16.3	<21.9
60	21.9	26.1

Динамическая вязкость

Динамическая вязкость, также называемая абсолютной вязкостью, определяет силу сопротивления, которую испытывает маслянистая жидкость во время движения. Эта сила возникает между двумя слоями масла, разделенными на расстояние в один сантиметр, и движущимися со скоростью 1 см/с. Единицей измерения динамической вязкости является Па•с (мПа•с) и обозначается английской аббревиатурой CCS. Тестирование масла на динамическую вязкость проводится на специальном оборудовании – ротационном вискозиметре.

Производители редко указывают этот параметр, так как он определяется независимыми тестами. Он отражает динамическую вязкость при 150 градусах и высокой скорости сдвига – 106с-1. Это значение указывает на минимальную динамическую вязкость, при которой масло создаст необходимо толстую пленку. Проще говоря, этот тест создает условия, близкие к реальным в работе двигателя при высокой нагрузке, и проверяет способность масла защитить движущиеся детали в таких условиях. Скорость сдвига вискозиметра (прибор, используемый для испытаний) составляет около 8-9 тысяч оборотов, что соответствует примерной скорости двигателя.

Классификация вязкости масел согласно стандарту SAE J300 определяется по степени вязкости, которая показывает, при какой температуре можно запускать холодный двигатель. Перед цифровым значением стоит латинская буква W – первая буква слова “winter” (зима). Например:

• 0W – обеспечивает легкий запуск двигателя при температуре до -35 °C;
• 5W – при температуре до -30 °C;
• 10W – при температуре до -25 °C;
• 15W – при температуре до -20 °C;
• 20W – при температуре до -15 °C.

Эти значения касаются именно запуска или проворачиваемости коленчатого вала. Прокачиваемость будет на 5 градусов ниже в каждом случае.

CCS (Cold Crank Simulator) – это показатель, который определяет максимальную вязкость масла при заданной отрицательной температуре, которая позволит запустить двигатель при помощи стандартных систем. Вязкость CCS определяется при температурах от -10 до -35 градусов Цельсия, и установленная температура зависит от класса масла по SAE.

MRV (Mini Rotary Viscometer) – это тест на прокачиваемость. Он определяет максимальную динамическую вязкость масла, при которой оно прокачивается по каналам в момент пуска мотора. Этот показатель определяется при температуре от -15 до -40 градусов Цельсия и также зависит от класса вязкости по SAE. Эти показатели позволяют определить, при каких температурах пуск будет возможен и безопасен для двигателя.

Класс вязкости	Имитация холодного пуска CCS	Прокачиваемость MRV
0W	6200 при -35	60000 при -40
5W	6500 при -30	60000 при -35
10W	7000 при -25	60000 при -30
15W	7000 при -20	60000 при -25
20W	9500 при -15	60000 при -20
25W	13000 при -10	60000 при -15

Индекс вязкости

Он является сложным показателем, который отражает, как динамическая вязкость масла меняется в зависимости от температуры.

Индекс вязкости – это показатель, который не имеет единиц измерения и указывает, насколько вязкость зависит от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при изменении температуры.

Масло с высоким индексом вязкости более эффективно поступает в зону трения при низких температурах и уменьшает износ при высоких температурах.

С другой стороны, низкий индекс вязкости может привести к трудностям при запуске двигателя в холодную погоду или ухудшить защиту деталей от износа при нагреве.

Этот показатель, хоть и редко используется для оценки масла, на самом деле имеет важное значение, так как он указывает на изменение внутреннего трения в зависимости от температуры масла. Иными словами, индекс вязкости демонстрирует стабильность масла при высокой нагрузке. Чем выше индекс, тем более стабильно поведет себя масло.

Для расчета индекса применяется сложная формула, основанная на эмпирических расчетах с использованием значений кинематической вязкости масла при 40 и 100 градусах Цельсия. Обычно значение индекса варьирует от 140 до 180 единиц, но есть масла с индексом свыше 200 единиц.

