Работу любых трущихся деталей невозможно представить без смазки, задача которой состоит в уменьшении износа сопрягаемых поверхностей и отводе тепла из зоны трения. Двигатель внутреннего сгорания, устанавливаемый на большинство современных автомобилей, как никакой другой механизм чувствителен к характеристикам применяемых для его нормального функционирования смазочных материалов. Это обусловлено высокими скоростями вращения деталей и микроскопическими зазорами между деталями. Плюс к этому силовые установки вынуждены работать в широком диапазоне температур, которые, как известно, оказывают существенное влияние на свойства материалов, и в том числе смазочных.
Международными системами классификации предусмотрена градация моторных масел по ряду показателей. Важнейшим среди них является показатель вязкости, регламентируемый спецификацией SAE. В настоящее время одними из самых ходовых являются масла с определенными этим стандартом обозначениями 5w-30 и 5w-40. Мы уже подробно знакомились с классификацией SAE и методиками, с помощью которых устанавливаются вязкостно-температурные свойства смазочных материалов. Приведенная в той статье информация понадобится для сравнения характеристик рассматриваемых масел.
Моторные масла 5w30 и 5w40: отличие вязкостно-температурных свойств
Итак, маркировка масел 5w-30 и 5w-40 начинается с одного и того же индекса 5w, который указывает на низкотемпературную вязкость, влияющую на холодный пуск двигателя и его работу при отрицательных температурах. Этот параметр нам будет неинтересен, так как он одинаков в обоих случаях, а, значит, в этой части различий нет. А вот вторая цифра у сравниваемых масел отличается. Она определяет высокотемпературные свойства, характеризуемые двумя показателями – кинематической вязкостью при 100 °С и динамической вязкостью при 150 °С. Если мы сравним значения этих параметров для масел 5w30 и 5w40, то обнаружим, что во втором случае оно будет больше, т.е. масло 5w-40 более вязкое. На практике это означает, что смазочный материал обладает более густой консистенцией и, соответственно, меньшей текучестью. В каких случаях это будет полезным для двигателя, а в каких навредит ему? Будем разбираться.
Как известно, зазоры между парами трения в двигателе (например, коленвал-вкладыши или поршень-цилиндр) измеряются тысячными долями миллиметра (микронами). Точные значения определяются разработчиками силового агрегата. Образуемые зазоры должны заполниться смазывающим веществом так, чтобы исключить возможность сухого трения на каких-то участках контактирующих поверхностей. Какое масло способно сделать это оптимальным образом знает только производитель двигателя, как правило, подвергающий собранные силовые агрегаты длительным сериям тестов. Рекомендации по использованию смазочных материалов можно найти в руководстве по эксплуатации автомобиля. Именно этими, и никакими другими, данными должен оперировать владелец машины, выбирая конкретную марку масла.
Чем может быть чревато использование не соответствующих требованиям моторных масел? Тут все будет зависеть от того, большую или меньшую вязкость, чем рекомендуемая, имеет заливаемое в двигатель масло. Если применяется масло с большей высокотемпературной вязкостью, то на каких-то режимах работы мотора толщина образующейся между трущимися деталями пленки может не соответствовать необходимым значениям. В худшем случае в отдельные зоны смазка кратковременно может вообще не поступать. Это чревато повышением температуры двигателя и ускоренным износом деталей. Наоборот, использование масла с меньшей вязкостью не создает подобных угроз, так как оно более текучее и поэтому быстро заполнит зазоры. Если разбирать наш случай, то при наличии рекомендаций производителя использовать исключительно масло 5w30 заливать масло 5w40 нельзя. Обратную рокировку произвести можно, но нежелательно, иначе 5w-30 также присутствовало бы в списке разрешенных.
Особенности сезонного применения масел 5w30 и 5w40
Бывает такая ситуация, что производитель допускает применение любого из двух рассматриваемых типов моторных масел, при этом часто оговаривая, что 5w-40 предпочтительно использовать в условиях высоких температур окружающего воздуха. На чем же основаны такие рекомендации? Мы уже отмечали, что за зимнюю эксплуатацию ответственно обозначение 5w, характеризующее низкотемпературную вязкость. Так как оно одинаково для обоих типов масел, то отличий в работе двигателя при низких температурах не будет. А вот при сильном нагреве мотора имеют место определенные особенности.
Для большинства автолюбителей не является секретом, что нормальная рабочая температура двигателя составляет 86 °С, и отклонения от этого значения минимальны. Показания берутся с датчика, встроенного в охлаждающий контур силового агрегата, т.е. температура двигателя – это не что иное, как температура охлаждающей жидкости. Казалось бы, масло не должно нагреваться сильнее. Однако на самом деле температура моторного масла при определенных условиях может достигать 150 °С, и одним из факторов, влияющих на максимальный показатель, является температура воздуха на улице. Так, движение в жаркую погоду на малых скоростях (стояние в пробке) совершенно точно способствует более интенсивному нагреву моторного масла, чем, например, езда на средней скорости в прохладную погоду. Это связано с менее активным обтеканием силовой установки воздушными потоками, способствующими охлаждению. Не случайно спецификация SAE в части высокотемпературных характеристик указывает значения вязкости при 100 и 150 °С. Таким образом, густое масло 5w-40 при более высоких температурах окружающего среды в прогретом двигателе приобретает более жидкую консистенцию, чем в той ситуации, если бы «за бортом» было холоднее. Это позволяет ему образовывать пленку требуемой толщины, что учитывается производителем, допускающим возможность применения данного типа масла.
Использование масел 5w-30 и 5w-40 в зависимости от состояния двигателя
В ходе длительной эксплуатации автомобиля неминуемо происходит износ деталей двигателя, в результате чего зазоры между ними увеличиваются. Соответственно, толщина необходимой для пар трения масляной «прослойки» также становится больше. До определенного момента увеличение зазоров не сказывается на функционировании силового агрегата, однако рано или поздно износ деталей становится чрезмерным, значительно превышая установленные производителем допуски. В этой ситуации жидкое масло, рассчитанное на совсем иные зазоры, не способно сформировать качественную защитную пленку в зоне сопряжения трущихся поверхностей, что ускоряет их деградацию. Еще одной проблемой может стать попадание большего количества масла в камеру сгорания и вытекающий отсюда его повышенный расход. Это как раз тот случай, когда залив в двигатель масла 5w-40 вместо 5w-30 является оправданным шагом. Его более густая консистенция обеспечит нормальное смазывание, она же не позволит так легко просачиваться через увеличенные зазоры цилиндро-поршневой группы или газораспределительного механизма. Недаром после определенного пробега многие автодилеры советует переходить на масла с увеличенными показателями высокотемпературной вязкости.
Пожалуй, это все, о чем мы хотели рассказать в данной статье. Надеемся, что изложенная информация станет полезной в плане более четкого понимания разницы между свойствами моторных масел 5w-30 и 5w-40, оказывающими влияние на выбор в конкретной ситуации того или иного варианта.