Технология производства смазочных масел

Заметим, что приведенные  в табл. 8 рецептуры моторных относятся  к концу 80-х годов, когда составы масел проходили квалификационные испытания и допуск к применению в Государственной Межведомственной комиссии при Госстандарте СССР. В последние годы, в связи с развитием рыночных отношений и снятием с производства некоторых типов базовых масел и присадок, рецептуры этих масел, выпускаемых отдельными предприятиями, могут отличаться от приведенных выше.

КЛАССИФИКАЦИИ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ВЯЗКОСТИ

 

В основе современных  классификаций моторных масел по вязкости лежит деление их на летние, зимние и всесезонные.

В качестве примера на рис. 6 показаны принципиальные зависимости  вязкости от температуры и градиента  скорости сдвига для зимнего, летнего  и загущенного депрессорной присадкой всесезонного масел.

Зимнее масло, имеет хорошие  низкотемпературные свойства (рис. 6), обеспечивая вязкость ниже максимально-допустимых значений, при которых еще возможен пуск от стартера. Однако в летних условиях, когда масло в картере нагревается до температур 90-100^вС и выше, его вязкость оказывается ниже минимально-необходимых значений, обеспечивающих нормальные условия трения и изнашивания. Напротив, летнее масло, обеспечивая надежное смазывание при высоких температурах, имеет слишком высокую вязкость при низких температурах, превышающих максимально-допустимые значения.

Загущенные масла имеют более  пологую вязкостно-температурную  характеристику. Всесезонное масло, по низкотемпературным свойствам, приближается к зимнему маслу, а при высоких температурах – к летнему. Это означает, что это масло способно обеспечить работу во всем диапазоне условий работы двигателя – от холодного пуска зимой до надежного смазывания летом.

Жидкость, вязкость которой не зависит  от касательного напряжения и градиента  скорости сдвига, называют "ньютоновской", а если отношение касательного напряжения к градиенту скорости непостоянно – "неньютоновской". Нефтяные масла являются типично ньютоновскими жидкостями. Современные всесезонные масла, содержащие полимерные (загущающие) присадки обладают неньютоновскими характеристиками. С увеличением градиента скорости сдвига вязкость сезонных масел не изменяется, а в случае загущенного всесезонного при достижении его определенного значения резко падает (рис. 6) Учет этого обстоятельства имеет важное практическое значение, поскольку в узлах трения двигателей градиент скорости сдвига достигает величин до 10⁶ с^-1, а в зубчатых передачах трансмиссий – до 10⁹ с^-1.

Классификация моторных масел по вязкости в соответствии с ГОСТ 17479.1

 

В соответствии с ГОСТ 17479.1 (Изм. № 1-3) в зависимости от величины кинематической вязкости при 100°С моторные масла подразделяются на 22 класса: четыре зимних (33 – 63), восемь летних (6 – 24) и десять всесезонных (33/8 – 63/16) (табл. 9). Дробные классы указывают, что по вязкости при температуре минус 18°С масло соответствует классу, указанному в числителе, а по вязкости при 100°С – классу, указанному в знаменателе.

4 Сезонные и всесезонные  масла

 

4 °Сезонные и всесезонные масла

 