Например, японские отличаются высоким индексом вязкости, производятся на основе ПАО или сложных эфиров с использованием особого пакета присадок. Однако такие масла редко используются, так как применимы только к некоторым модификациям двигателей.

При оценке индекса вязкости следует учитывать, что чем более вязкое масло, тем выше будет индекс. Наиболее удобно сравнивать индекс с конкурирующими продуктами. Например, для масел 10W-40 индекс может быть в диапазоне 150-160 единиц, в то время как для 5W-30 индекс может составлять 160-180 единиц.

Что будет, если вязкость подобрана неверно

Если неправильно выбрать вязкость масла, это может привести к серьезным проблемам. Если масло слишком густое или недостаточно вязкое, это может вызвать износ деталей двигателя, что в конечном итоге приведет к дорогому ремонту или даже замене всего двигателя.

Если масло слишком густое:

• Рабочая температура двигателя будет повышаться, так как масло плохо будет отводить тепло. Это особенно заметно при движении на низких оборотах и в холодную погоду.
• При интенсивной нагрузке или езде на высоких оборотах возникает риск износа отдельных деталей и самого двигателя.
• Высокая температура двигателя ускоряет окисление масла, в результате чего оно быстрее теряет свои свойства.

С другой стороны, заливание маловязких масел в двигатель, который на них не рассчитан, также приводит к проблемам:

• Масляная защитная пленка на поверхности деталей будет очень тонкой, что не обеспечит должную защиту от механического износа и высоких температур.
• В результате большое количество масла будет уходить в угар, что приведет к высокому расходу масла.
• Существует риск возникновения “клина мотора”, что может потребовать сложного и дорогостоящего ремонта.

Испаряемость

Испаряемость по NOACK определяется как количество масла, которое испаряется в течение 1 часа при температуре 250 градусов Цельсия и постоянном потоке воздуха. Он измеряется в процентах. Чем ниже этот показатель, тем более стабильно масло будет вести себя при высоких температурах и тем меньше будет его расход. Следует обратить внимание на то, что NOACK зависит от вязкости масла – чем она выше, тем ниже NOACK. Кроме того, на испаряемость влияют химический состав, поверхностная адгезия, наличие полимерных загустителей и другие факторы.

Показатель NOACK позволяет определить качество масла, и его значения ограничиваются требованиями международных стандартов ACEA, API и допусков автопроизводителей. Однако оценивать расход масла по этому показателю можно только косвенно, так как он зависит от множества факторов, включая не только испарение масла.

Испаряемость по показателю NOACK измеряется в процентах, и чем она меньше, тем меньше масла испаряется и угарает. Качественные моторные масла обычно имеют низкий показатель NOACK, который не превышает 14% (в сравнении, у некоторых российских синтетических и полусинтетических масел этот показатель составляет 20%). По этому показателю можно косвенно судить о качестве базовых масел: чем ниже значение NOACK, тем лучше “база” и, следовательно, качественнее моторное масло.

Кроме того, угар масла зависит от его вязкости. Чтобы уменьшить угар (который связан с износом двигателя), рекомендуется перейти на более вязкое масло, например, с 10W-40 на 15W-40 или 20W-50. Стоит отметить, что чем выше вязкость масла, тем ниже у него показатель испаряемости по NOACK, то есть более вязкий продукт угорает меньше.

Даже масла одного класса по SAE, изготовленные разными производителями, могут иметь различную вязкость при 100°C в пределах допуска. Например, у масла 10W-40 при этой температуре вязкость может составлять от 12,5 до 16,3 мм²/с (сСт). Таким образом, у одного продукта при 100°C вязкость может быть 12,5 сСт, а у другого – около 15,0-16,0 сСт. Даже небольшая разница в 2,5-3,5 единицы может существенно отразиться на расходе масла.

