Паспорт оливи: що кажуть в’язкість при 100 °C, TBN, зольність і Noack?
Або що насправді означають цифри в технічному описі оливи?
У цьому розділі: 7 статей
На форумі хтось виклав дві таблиці з технічних описів двох олив 5W-30 і виніс вердикт: у першої індекс в’язкості 175, а в другої 160, лужне число 11 проти 8, отже, перша краща, і крапка. Знайомо? Насправді частину цих цифр уже зафіксували клас в’язкості й клас якості, а решта показує не те, наскільки олива хороша, а для якого мотора її зроблено.
Якщо коротко, паспорт оливи (технічний опис, англійською data sheet) — це таблиця типових показників, які виробник оливи вимірює на зразках своєї продукції. За кожним рядком стоїть лабораторний метод, як правило американський ASTM, європейський CEC або їхні аналоги ISO і DIN.
«Типові» — це не гарантовані
Почнімо з дрібного шрифту під таблицею. Великі виробники пишуть там приблизно одне й те саме: наведені значення типові для звичайного виробництва, специфікацією вони не є, а на різних заводах і в різних партіях цифри можуть дещо відрізнятися. Інакше кажучи, виробник оливи гарантує не цифри з таблиці, а відповідність оливи класам і допускам, надрукованим на каністрі. Цифри — лише довідка, як калорійність на пачці печива.
І ще дві речі. По-перше, паспорти старіють: в обігу ходять описи, датовані 2019 чи 2020 роком, і в одному з них прямо записано клас A3/B4 у редакції ACEA 2010 року. По-друге, частина «цифр» — зовсім не виміри. Приблизно половина значень високотемпературної в’язкості HTHS, які ми зібрали з паспортів для довідника олив, записана як «≥3,5», «≥2,9» чи «≥2,6». Це межа класу, переписана з документа ACEA чи SAE, а не результат вимірювання конкретної оливи. Те саме із зольністю: «1,0-1,6» чи «≤0,8» у паспорті означає лише «ми відповідаємо класу».
Що показує кожен рядок
Основні рядки паспорта моторної оливи виглядають так.
| Показник | Метод | Що показує | Що його вже обмежує |
|---|---|---|---|
| В’язкість за 40 і 100 °C, мм²/с | ASTM D445 | наскільки олива густа в теплому і в гарячому моторі | клас SAE: діапазон за 100 °C |
| Індекс в’язкості (VI) | ASTM D2270 | наскільки олива рідшає при нагріванні | нічим, розраховується з двох попередніх |
| HTHS, мПа·с | CEC L-36-90, ASTM D4683 | в’язкість за 150 °C у вкладишах колінчастого вала | клас SAE і клас ACEA |
| CCS, мПа·с за −30 °C тощо | ASTM D5293 | чи провернеться мотор стартером на морозі | цифра перед W |
| MRV, мПа·с | ASTM D4684 | чи прокачає насос оливу на морозі | цифра перед W |
| Лужне число (TBN), мг KOH/г | ASTM D2896 або D4739 | запас присадок, що нейтралізують кислоти | мінімум у класі ACEA |
| Сульфатна зола, % | ASTM D874 | скільки негорючого лишиться після згоряння оливи | максимум у класі ACEA |
| Випаровуваність Noack, % | CEC L-40-93, ASTM D5800 | скільки оливи випаровується за годину при 250 °C | максимум у класі ACEA |
| Температура застигання, °C | ASTM D97 | коли олива перестає текти в пробірці | нічим |
| Температура спалаху, °C | ASTM D92 | коли пари оливи спалахують у відкритому тиглі | нічим |
| Густина за 15 °C, кг/м³ | ASTM D4052 | скільки важить літр | нічим |
В’язкість за 40 і 100 °C та індекс в’язкості
Що означають цифри класу SAE, розказано у статті як розшифрувати позначення SAE, а межі кожного класу є в таблиці значень в’язкості. Звідси перший висновок: в’язкість за 100 °C у паспорті майже нічого не додає до класу на каністрі. Олива SAE 30 мусить мати від 9,3 до 12,5 мм²/с, і 12,1 у однієї та 11,8 у другої означає лише те, що обидві — тридцятки.
Індекс в’язкості рахують із цих двох чисел: чим він вищий, тим менше олива рідшає при нагріванні. Високий індекс, як правило, мають оливи на гідрокрекінгових і синтетичних основах і з полімерними загущувачами. У зібраних нами паспортах він здебільшого 160-175 у легкових олив і 130-155 у вантажних. Але порівнювати оливи за ним не варто: чому дві оливи 5W-40 у прогрітому моторі поводяться по-різному, пояснено у статті про в’язкість оливи за робочих температур. Добре чи погано для вашого мотора, знає тільки виробник автомобіля.
