Товарищ, осторожно! Это длинная техническая статья, не уверен - не читай !!!
Масло 0W-20: обожать или бояться?
Когда автопроизводители начали применять масла 0W-20, то многие даже достаточно опытные в моторном деле люди сделали огульный вывод, что дескать «долго на этой веретёнке мотор не протянет».
Данный вывод обусловлен укоренившимся в головах неспециалистов ложными стереотипами: «обильная смазка это хорошо, скудная – плохо»; «чем гуще масло – тем толще масляная пленка и лучше смазка, что есть хорошо». И когда такой человек видит в маркировке масла ноль (вместо десяти), и 20 вместо 40, то в его голове происходит короткое замыкание, и он тут же автоматически делает вывод, что оно слишком «жидкое» и хорошую смазку не обеспечит.
В действительности дело обстоит не столь однозначно.
Например, для долговременной работы поршневых колец, цилиндров и поршней смазка не должна быть слишком обильной (что приведет к увеличенному расходу масла на угар, его сильному загрязнению и быстрому старению), но и не должна быть слишком скудной (что повлечет повышенный износ деталей ЦПГ и чревато заклиниванием поршня). Подача масла в поршневые канавки и толщина масляной пленки в цилиндре должны быть минимально возможными, но при этом достаточными для обеспечения требования хорошей смазки, промывки канавок и обеспечения режима жидкостного трения колец на большей части хода поршня. Одним словом, как это часто происходит при конструировании техники, инженеру требуется интуитивно нащупать золотую середину – угадать правильный баланс, чтобы не свалиться с тонкого каната, по которому постоянно приходится ходить.
До сих пор конструкторы не пришли к согласию по вопросу о том, какой должна быть оптимальная вязкость масла, чтобы удовлетворить столь сложные и взаимно противоречивые требования. А так как правильный режим смазки в значительной степени зависит от конструкции поршня и колец, и учитывая, что температурный диапазон работы масла при смазке деталей очень широк (от отрицательных температур до 300 С), а вязкость масла может весьма сильно изменяться (в тысячу и более раз) с изменением температуры, а также в десятки раз увеличиваться с ростом давления, то становится понятным, что значение «вязкость 100 С» при оценке эффективности работы масла в сопряжениях кольцо-канавка и кольцо-цилиндр не может являться единственным критерием для вывода о том, хорошо ли будут защищены от износа детали при такой вязкости или плохо. Для этого полезно узнать индекс вязкости, который позволяет приблизительно оценить интенсивность падения вязкости конкретного масла при его нагреве более 100 С (чем больше значение ИВ, тем медленнее снижается вязкость масла при его нагреве). А еще лучше посмотреть график изменения вязкости данного масла с изменением температуры.
Только никто вам его не покажет, вот и получается в итоге задача со многими неизвестными…
Соответственно вторым важным фактором (я его считаю основным), влияющим на изменение вязкости масла при работе в двигателе, является теплонапряженность деталей конкретного автомотора, которую можно приблизительно оценить по температурам охлаждающей жидкости и картерного масла при работе автомобиля в типичных для него эксплуатационных условиях. Чем температуры и нагрузки в двигателе выше, тем больше должно быть значение высокотемпературной вязкости используемого масла, больше индекс вязкости, а также повышаются требования к составу масла (база; композиция присадок; содержание ПАВ и пр.).
Очень часто на различных форумах поклонники «двадцаток» приводят железобетонный (по их мнению) аргумент: посмотрите на советские автомоторы – почти все работали на маслах, соответствующих по вязкости современному классу хW-20, и ничего страшного с ними не случалось.
Совершенно верно, и даже более того: например, для двигателя Москвич-407 или грузовика ГАЗ-51 в 60-х гг. рекомендовалось масло АСп-5 с вязкостью при 100 С около 5 сСт, а это даже меньше (!!!) чем у современных масел класса 0W-16. В более «современные» ГАЗ-53 и ЗИЛ-130 рекомендовали АС-8, т.е. «двадцатки».
Но только при этом подобные маслознатоки почему-то упускают из вида, что масла АСп-5 рекомендовались в зимнее время по причине отсутствия в СССР тех лет качественных загущенных всесезонных масел. Кроме того, даже в летнее время средняя температура моторов советских автомобилей была около 75-85 С, примерно такой же была и температура масла в картере. А как известно, при снижении температуры вязкость масла увеличивается, и при 75 С вязкость АС-8 примерно соответствовала вязкости современных 10W-30. Кроме того, удельные нагрузки на детали в старых моторах были значительно ниже, чем у современных, а их средний ресурс в те годы составлял около 100 тыс. км до 1-го капремонта, а до среднего еще меньше. При таких условиях высокотемпературная вязкость масла как фактор, влияющий на долговечность двигателя, уходит на задний план.
Словом, этот пример никак не может свидетельствовать о пользе применения «двадцаток» в современных автомоторах.