Коксуемость

Коксуемость масла связана с присутствием механических примесей, которые не растворяются в масле и увеличиваются в количестве в процессе эксплуатации. Это может привести к образованию углистых отложений (кокса) при высоких температурах без доступа воздуха. Коксуемость характеризует способность масла образовывать нагар в двигателях.

Коксовое число — количество осадков, полученных в результате прокаливания 10 г масла при температуре 500—600°. Для маловязких масел коксуемость обычно составляет не более 0,1 — 0,15 %, для масел с большой вязкостью — до 0,7 %.

Этот параметр зависит от химического состава масла, его степени очистки и наличия присадок. Масла с присадками обычно имеют более высокую коксуемость, чем базовые масла, но это не означает, что качество масла с присадкой ухудшается.

Зольность

Зольность масла характеризует содержание минеральных веществ, которые остаются после очистки масла или содержатся в присадках. Когда масло сгорает, эти минеральные вещества образуют золу. Масло с высокой зольностью имеет склонность к нагарообразованию.

Обычно высокую зольность имеют масла, которые либо плохо очищены, либо содержат устаревшие пакеты присадок, такие как моющие присадки класса сульфонатов, которые образуют очень твердую и абразивную сульфатную золу при сгорании. Зольность моторного масла выше 1% считается высокой, старые масла с присадками могли иметь зольность до 3-4%.

Существуют два понятия зольности – общая зольность базового масла и сульфатная зольность. Простыми словами, общая зольность указывает на содержание солей и несгораемых примесей в самом базовом масле без добавления пакета присадок. Сульфатная же зольность определяется для уже готового масла с добавленным пакетом присадок, и она показывает количество и состав присадок, таких как соли натрия, калия, фосфора и другие вещества.

Зольность базового масла

Зольность масла – это показатель содержания шлаков и других остатков после сгорания топлива. Эти остатки могут быть вызваны органическими присадками, которые используются для улучшения работы автомобиля. К присадкам относятся антикоррозийные, моющие и антиокислительные компоненты. Системы самоочищения могут справиться с сажей, но они не эффективны против органических остатков, таких как зольность.

Моторные масла разделяются на три категории в зависимости от содержания зольных примесей, что позволяет их использовать для различных типов техники:

1. Полнозольные масла – Full Saps – (маркировка ACEA A5/B5, A4/B4, A3B3) содержат около 1-1,1% зольных примесей. Не рекомендуются для двигателей EURO 4, 5 и 6 из-за возможного влияния на DPF фильтр и катализаторы.
2. Среднезольные масла – Mid Saps – (маркировка ACEA C3, C4) используются в четырехтактных двигателях на газовом топливе с турбонаддувом. Их зольность составляет от 0,6% до 0,9%, и они способны контролировать коррозию и загрязнение в биогазах.
3. Малозольные масла – Low Saps – (маркировка ACEA C1, C2, C3) обладают содержанием золы от 0,5% до примерно 1%. Они подходят для дизельных моторов и современных автомобилей с нейтральной системой выхлопных газов, проходят тщательную систему фильтрации и проверки, и положительно влияют на работу двигателя и компонентов автомобиля.

Сульфатная зольность

На сегодняшний день активно работают над повышением экологической чистоты масел, и один из важных параметров, которым занимаются, – это сульфатная зольность. В соответствии с нормативами, сульфатная зольность масел не должна превышать определенные значения для разных типов двигателей:

• 2% от общего объема для мощных дизелей грузовых автомобилей;
• 1,8% для малолитражных дизельных моторов;
• 1-1,5% для бензиновых агрегатов.

Если при испытаниях лабораториями сульфатная зольность превышает указанные значения, запрещается выпуск новой разработки.

Производителям антифрикционных составов для двигателей ставятся две задачи:

1. Увеличить количество присадок, придающих продукту свойства, удовлетворяющие всё более строгим требованиям современных двигателей.
2. Соблюдать нормы экологической чистоты при использовании созданных смесей.