Таблица 9 КЛАССИФИКАЦИЯ  МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ВЯЗКОСТИ   В СООТВЕТСТВИИ С ГОСТ 17479.1
Класс вязкости	Кинематическая вязкость, мм2 /с, при температуре
	100вС	Минус 18°С, не более
33	³3,8	1250
43	³4,1	2600
53	³5,6	6000
63	³5,6	10400
6	Свыше 5,6 до 7,0 включительно	-
8	Свыше 7,0 до 9,3 включительно	-
10	Свыше 9,3 до 11,5 включительно	-
12	Свыше 11,5 до 12,5 включительно	-
14	Свыше 12,5 до 14,5 включительно	-
16	Свыше 14,5 до 16,6 включительно	-
20	Свыше 16,3 до 21,9 включительно	-
24	Свыше 21,9 до 26,3 включительно	-
33/8	Свыше 7,0 до 9,3 включительно	1250
43/6	Свыше 5,6 до 7,0 включительно	2600
43/8	Свыше 7,0 до 9,3 включительно	2600
43/10	Свыше 9,3 до 11,5 включительно	2600
53/10	Свыше 9,3 до 11,5 включительно	6000
53/12	Свыше 11,5 до 12,5 включительно	6000
53/14	Свыше 12,5 до 14,5 включительно	6000
63/10	Свыше 9,3 до 11,5 включительно	10400
63/14	Свыше 12,5 до 14,5 включительно	10400
63/16	Свыше 14,5 до 16,3 включительно	10400

Классификация моторных масел по вязкости в соответствии с SAE J 300

 

В соответствии с SAE J 300 (табл. 10) моторные масла подразделяются на 11 классов вязкости: шесть зимних (0W-25W) и восемь летних (20-60). Для всесезонных моторных масел принято двойное номерное обозначение (например, 5W-30, 15W-40, 20W-50 и т.п.), причем первая цифра обозначает соответствие зимнему классу вязкости по низкотемпературным свойствам, а вторая – соответствие летнему классу по высокотемпературным.

Каждый класс зимнего или  всесезонного масла характеризуется  двумя значениями динамической вязкости при низких температурах, отличающихся на 5°С. Первое, получаемое на имитаторе холодного пуска (вискозиметр CCS) характеризует предельную температуру масла, при которой возможно проворачивание двигателя стартером. Второе, получаемое на установке имитирующей прокачиваемость масел (мини-ротационный вискозиметр MRV) – предельную температуру, при которой масляный насос будет прокачивать масло под давлением в процессе холодного пуска. Предельная температура прокачиваемости должна быть обязательно ниже, чтобы при холодном пуске избежать "масляного голодания" в узлах трения двигателей, смазываемых под давлением. Для каждого класса летнего и всесезонного масла регламентируются пределы кинематической вязкости при 100°С и минимальные значения динамической вязкости (HT/HS) при высокой температуре и высоком градиенте скорости сдвига.

 

Таблица 10 КЛАССИФИКАЦИЯ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ВЯЗКОСТИ   В СООТВЕТСТВИИ С SAE J 300 (декабрь 1999 г.)
Класс вязкости	Низкотемпературные характеристики:		Высокотемпературные характеристики:
	Динамическая вязкость при температуре °С, сП, не более		Кинематическая вязкость при 100°С по ASTM D 445, сСт		Динамическая вязкость при высокой температуре (150'С)
	Имитация холодного пуска CCS по ASTM D5293	Прокачиваемость на MRV по ASTM D 4684 и D 3829*)	Не менее	Не более	и высокой скорости сдвига (D = 106с 1) по ASTM D 4683, не менее
0W	3250 при -30	60000 при -40	3,8	-	-
5W	3500 при -25	60000 при -35	3,8	-	-
10W	3500 при -20	60000 при -30	4,1	-	-
15W	3500 при -15	60000 при -25	5,6	-	-
20W	4500 при -10	60000 при -20	5,6	-	-
25W	6000 при -5	60000 при -15	9,3	-	-
20	-	-	5,6	< 9,3	2,6
30	-	-	9,3	< 12,5	2,9
40	-	-	12,5	< 16,3	2,9 (0W-40, 5W-40 и 10W-40)
40	-	-	12,5	< 16,3	3,7 (15W-40, 20W-40 и 25W-40)
50	-	-	16,3	< 21,9	3,7
60	-	-	21,9	< 26,1	3,7
Примечания: *) Наличие напряжения пластического течения, обнаруживаемое данным методом означает непригодность независимо от вязкости. 1 сП = 1 мПа • с; 1 сСт = 1 мм2/с.

