Многообразие типов, конструкций двигателей и условий их работы предопределяет необходимость применения для их смазывания моторных масел с существенно различающимися свойствами.
Двигателестроители в инструкциях по эксплуатации, а производители моторных масел в проспектах, рекламе, маркировании тары используют одни и те же условные обозначения свойств, областей применения и характеристик масел, принятые в классификациях:
- SAE (Американское общество автомобильных инженеров),
- API (Американский институт нефти),
- АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей) с 1996 г. пришла на смену
- ССМС (Комитету производителей автомобилей европейского Общего рынка),
- ILSAC (Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов - совместная американо-японская классификация),
- MIL-L (спецификации Военного ведомства США),
- ГОСТ 17479.1-85 (Российская классификация по вязкостно-температурным и эксплуатационным свойствам).
Дополнительно ведущие производители автомобилей подвергают масла испытаниям по собственным программам, после чего допускают масла, выдерживающие такие испытания, в качестве масел первой заправки для всех или определенных типов техники своего производства. Такие спецификации называют допусками.
Важнейшие, наиболее часто упоминаемые фирменные спецификации (допуски) моторных масел имеют следующие обозначения:
- Volvo VDS, Volvo VDS-2;
- Volkswagen: VW 500.00, VW 501.00, VW 502.00, VW 505.00;
- Rover: RES 22 OL G-4, RES 22 OL PD-2, RES 22 OLD-5;
- BMW "Special Oils";
- Mercedes-Benz: MB 229.1, MB 228.5, MB 228.2/3, MB 228.0/1, MB 227.0/1;
- MAN 270, MAN 271, MAN QC 13017, MAN M 3275, MAN M 3277;
- MTU Type 1, MTU Type 2;
- MACK EO-K, MACK EO-L;
- Ford: E3E-M2C 153-Е (в США), WSE-M2C 903 (в Европе);
- General Motors: GM 6094 M,GM 4718 M, GM 4717 M.
В соответствии с классификацией SAE регламентируются вязкостно-температурные показатели моторныхмасел,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.
Из всех существующих классификаций вязкости моторных масел для четырехтактных двигателей в России больше всего прижилась SAE, созданная по методике Американского общества автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers). Под SAE адаптирован отечественный ГОСТ 17479.1-85.
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.
Основные классификации и маркировки.
| Классифи- кация |
Пример маркировки | Краткое описание |
|---|---|---|
| SAE | SAE 10W-40 SAE 15W-40 SAE 30 SAE 0W-40 SAE 10W SAE 20W-50 |
Говорит о сохранении свойств масел при изменении температуры. Обозначается одним (сезенное), чаще двумя числами (всесезонное). Число, стоящее перед (W)inter,-"зимний"параметр, чем он меньше, тем при более низкой темтературе можно использовать масло. Минимум 0. Число, стоящее без знака W,-летний параметр, показывает степень сохранения густоты при нагреве. Чем этот параметр выше, тем лучше. Максимум 60. Если число одно, то наличие знака W говорит, что масло зимнее, в случае его отсутствия-летнее. |
| API | API SJ/CF API SF/CC API CD/SG API CE API CE/CF-4 API SJ/CF-4, EC I |