В процессе сгорания топлива в рабочем объеме происходит резкое увеличение температуры, что способствует окислительным процессам. Кислоты, возникающие при сгорании масляного тумана и топливной смеси, вызывают коррозию деталей двигателя и снижают вязкость масла. Производители стараются нейтрализовать влияние агрессивной среды, вводя добавки на основе щелочных металлов. При этом сульфатная зольность конечного продукта увеличивается в зависимости от доли введенных антикоррозийных примесей. Ввод синтетических добавок может улучшить характеристики антифрикционного средства, однако ухудшить его экологичность и привести к риску образования избыточной зольности, что приведет к отложению сажи на узлах двигателя. Кроме того, в результате антиокислительных реакций количество нейтрализующих примесей в исходном продукте снижается, что влияет на щелочное число продукта. Когда данное число достигает минимального значения, коррозионные процессы усиливаются, но зольность выхлопа сильно снижается.

Как зольность влияет на двигатель

Высокая зольность масла приводит к образованию высокотемпературных отложений с дегенеративными свойствами. Эти отложения могут загрязнить не только сам двигатель, но и повлиять на работу других систем автомобиля. Умение масла эффективно очищать поверхности и нейтрализовать отложения является одной из главных характеристик. При избыточных отложениях возникает повышение температуры двигателя, что снижает его качество работы и может вызывать неисправности.

Рациональное использование присадок, таких как сульфонаты, алкилсалицилаты и фосфаты магния, способствует уменьшению высокотемпературных отложений и регулированию взаимодействия с топливом, содержащим серу.

Выбор масла с соответствующей зольностью должен учитывать рекомендации производителя и состояние автомобиля. Специальные присадки помогают уменьшить образование лакообразований, нагара и нейтрализовать кислоты.

Общее щелочное число

Общее щелочное число (TBN) отражает общую щелочность масла, включая присадки с моющими и диспергирующими свойствами. Этот показатель важен для поддержания моющих свойств масла, его способности нейтрализовать кислоты и предотвращать коррозию. Чем выше TBN, тем больше кислот может быть нейтрализовано, что важно для долговечности двигателя. Однако при эксплуатации масла в двигателе TBN снижается, так как присадки выполняют свои функции. Определенное снижение TBN допустимо, но когда его значение уменьшается примерно на 50% от начального, масло требует замены.

В соответствии с отчетом 2021 года о допусках масла по ACEA, показатель TBN (общее щелочное число) составляет для различных классов следующее:

• Класс А3/B4: не менее 10 мг КОН/г;
• Класс A5/B5: не менее 8 мг КОН/г;
• Классы C3, C4, C5: не менее 6 мг КОН/г.

В современных маслах щелочное число обычно колеблется от 5 до 14 мгКОН/г. Для бензиновых моторов хорошим считается показатель 7-8 мгКОН/г, а для дизельных – от 9. Дизельные двигатели создают более сложные условия для масла из-за высокой температуры и большего содержания серы в топливе, что ускоряет процесс окисления масла.

Общее кислотное число

Общее кислотное число TAN (total acid number) – это характеристика моторного или трансмиссионного масла, которая указывает на содержание кислотных компонентов в жидкости. Кислотные компоненты масла определяют его общую кислотность и обозначаются как TAN. Это значение выражается в миллиграммах гидроокиси калия, которые необходимы для нейтрализации слабых кислот, содержащихся в 1 г масла. TAN определяется стандартными методами ASTM D 664 и ГОСТ 11362-96. При анализе масел для автоматических коробок передач (ATF), а также трансмиссионных и моторных масел, иногда измеряется TAN как один из показателей, отражающих образование кислот при окислении масел.

Во время работы двигателя, масло подвергается высоким термическим нагрузкам и давлению, что приводит к естественному окислению масла. Процесс окисления ускоряется из-за химических реакций, происходящих при работе двигателя.

