Про низькотемпературні властивості олив 5W-30 чи 0W-30. Не все так однозначно?

Деякі автомобілісти, намагаючись розібратися в низькотемпературних характеристиках моторних олив, звертають увагу на показник температури застигання і використовують його для вибору оливи для зимової експлуатації свого автомобіля. У цій статті ми розглянемо, чому такий підхід може бути помилковим.

Наразі вже середина осені, і з наближенням зими все більше уваги приділяється низькотемпературним характеристикам моторних олив. Це особливо актуально, оскільки відомо, що близько 70% зношування двигуна припадає на холодні запуски, і при зниженні температури цей аспект стає ще більш актуальним. На перший погляд, вибір оливи за класом в’язкості SAE може дати загальне уявлення, але більш детальний підхід дозволяє зробити оптимальний вибір. Як і стандарти ACEA та API, а також допуски автовиробників, класифікація SAE задає лише загальні рамки.

Розглянемо низькотемпературні властивості моторних олив на прикладі двох продуктів від LIQUI MOLY – Top Tec 4200 SAE 5W-30 та Top Tec 4210 SAE 0W-30. Ці оливи дуже схожі, що робить порівняння ще цікавішим. Обидві оливи насамперед розроблялися для автомобілів концерну VAG різних поколінь. Вони дійсно мають ряд допусків і класифікацій, що дозволяють застосовувати їх у широкому спектрі автомобілів як європейського, так і азіатського походження, але насамперед йдеться, звичайно, про німецький автопром. Далі буде багато цифр, без яких, на жаль, неможливо розібратися в деталях. Тож, перш ніж ми почнемо аналіз, хочемо поділитися гарною новиною: на обидві оливи зараз діє національна акція «Das ist fantastisch для вашого авто» від LIQUI MOLY. З 28 жовтня по 24 листопада 2024 в офіційних точках продажу LIQUI MOLY ці оливи можна придбати зі знижкою 20%. Список офіційних точок можна знайти тут.

А тепер перейдемо до технічних деталей. Для оливи класу в’язкості SAE 5W, наприклад, при температурі -30°C в’язкість не повинна перевищувати 6600 мПа·с, а при -35°C – 60000 мПа·с, щоб забезпечити нормальну прокачуваність і надійний запуск двигуна. Реальні показники в’язкості кожної оливи вказуються виробником у технічній документації, де можна знайти значення для різних температур, таких як 30°C, 40°C, 100°C і 150°C.

Низькотемпературні властивості оливи часто визначаються не конкретною в’язкістю, а, наприклад, температурою застигання. Це значення показує, при якій температурі олива втрачає здатність текти. Точні дані про температуру застигання також вказуються в технічних характеристиках конкретного продукту і допомагають порівнювати оливи одного класу в’язкості по SAE, оцінюючи їхню поведінку при низьких температурах.

І тут на нас чекає великий сюрприз, оскільки у Top Tec 4200 SAE 5W-30 температура застигання становить -42 °C за DIN ISO 3016, а у Top Tec 4210 SAE 0W-30 це значення складає -39 °C. Неочікувано, чи не так? Такий поворот може зруйнувати загальноприйняте уявлення про низькотемпературні властивості моторних олив і викликати подив, оскільки вважається, що нульова в’язкість підходить для сильних морозів. У чому ж річ, запитаєте ви? Справа в тому, що температура застигання – далеко не єдиний показник, що відображає експлуатаційні характеристики оливи при низьких температурах. По-перше, температура застигання не є температурою прокручування (йдеться про колінчастий вал двигуна). Так, є ще й такий показник. Температура прокручування зазвичай вимірюється за стандартами ASTM і варіюється в залежності від типу і складу оливи, особливо від її в’язкості та пакету присадок що використовувався в рецептурі.

Цей параметр часто плутають із температурою застигання, але вони відрізняються: температура застигання показує, при якій температурі олива перестає текти і стає твердою, а температура прокручування – це саме той поріг, при якому олива ще забезпечує обертання двигуна. Зазвичай температура прокручування нижча за температуру застигання моторної оливи. Це пов’язано з тим, що температура застигання визначає точку, при якій олива втрачає текучість і переходить у тверду фазу, тоді як температура прокручування позначає більш високий температурний поріг, при якому олива все ще залишається досить пластичною для обертання двигуна.

Температура застигання – це показник мінімальної температури, при якій олива може текти, тоді як температура прокручування більш функціональна для запуску двигуна і відображає граничні умови запуску.

По-друге, навіть ці обидва значення температури застигання для олив, які ми розглядаємо, далекі від тих, з якими нам доводиться стикатися. Тому варто звернути увагу і на ряд інших показників, які ви не знайдете на каністрі оливи. Це густина оливи при 15°C, а також в’язкість при 40°C. Нехай це й не мінусові температури, але вони відображають поведінку в’язкісних характеристик оливи при зміні температури, що важливо, при віддалених від робочих температурах. І ось що ми бачимо: у Top Tec 4200 SAE 5W-30 ці показники дорівнюють: густина при 15°C = 0,855 г/см3, в’язкість при 40°C = 70 мм2/с. У Top Tec 4210 SAE 0W-30: густина при 15°C = 0,845 г/см3, в’язкість при 40°C = 50,0 мм2/с. Як бачите, при середніх температурах Top Tec 4210 SAE 0W-30 є більш легкотекучим, що логічно.

Як же так, знову запитаєте ви? Чому при середніх температурах одна олива більш легкотекуча, але при цьому має менш низьку температуру застигнення? І ось відповідь на головне питання – індекс в'язкості. Саме цей показник моторної оливи характеризує, наскільки олива змінює свою текучість при різних температурах. Оливи з високим індексом в'язкості залишаються більш стабільними при перепадах температур, що забезпечує кращі низькотемпературні властивості. Давайте поглянемо на індекс в'язкості розглянутих нами олив. У Top Tec 4200 SAE 5W-30 індекс в'язкості дорівнює 173 за DIN ISO 2909, а у Top Tec 4210 SAE 0W-30 цей показник становить 175. У цьому випадку різниця невелика, адже Top Tec 4200 SAE 5W-30 володіє неперевершеними характеристиками як для SAE 5W-30, завдяки дорогоцінній основі (з великою часткою ПАО-синтетичної базової оливи) та високоякісному пакету присадок. Але суть видна, у 0W-30 індекс в'язкості вищий. Саме цей показник можна вважати одним з найважливіших у визначенні в'язкісно-температурних характеристик моторної оливи, адже при екстремально низьких температурах (таких як -40°C і нижче) більш високий індекс в'язкості оливи дозволяє їй зберігати кращу текучість та знижує ймовірність ускладненого прокручування колінчастого валу.

Досягається високий індекс в'язкості за рахунок використання більш якісних базових олив і пакетів присадок. Наприклад, часто використовуються ПАО-синтетичні основи, додавання естерів, тощо.

Саме індекс в'язкості відображає, наскільки "гнучкою" є моторна олива стосовно температурних режимів. Тобто достатньо в'язкою для оптимального захисту при високих температурах і при цьому достатньо легкотекучою при від'ємних. Або іншими словами, наскільки олива здатна зберігати в'язкісно-температурні характеристики в межах заданих інженерами значень, незалежно від температур.