Позволяет оценить эксплуатационные качества масла. Состоит из показателя (первая буква) для бензиновых - (S)ervice и для дизельных - (С)оmmercial двигателей. Буква, стоящая за каждым из этих показателей, говорит об уровне качества для соответствующих типов двигателей, для бензиновых двигателей изменяется в пределах от А до J, для дизельных - от А до F(G). Чем буква дальше по алфавиту от А, тем лучше. Цифра 2 или 4, стоящая за одним из обозначений, означает, что масло предназначено соответственно для двух- и четырехтактных двигателей. Универсальные масла имеют оба допуска, например, SG/CD. Спецификация, идущая первой, говорит о предпочтении использования, т, е. SG/CD - "более бензиновое", CD/SG- "более дизельное". Наличие букв ЕС после обозначения масла по API означает Energy Conserving, т. е. энергосберегающее. Римская цифра I говорит об экономии топлива не менее 1,5%; II - не менее 2,5; III - не менее 3%. |
| ACEA | ACEA A3-96, B3-96 ACEA A2, B2 |
Качественная характеристика. Имеет три категории: А - для бензиновых двигателей, В - для дизельных двигателей легковых автомобилей и Е- для дизельных двигателей грузовых автомобилей. Цифра за категорией обозначает уровень качества масла. Чем больше цифра, тем в более тяжелых условиях может работать двигатель, использующий данное масло. Обозначение, например, АЗ-96, говорит, что масло соответствует классу A3 спецификации АСЕА в редакции 1996. |
| CCMC | CCMC G4, D1 CCMC G2 |
Европейская устаревшая классификация качества масел. Разделяет масла на категории: (G)asoUne - для бензиновых двигателей, (D)iesel - для грузовых дизелей, PD - для легковых дизелей. Цифра, стоящая за категорией, указывает на уровень качества масла. Чем выше номер, тем качественнее масло. |
| MIL-L | MIL-L-2104A MIL-L-46152D NATO-CODE |
Войсковая спецификация. Аналог классификации API. Оценивает качество масел. MIL-L-2104- для дизельных и MIL-L-46152 для бензиновых двигателей. Буква, стоящая за кодом, указывает на уровень качества, для бензиновых двигателей изменяется в пределах от А до D, для дизельных - от А до Е. Чем буква дальше по алфавиту от А, тем лучше. Для бензиновых и дизельных двигателей NATO-CODE является высшим классом. |
| ГОСТ 17479.1-85 |
М-8В М-6з/10В М-6з/10Г1 |
Российская классификация по вязкости (адаптирована под SAE). Марки отечественных моторных масел начинаются с буквы М, (что значит "моторное", а не код группы!), за которой указывается величина вязкости (для всесезонных масел - двойное обозначение, разделенное знаком дроби). Завершается буквенным обозначением группы (А, Б, В, Г, Д, Е) с индексом 1 - для бензиновых или 2 - для дизельных двигателей. Отсутствие такого индекса указывает на универсальность масла. В маркировке загуститель обозначается строчной буквой "з", что свидетельствует о принадлежности масла к группе всесезонных. |
Классификации моторных масел SAE
SAE классификация масел по вязкости, разработанная Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE), подразделяет масла на классы по текучести, т.е. способности масла течь и одновременно "прилипать" к поверхности металла. Она действует в Европе, США, Японии и других странах.
Для справки.
Вязкость жидкости - это выражение внутреннего трения ее молекул друг с другом. Считается, что вязкость - это сопротивление, которое препятствует передвижению одной частицы масла.
В настоящее время кинематическая вязкость моторных масел измеряется при двух температурах (40°С и 100°С) в сантистоксах (сокращенно cST или сСт). Она и измеряется, например, в капилляр-визкозиметрах, как время вытекания определенного количества масла из очень узкого сосуда при воздействии силы тяжести в мм2/с.
Динамическая вязкость измеряется в миллипаскаль-секундах при температуре 150°С (сокращенно: mPas или мПа•с).
Прокачиваемость - способность масляного насоса прокачать масло при минимальной температуре.
Проворачиваемостъ - способность стартера проворачивать двигатель при минимальной температуре.
Класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит проворачивание двигателя стартером (первая слева колонка), прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (вторая слева колонка), и надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме
Классификация SAE J 300 APR 97
| Класс пoSAE | Низкотемпературная вязкость | Высокотемпературная вязкость | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Проворачивание* | Прокачиваемосгь** | Вязкость***, мм2/с, при 100° С |
Вязкость****, мПа • с, при 150 °С и скорости сдвига 106с-1, нe менее | ||
| Максимальная вязкость, мПа • с, при t,°С | Максимальная вязкость, мПа • с, при t,°С | Min | Max | ||
| 0W | 3250 при -30°С | 60000 при -40°С | 3,8 | - | |
| 5W | 3500 при -25°С | 60000 при -35°С | |||
| 10W | 3500 при -20°С | 60000 при -30°С | 4,1 | - | - |
| 15W | 3500 при -15°С | 60000 при -25°С | 5,6 | - | - |
| 20W | 4500 при -10°С | 60000 при -20°С | 5,6 | - | - |
| 25W | 3250 при -5°С | 60000 при -15°С | 9,3 | - | - |
| 20 | - | - | 5,6 | <9,3 | 2,6 |
| 30 | - | - | 9,3 | <12,5 | 2,9 |
| 40 | - | - | 12,5 | <16,3 | 2,9*a |
| 40 | - | - | 12,5 | <16,3 | 3,7*аа |
| 50 | - | - | 16,3 | <21,9 | 3,7 |
| 60 | - | - | 21,9 | <26,1 | 3,7 |
* Вязкость измеряется по методу ASTM D 5293 на вискозиметре CCS.
** Вязкость измеряется по методу ASTM D 4684 на вискозиметре MRV; напряжение сдвига не допускается при любом значеи вязкости.
*** Вязкость измеряется по методу ASTM D 445 на капиллярном вискозиметре (кинематическая).
**** Вязкость измеряется по методам ASTM D 4683 или CEC L-36-A-90 на коническом имитаторе подшипника.
*a Это значение для классов SAE 0W-40, 5W-40, 10W-40.
*аа Это значение для классов SAE 40, 15W-40, 20W-40, 25W-40.
Классификация подразделяет моторные масла на шесть зимних классов (0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W) и пять летних (20, 30, 40, 50 и 60). В этих рядах большим числам соответствует большая вязкость. Всесезонные масла, пригодные для круглогодичного применения, обозначают сдвоенным номером, один из которых указывает зимний, другой — летний класс, например, SAE 5W-30 или 10W-40, 15W-40, 20W-50 и т. п.
Классификация SAE J 300 APR 97 для зимних масех устанавливает максимальные значения динамической вязкости при низких температурах и минимальные значения кинематической вязкости при 100°С. Для летних масех установлены пределы кинематической вязкости при 100° С и минимальные значения динамической вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1.
Всесезонные масла отвечают требованиям к одному из зимних и к одному из летних масел одновременно, т. е. обладают очень пологой зависимостью вязкости от температуры. Это достигается загущеннием маловязких масел специальными макрополимерными присадками, повышающими индекс вязкости, иначе говоря, загущающими масло в области высоких температур больше, чем в области низких температур, и (или) использованием синтетических компонентов в качестве основы масла.
Классификации моторных масел API
Классификацию API (American Petroleum Institute Американский институт нефти) еще называют классификацией по уровню качества. Она подразделяет моторный масла на две категории «S» (service) и «С» (commercial). К первой относятся масла, предназначенные для примененния в бензиновых двигателях, а ко второй — в дизельных двигателях (дизельные масла). Универсальные масла, которые могут использоваться для смазывания как бензиновых двигателей, так и дизелей, имеют обозначения o6eх категорий (через дробь). Например: SF/CD, SJ/CF-4, СF-5. Спецификация, идущая первой, говорит о предпочтении пользования, т. е. SG/CD — «более бензиновое»: CD/SG — «более дизельное».
Обозначение состоит из двух букв, первая из которых определяет принадлежность к одной из двух категорий, вторая обозначает уровень эксплуатационных свойств. Чем ближе находится вторая буква к началу латинского алфавита, тем ниже эксплуатационные свойства данного масла. Чем дальше по алфавиту эта буква, тем для более современных моделей автомобилей предназначено масло.
Классы дизельных масел CD и CF подразделяются на масла для 2- и 4-тактных дизелей, обозначаемых дополнительной цифрой, например, CD II, CF-2, CF-4, CG-4.
Принадлежность масла к определенному классу устанавливается в ходе классификационных испытаний в двигателях или моторных установках. При этом оценке подлежат моющие, диспергирующие, противоизносные, антикоррозийные, антиокислительные и другие свойства сертифицируемых масел.