Другими важными деталями двигателя, нормальная работа которых зависит от вязкости масла, являются коренные и шатунные подшипники. Но и тут риск повышенного износа или задира зависит от различного сочетания многочисленных факторов.
Например, принято считать, что чем выше вязкость масла, тем больше толщина масляной пленки, разделяющей вал и вкладыш, и тем меньше риск возникновения механического контакта и задиров. Но с другой стороны, чем ниже вязкость, тем больший объем масла проходит через подшипник за 1 сек, а значит больше теплоты отводится за одну единицу времени, что снижает температуру в узле. А при снижении температуры вязкость масла в подшипнике увеличивается, что влечет увеличение толщины и несущей способности масляной пленки. Таким образом, в подшипнике происходит постоянное авторегулирование локальной температуры масла, что вызывает ежесекундное изменение его вязкости, и как следствие изменение толщины масляной плёнки и величины зазора. И вполне возможно, что в некоторых режимах работы двигателя благодаря уменьшению локальных температур в зазоре благодаря лучшей циркуляции «прочность» пленки масла хW-20 будет сопоставима с прочностью пленки масла хW-40, работающего при большей локальной температуре.
Дополнительную сложность в рассматриваемую проблему вносит то обстоятельство, что у современных полу- и синтетических масел при больших скоростях сдвига и высоких температурах вязкость может значительно снизиться. Для оценки этого свойства введен показатель HTHS – чем его число выше, тем менее интенсивно будет снижаться вязкость масла в подшипниковом узле при росте частоты вращения коленвала.
Также очень важна конструкция подшипника: чем больше его относительная длинна, тем выше грузоподъемность, и ниже риск разрыва масляной пленки при ее малой толщине и больших нагрузках (и наоборот).
Малая низкотемпературная вязкость масла (отражаемая первой цифрой перед W) особенно полезна при пуске и последующем нагружении непрогретого мотора при низких температурах окружающей среды, когда требуется обильное поступление масла к подшипникам скольжения и его быстрое прохождение через них.
В 60-е годы прошлого века в нашей стране была в большом ходу теория огромных износов двигателей в случаях частых пусков при низких отрицательных температурах. Некоторые исследователи утверждали, что один холодный пуск «уносит» из ресурса мотора более 200 км пробега (подобные «страшилки» встречаются и в наши дни). Такие выводы были сделаны из-за того, что в СССР тех лет не было хороших зимних (загущенных) масел, применяемые автолы в мороз утрачивали текучесть, и при пуске моторов в первые минуты трущиеся пары из-за отсутствия обильной смазки работали практически «всухую». Масло 0W-20, обладающее хорошей текучестью при низких температурах, подобное не допустит, что положительно скажется на долговечности мотора при эксплуатации в зимний период.
Также с большой долей вероятности можно заключить, что использование масел 0W-20 и 5W-20 будет являться действенной мерой против пригорания колец в моторах, где общая площадь дренажных отверстий в поршнях слишком мала, чтобы обеспечить нормальный маслоотвод, либо отверстия совсем отсутствуют.
Отдельно необходимо отметить, что вводимые производителями в маловязкие масла противоизносные и антизадирные присадки могут минимизировать риск повреждения сопрягаемых поверхностей в случае разрыва масляной пленки и кратковременной работы подшипника в режиме граничного трения. Но чрезмерное содержание таких присадок в может увеличить темп износа кулачков ГРМ.
Изложенное приводит к выводу, что давать влёт однозначную негативную или позитивную оценку применения масла 0W-20 в том или ином двигателе неразумно.
Здесь можно руководствоваться лишь общетехническими соображениями: чем выше степень форсировки мотора (литровая мощность) и чем чаще он работает при 80-100% использовании максимальной мощности или с высокими оборотами (спорт; эксплуатация авто 4х4 на тяжелом бездорожье; буксировка массивных прицепов в режиме частых разгонов-остановок; работа машины в гористой местности) либо при очень высоких температурах внешней среды или при неэффективно работающей системе охлаждения, тем выше должен быть индекс вязкости масла и выше класс вязкости (выше его высокотемпературная вязкость).
Или, проще говоря: если вы часто и длительно используете режим максимальной мощности и высоких оборотов двигателя - не применяйте в бензиновых моторах (особенно с впрыском в цилиндр) масла градации хW-20, а в дизельных не используйте хW-30.
Есть один любопытный нюанс, который будет интересен тем, кто начитавшись всяких оилклубов уверовал что применение масел хW-20 позволит существенно сэкономить на расходе топлива даже по сравнению с маслами класса хW-30.
Это заблуждение.
По мнению некоторых иностранных специалистов критерием вязкости масел является вовсе не их вязкость при 100 С, а показатель HTHS. Считается, что если его значение менее 3,5 – масло маловязкое, 3,5 и более – высоковязкое. У «двадцаток» HTHS обычно менее 3,5, а у «тридцаток» может быть как больше, так и меньше. Поэтому если у какой-то «двадцатки» HTHS будет выше, чем у какой-то «тридцатки», то теоретически применение последней обеспечит меньший расход топлива, чем применение «двадцатки», т.к. потери на жидкостное трение зависят от локальной вязкости масла, которая в двигателе будет во многом определяться значением HTHS.