Соответствие классов  вязкости моторных масел по ГОСТ и SAE

 

Разделение масел на классы по вязкости в соответствии с ГОСТ и SAE основаны на различных  критериях. Поэтому можно говорить не об идентичности классов, а только о некотором приблизительном их соответствии. В табл. 11 приведены результаты сопоставления классов вязкости моторных масел по ГОСТ и SAE по единственному общему критерию – кинематической вязкости при 100°С. Классы по SAE во многих случаях имеют более широкие диапазоны вязкости при 100°С, поэтому одному классу SAE иногда соответствует два класса вязкости по ГОСТ.

 

Таблица 11 ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОЕ  СООТВЕТСТВИЕ КЛАССОВ ВЯЗКОСТИ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ГОСТ И SAE
СЕЗОННЫЕ МАСЛА		ВСЕСЕЗОННЫЕ МАСЛА
Класс вязкости по		Класс вязкости по
ГОСТ	SAE	ГОСТ	SAE
-	0W	33/8	5W-20
33	5W	43/6	10W-20
43	10W
53	15W	43/8	10W-20
63	20W
-	25W	43/10	10W-30
6	20
8	20
10	30	53/10	15W-30
12	30	53/12	15W-30
14	40	53/14	15W-40
16	40	63/10	20W-30
20	50	63/14	20W-40
24	60	63/16	20W-40

КЛАССИФИКАЦИИ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ СВОЙСТВАМ

 

Группу или класс  моторных масел устанавливают по результатам их всесторонних испытаний при разработке новых масел и постановке их на производство, а также при периодических испытаниях товарных масел.

Классификация моторных масел по ГОСТ 17479.1

 

По ГОСТ 17479.1 (с изм. № 1-3) в зависимости от области  применения моторные масла делят на группы А, Б, В, Г, Д, и Е (табл. 12).

Обозначение моторных масел, применяемых  в автомобилях, тракторах, тепловозах, сельскохозяйственной, дорожной, судовой и другой технике установлены ГОСТ 17479.1-85 (Изм. №1-3). Обозначение состоит из групп знаков:

– первая – обозначается буквой М (масло) и не зависит от состава и свойств масла;

– вторая – цифрами, характеризующими класс кинематической вязкости;

– третья – одной или двумя прописными буквами (с индексами или без) и обозначает принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам. Индекс 1 присваивается маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 – дизельным маслам. Универсальные масла обозначают буквой без индекса или двумя разными буквами с соответствующими индексами.

Допускается после основного обозначения  указывать в скобках строчными буквами и/или цифрами дополнительные знаки, характеризующие отличительные особенности моторного масла. Например, (з) – для масел, содержащих загущающую присадку, (к) – для  "камазовских" масел, (рк) – для рабоче-консервационных масел, (цс) – для масел циркуляционных судовых, (цл) – для масел, применяемых в циркуляционных и лубрикаторных системах и др. Цифра в судовых маслах обычно характеризует его щелочное число в мг КОН/г.

Примеры обозначения  моторных масел:

М-8-В₁,

где М – моторное масло, 8 – класс  вязкости, В₁ – масло для среднефорсированных бензиновых двигателей;

М-6з/10-В,

где М – моторное масло, 6₃/10 – класс вязкости, В – универсальное масло для среднефорсированных дизельных и бензиновых двигателей;

М-4₃/8– B₂Г₁,

где М – моторное масло, 4₃/8 - класс вязкости, В₂Г₁ – масло для использования как в среднефорсированных дизелях (В₂), так и высокофорсированных бензиновых двигателях (Г,); 

М-14Д(цл20),

где М – моторное масло, 14 – класс  вязкости, Д – масло для высокофорсированных  дизелей с наддувом, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, (цл20) – масло для использования в циркуляционных и лубрикаторных системах смазки и имеющее щелочное число 20 мг КОН/г.