Уровни эксплуатационных свойств в порядке их возрастания обозначают первыми буквами латинского алфавита, стоящими за знаками категорий «S» или «С».
Уровни эксплуатационных свойств по API в порядке возрастания требований к качеству подразделяются в категории «S» на девять классов (SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH и SJ), а в категории «С» на одиннадцать классов (СА, СВ, СС, CD, CD-11, СЕ, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4).
Классификация API постоянно редактируется. Устаревшие классы масел исключаются (например, SA-SG — для бензиновых и СА-СЕ — для дизельных двигателей). Тем не менее, эти классы не сняты с производства — ведь автомобили с двигателями, требующими этих масел, еще применяются, поэтому и масла для них выпускаются.
Масла устаревших в США классов API следует применять, если они рекомендованы изготовителем техники, записаны им в инструкцию по эксплуатации.
В новых редакциях классификации приводятся и варианты замены — например, отмечено, что вместо старых универсальных масел классов SE/CC и SF/CC можно использовать масла класса SG. Кроме того, в классификацию введены новые классы SJ и СН. Масла этих классов обладают наилучшими на сегодня эксплуатационными свойствами.
Классификации моторных масел АСЕА
Ведущие автомобилестроители европейских стран разработали и с 1 января 1996 г. ввели в действие классификацию моторных масел АСЕА (Association des Constracteuis Europeen des Automobiles — Ассоциация европейских производителей автомобилей), которая базируется на европейских методах испытания, а также использует некоторые общепризнанные американские моторные и физико-химические методы испытания по API, SAE и ASTM.
Классификация АСЕА заменила еще иногда упоминаемую в документации и описаниях масел отмененную классификацию ССМС (Комитет производителей автомобилей европейского Общего рынка) и установила новую, более жесткую, по сравнению с ССМС, европейскую классификацию моторных масел по эксплуатационным свойствам.
С 1 марта 1999 г. все новые масла должны соответствовать более современным требованиям — требованиям АСЕА-98. Однако до 1 марта 2000 г. допускается использование требований АСЕА-96. После этой даты все масла должны соответствовать требованиям АСЕА-98.
Имеются три различные АСЕА-категории:
- А (для бензиновых двигателей легковых автомобилей);
- В (класс масел для дизельных двигателей малой мощности (Light Duty), устанавливаемых на легковые и грузовые автомобили малой грузоподъемности);
- Е (класс масел для мощных дизельных двигателей (Heavy Duty) тяжелых грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и т. п).
- Цифра, стоящая за буквой, отражает эксплуатационные достоинства масла. В каждой группе моторное масло делится на категории (1—5). Чем больше порядковый номер в группе, тем качественнее моторное масло. При дальнейшем видоизменении классификации АСЕА изменяют код года и этим определяют новый класс, например, А1-96 заменяют на А1-98, АЗ-96 на АЗ-98.
- Требования европейских стандартов к качеству моторных масел являются более строгими, чем американских.
- В Европе условия эксплуатации и конструкция двигателей отличаются от американских:
- более высокой степенью форсирования и максимальными оборотами;
- меньшей массой двигателей;
- большей удельной мощностью;
- большими допустимыми скоростями передвижения;
- более тяжелыми городскими режимами.
Ввиду этих особенностей испытания моторных масел проводятся на европейских двигателях и по методикам, отличающимся от американских. Это не позволяет напрямую сравнивать уровни требований и стандартов АСЕА и API.
Европейская система классификации АСЕА предусматривает лабораторные и моторные (стендовые) испытания, при помощи которых проверяются показатели качества для обеспечения гарантированной и непрерывной смазки двигателей при любых эксплуатационных и температурных условиях, так как считается, что они являются одними из основных, обеспечивающих надежную и бесперебойную работу двигателей.