Топливо содержит сернистые соединения, и при сгорании топлива выделяются оксиды серы, которые при взаимодействии с влагой превращаются в сернистую и серную кислоты. Эти кислоты попадают в смазочную жидкость вместе с картерными газами и растворяются в ней. Кроме того, в масло попадают азотистая и азотная кислоты, образующиеся в результате соединения оксидов азота с влагой.

Кислоты постепенно ухудшают работоспособность масла, нарушая его моющие, антикоррозийные и противоизносные свойства. Щелочное число отражает стабильность смазочной жидкости в сопротивлении окислительным процессам во время эксплуатации двигателя, и, следовательно, определяет, насколько долго масло может оставаться в работоспособном состоянии до необходимости его замены.

Кислотное число (TAN) связано с щелочным числом. Высокое значение TAN свидетельствует о большом количестве кислот в масле и, следовательно, низком щелочном числе. Это может привести к ускоренной коррозии и износу двигателя. Наоборот, низкое кислотное число указывает на чистоту масла.

Новое масло обычно содержит слабо кислотные химические компоненты, которые не оказывают негативного влияния на металл двигателя. Обычно их содержание колеблется в пределах 1,5-3,0 мгКОН/г. При оценке кислотного числа в масле, принципом является то, что чем меньше кислотность, тем лучше. Также учитывается количество щелочи в масле. Например, если масло имеет 8 мгКОН/г щелочи и 2 мгКОН/г кислот, оно сработается быстрее, чем масло с 10 мгКОН/г щелочи и 2 мгКОН/г кислот. В отработанном масле кислотность увеличивается с пробегом, и чем больше пробег, тем выше содержание кислот.

Температурные характеристики

Температурные характеристики масла включают в себя высокотемпературные и низкотемпературные параметры, которые показывают критические точки его эксплуатации.

Высокотемпературные характеристики включают:

• Температуру вспышки – минимальную температуру, при которой масло начинает испускать пары и может воспламениться;
• Температуру воспламенения – температуру, при которой масло начинает гореть.

Низкотемпературные характеристики включают:

• Температуру застывания – минимальную температуру, при которой масло становится твердым;
• Равновесную (стабильную) температуру застывания – температуру, при которой масло полностью застывает и не способно двигаться;
• Температуру помутнения – температуру, при которой масло начинает терять прозрачность и становится мутным.

Эти характеристики позволяют определить предельные температуры, при которых масло может работать в оптимальных условиях в холодном или горячем состоянии. Тестирование проводится на специальных приборах, которые имитируют реальные условия эксплуатации.

Температура вспышки

Температура вспышки масла – это минимальная температура, при которой масло испускает достаточное количество паров, чтобы они вспыхнули при внесении источника возгорания, но не продолжили гореть. Она измеряется для оценки летучести и чистоты масла.

Температура вспышки не является единственным показателем, который может использоваться для оценки качества масла, и она не позволяет делать выводы о его пригодности. Также она не связана с расходом масла в двигателе и не дает информации о его долговечности.

Температура вспышки масла определяется двумя методами: методом открытого тигля по Кливленду и методом закрытого тигля по Пенски-Мартенсу. Метод открытого тигля, также известный как метод Кливленда СОС, применяется для определения температуры вспышки масла (ISO 2592, ASTM D 92, ГОСТ 6356-75). Метод закрытого тигля, или метод Пенски-Мартенса РМС, используется для определения температуры вспышки топлива (ISO 2719, ASTM D 93, ГОСТ 6356-75). Численные значения, полученные этими методами, могут различаться примерно на 20 ̊С. На практике для масел чаще всего применяется метод открытого тигля по Кливленду, а для топлива – метод закрытого тигля по Пенски-Мартенсу.

Температура вспышки является важным параметром для всех видов смазочных материалов, и каждое масло проходит испытания на этот показатель. Она определяет допустимую область применения масла.