Но в действительности есть еще несколько факторов, характеризующих влияние масла на топливную экономичность: значение вязкости масла при работе двигателя на пониженном тепловом режиме, и длительность работы мотора в таком режиме по сравнению с общим временем его эксплуатации при рабочей температуре.
Короче говоря, чтобы не морочить вам голову, выскажусь более просто: на мой взгляд разница в удельном расходе топлива аналогичных моторов при использовании масел хW-20 и хW-30 будет настолько мала, что ее можно уловить только при испытании двигателя на стенде и замерах, произведенных точной измерительной аппаратурой. А разница в путевом расходе топлива при испытаниях на дорогах скорее всего будет лежать в пределах погрешности приборов, либо определяться побочными факторами, влияющими на итоговый результат.
И не верьте всяким «экспериментаторам», пишущим в сети, что они своими глазами видели, как после замены «тридцатки» на «двадцатку» расход топлива резко снизился на 1 л и более. Ни один из этих людей даже отдаленно не представляет, как нужно правильно замерять путевой расход топлива, чтобы исключить влияние на итоговый результат многочисленных побочных факторов. И когда таким доброхотам начинаешь объяснять, что иностранные специалисты, желая получить приемлемую точность, измеряют путевой расход только на стенде, причем в настоящих научных исследованиях применяют сложную измерительную аппаратуру, то те лишь крутят пальцем у виска, повторяя свою любимую присказку «да ладна те, и так сойдёт».
Отдельно хочу высказать несколько дельных соображений о пользе неукоснительного следования рекомендациям автопроизводителей, прописанных в мануалах, которые очень часто рекомендуют безальтернативно 0W-20 или 5W-20.
Автолюбители в общей массе отчего-то свято верят, что производитель желает им только добра, поэтому рекомендует именно то масло, которое лучше всего подойдет для двигателя, т.е. лучше всего защитит его от износа и обеспечит наибольший ресурс. Ведь ему досконально известны все особенности двигателя, не так ли? И если (не дай Бог) нарушить эти рекомендации и залить масло классом вязкости выше рекомендованного, то мотор тут же поломается, или в лучшем случае значительно снизится его ресурс.
В действительности автопроизводителей в первую очередь беспокоит трудноразрешимая задача: как вписать мотор в жесткие экологические требования и при этом не попасть на его ремонт в гарантийный период?
Для экологичности в первую очередь необходимо чтобы автомобиль расходовал как можно меньше топлива и у него как можно лучше работали нейтрализатор отработавших газов или сажевый фильтр. Топливная экономичность в основном обеспечивается максимальным облегчением подвижных деталей мотора (что снижает их прочность и ресурс) и применением маловязких масел хW-20. Именно поэтому в современном автопроме наблюдается тенденция перехода на этот класс вязкости. А обеспечение большого ресурса мотора производителя не интересует, для него достаточно чтобы тот как-нибудь гарантийный срок отходил, а что с ним случиться далее это уже головная боль владельца. Поэтому к их рекомендациям нужно относиться очень осторожно.
И когда вы встречаете на форумах всякие байки о моторах, «специально сконструированных под масло хW-20», которые на маслах хW-40 «быстро поломаюцца» - не верьте, это написали люди совершенно не компетентные в том вопросе, о котором так смело берутся судить. Любой современный автомотор может без всякого вреда для ресурса работать на маслах классов вязкости хW-30 или хW-40. Другой вопрос: а нужно ли это?
Подведя итог, выскажу свое личное мнение: не стоит специально использовать «двадцатки», надеясь таким образом существенно сократить расход топлива или получить существенное улучшение разгонной динамики автомобиля. Но и не стоит шарахаться от них как черт от ладана. Нужно подходить к этому вопросу вдумчиво и прежде всего оценить эксплуатационные условия работы двигателя вашего автомобиля: как часто происходят холодные пуски при низких отрицательных температурах; какая температура внешней среды и как долго мотор работает «недогретым»; какова средняя температура прогретого двигателя (Т охлаждающей жидкости); насколько часто и на как глубоко вы нажимаете педаль подачи топлива на 2/3 хода и более; склонен ли ваш двигатель к разжижению масла топливом и другие факторы.
Короче говоря, перечитываете эту статью еще раз и затем принимаете решение.
Или не перечитываете а просто заливаете масла класса вязкости согласно мануала, и надеетесь, что с мотором все будет хорошо.
Каждый человек сам кузнец своего счастья и обычно не любит когда кто-то дает ему советы как это счастье более правильно подковать.
Лев Тюрин
Февраль 2017
Сообщение отредактировал Zor: 18 February 2017 - 18:40
. Пробег был несколько тысяч км, менялись местами и машины и экипажи, расход контролировался точными приборами. Машины ехали вместе, т.е. в одинаковых условиях.
он специалист только в "поговорить" 