Классификации моторных масел ГОСТ 17479.1-85
По ГОСТу марки отечественных моторных масел начинаются с буквы М ( что значит «моторное», а не код группы! ), за которой указывается класс вязкости (для веесезонных масел - двойное обозначение, разделенное знаком дроби) и завершается буквенным обозначением группы по эксплуатационным качествам (А, Б, В, Г, Д, Е) с индексом 1 — для бензиновых, или 2 — для дизельных двигателей.
Если после буквы Г цифр нет, это означает, что данный сорт масла приемлем для тех и других двигателей, к ним относится, например, моторное масло М5/12Г.
Важнейшие показатели моторного масла — его вязкость при рабочей температуре (по стандарту — 100°С) и при низкой температуре (—18'С). Первый из них включается в маркировку всех сортов отечественных Масел (летних, зимних и всесезонных). Оба показателя указываются только в марках всесезонных масел — сначала вязкость при низкой температуре, а затем через дробь — вязкость при рабочейтемпературе.
Например, маркировка М12Г1 относится к рекомендуемому для бензиновых двигателей моторному маслу вязкостью 12 сСт (сантистокс — единица вязкости) при рабочей температуре, а маркировка М6/10Г1 — к всесезонному маслу вязкостью 6 сСт при низкой температуре и 10 сСт при рабочей температуре, предназначенному для бензиновых двигателей.
Введение в состав всесезонного масла загустителей улучшает его свойства во всем интервале температур, от отрицательных при пуске двигателя до рабочей. В маркировке загуститель обозначается строчной буквой «з», что свидетельствует о принадлежности масла к группе всесезонных, например, М6з/10Г1.
Группы моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.1-85)
| Группа масла по эксплуатационным свойствам | Группа по API | Рекомендуемая область применения | |
|---|---|---|---|
| A SB |
Нефорсированные бензиновые двигатели и дизели | ||
| Б SC/CA |
Б1 | SC | Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, которые способствуют образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников |
| Б2 | CA | Малофорсированные дизели | |
| Производство масел группы Б1 прекращено | |||
| B SD/CB |
B1 | SD | Среонефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, которые способствуют окислению масла и образованию отложений всех видов |
| B2 | CB | Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным, противоизнос-ным свойствам масел и способности предотвращать образование высокотемпературных отложений | |
| Г SE/CC |
Г1 | SE | Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию отложений всех видов и коррозии |
| Г2 | СС | Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в эксплуатационных условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений | |
| Д SF/CD |
Д1 | SF | Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Г 1 |
| Д2 | CD | Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуа-гационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонносгью к образованию всех видов отложений | |
| E SG/CF-4 |
E1 | SG | Высокофорсированные бензиновые двигатели и дизели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел групп Д1 и Д2 |
| E2 | CF-4 | Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами. Для двигателей, работающих на топливе с высоким содержанием серы. | |
Классы вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85
| Класс вязкости | Кинематическая вязкость при 100°С (мм2/с) | Класс вязкости | Кинематическая вязкость при 100°С (мм2/с) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 100°С | не более 18° С | 100°С | не более 18° С | ||
| 3з | 3,8 | 1250 | 3з/8 | 7,0...9,5 | 1250 |
| 4з | 4,1 | 2600 | 4з/6 | 5,6...7,0 | 2600 |
| 5з | 5,6 | 6000 | 4з/8 | 7,0...9,5 | 2600 |
| 6з | 5,6 | 10400 | 4з/10 | 9,5...11,5 | 2600 |
| 6 | 5,6...7,0 | - | 5з/10 | 9,5...11,5 | 6000 |
| 8 | 7,0...9,5 | - | 5з/12 | 11,5...13 | 6000 |
| 10 | 9,5...11,5 | - | 5з/14 | 13,0...15,0 | 6000 |
| 12 | 11,5...13 | - | |||
| 14 | 13,0...15,0 | - | 6з/10 | 9,5...11,5 | 10400 |
| 16 | 15,0...18,0 | - | 6з/14 | 13,0...15,0 | 10400 |
| 20 | 18,0...23,0 | - | 6з/16 | 15,0...18,0 | 10400 |