Различные масла имеют разные значения температуры вспышки. Масла с температурой вспышки выше 79 °C испытывают в открытом тигле, а масла с более низкой температурой вспышки испытывают в закрытом тигле по соответствующим стандартам. Это обеспечивает стандартизированные методы испытаний и сравнимость данных разных масел. В общем, для моторных масел для легковых автомобилей, обычно температуры вспышки составляют от 200 до 270 °C, но у специальных масел для промышленных целей она может значительно превышать 300 °C.

 

Температура застывания

Температура застывания (pour point) или температура потери текучести – это наименьшая температура, при которой масло еще может течь. Это показатель указывает на способность масла переливаться без предварительного подогрева, например, при заливке из тары. Температура застывания важна для зимних и всесезонных масел, чтобы они могли обеспечивать надлежащую смазку при запуске холодного двигателя или в холодную погоду.

Температура застывания обычно должна быть ниже минимальной предполагаемой температуры окружающей среды. Она включается в список типовых характеристик масел и гидравлических жидкостей для автотранспорта. Минимальная температура эксплуатации моторных масел определяется по низкотемпературным характеристикам вязкости и прокачиваемости, в соответствии с нормативами SAE J300.

Механические примеси

Появление этих примесей происходит по мере эксплуатации из-за накопления продуктов износа или может быть связано с низкой культурой производства и хранения масла. Поэтому важно использовать качественное масло и соблюдать рекомендации по его замене и обслуживанию.

В процессе эксплуатации автомобиля количество механических примесей увеличивается из-за накопления продуктов износа, особенно вкладышей коленчатого вала. Поэтому важно использовать качественное масло и регулярно проводить его замену для поддержания оптимального состояния двигателя.

Когда механические частицы, такие как пыль, сажа и частицы износа, попадают в масло, они могут вызвать значительный износ и повреждения. Это особенно происходит, если размер частиц соизмерим с зазором между трущимися поверхностями. Механические частицы могут привести к абразивному износу, эрозионному износу, адгезивному износу и другим дефектам, которые могут повредить узлы трения двигателя. Кроме того, механические частицы могут образовывать эмульсии, что ухудшает фильтрацию масла и способствует разрушению масла. Чтобы избежать таких проблем, важно регулярно менять масло и следить за его качеством.

Как определить наличие примесей в масле

Определение механических примесей в моторном масле может быть выполнено двумя методами.

Первый метод:

• Небольшую пробу масла наносят на фильтровальную бумагу и стекло.
• Рассматривая каплю масла под увеличительным стеклом, можно заметить отдельные вкрапления или темные подтеки, что указывает на наличие механических примесей.
• Для определения характера примесей можно накрыть каплю вторым стеклом и сдвинуть их – если в образце есть абразивные примеси, будет слышен характерный скрип.

Второй метод (простейший):

• Прогретое масло разбавляют растворителем и пропускают через бумажный фильтр.
• После этого просматривают фильтр через увеличительное стекло – наличие темных точек и крупинок указывает на наличие механических примесей.
• Также можно разбавить масло растворителем в химическом стакане, придать смеси вращательное движение и посмотреть, соберутся ли примеси в центре на дне стакана. Если примеси не обнаруживаются, их можно считать отсутствующими в масле.

Заключение

В заключение можно подчеркнуть, что интерпретация лабораторных анализов моторных масел играет решающую роль в поддержании оптимальной работы автомобиля. Анализ позволяет определить качество и состояние масла, выявить потенциальные проблемы и предпринять своевременные меры для его замены или дополнительного обслуживания.

Правильное понимание цифр и значений в анализе масла позволяет владельцам и механикам принимать обоснованные решения, обеспечивая долгий срок службы двигателя и надежную работу автомобиля в целом.

Таким образом, регулярный мониторинг и анализ масла становятся неотъемлемой частью технического обслуживания автомобиля, что позволяет снизить риски неисправностей и обеспечить оптимальную производительность вашего автомобиля на дороге.