HTHS: в’язкість там, де найгарячіше
HTHS — це в’язкість за 150 °C і дуже великої швидкості зсуву, тобто в умовах вкладиша колінчастого вала. Що вона означає і де проходять межі класів ACEA, докладно розказано у статті про класи ACEA. Тут скажу одне: вища HTHS не означає кращу оливу. Для C3 і A3/B4 вона мусить бути не нижче 3,5 мПа·с, для C5 і C6 — від 2,6 до 2,9. Дві оливи 5W-30 з HTHS 3,0 і 3,5 — це оливи для різних моторів, а не «гірша» і «краща».
Холод: CCS, MRV і температура застигання
Цифру перед W визначають два морозні тести. CCS показує, чи зможе стартер провернути мотор: для 5W в’язкість за −30 °C не повинна перевищувати 6 600 мПа·с. MRV — чи зможе оливний насос її прокачати: для 5W це не більше 60 000 мПа·с за −35 °C. Візьмімо два паспорти вантажних олив 5W-30: в одній CCS за −30 °C становить 4 780 мПа·с, в іншій 6 200. Перша на морозі трохи легша, але обидві — чесні 5W. Зверніть увагу на температуру біля цифри: CCS за −25 °C і за −30 °C порівнювати між собою не можна.
А от температура застигання (pour point) — найбільш оманливий рядок. Це температура, за якої олива ще тече в охолодженій пробірці, і стандарт SAE J300 її взагалі не використовує. В українських перекладах паспортів її інколи називають «точкою замерзання», і читач робить висновок: олива з −45 °C заведеться за −40 °C. Ні. Мотор, як правило, перестане провертатися значно раніше, ніж олива перестане текти в пробірці. Для трансмісійних олив замість CCS пишуть в’язкість за Брукфілдом (ASTM D2983): за стандартом SAE J306 вона не повинна перевищувати 150 000 мПа·с за −40 °C для 75W, за −26 °C для 80W і за −12 °C для 85W.
Лужне число, зола і Noack
Лужне число (TBN) — це запас лужних присадок, які нейтралізують кислоти з продуктів згоряння. Але ось у чому заковика: міряють його двома методами. ASTM D2896 титрує сильнішою кислотою і показує більше; ASTM D4739 — слабшою, і та сама олива покаже за ним менше число. Тож дивіться, який метод указано в паспорті.
До того ж лужне число йде в парі із золою: лужні присадки здебільшого містять кальцій чи магній, а після згоряння оливи вони стають сульфатною золою. Чому зола шкодить сажовому фільтру і скільки її дозволено в класах A/B і C, розказано у статті про дизель із сажовим фільтром. Недарма ACEA вимагає від повнозольної A3/B4 TBN не менше 10, а від C3 і C4 (середньо- і малозольної) — не менше 6, обидва числа за методом ASTM D2896. У вантажних олив свої мінімуми за тим самим методом: E4 — не менше 12, E7 — 9, E8 і E11 — 7. У зібраних нами паспортах лужне число легкових олив здебільшого 8-10, вантажних — 10-12. Олива C3 з лужним числом 7 не «слабша» за A3/B4 з 11 — вона для мотора, якому повнозольну оливу лити не можна.
Noack — це втрата маси оливи, яку годину тримають при 250 °C. Чим менше це число, тим менше легких фракцій олива втрачає в гарячому моторі. ACEA обмежує цю цифру 13% для більшості легкових класів і 11% для C4. Різниця між 9 і 11% у двох олив, що пройшли межу класу, для звичайного мотора, найімовірніше, непомітна.
Температура спалаху і густина — цифри для виробничого контролю, автолюбителю вони кажуть дуже мало: олива з густиною 845 кг/м³ не «легша для мотора», ніж з 860.
Чому не можна порівнювати оливи за однією цифрою
Тепер про форумний вердикт. Він помилковий щонайменше з чотирьох причин.
1. Цифру вже зафіксував клас. В’язкість за 100 °C обмежена класом SAE, HTHS — класами SAE і ACEA, зола, лужне число і Noack — класом ACEA. Усередині цих меж «більше» не означає «краще».
2. Методи й умови різні. TBN за D2896 і за D4739, CCS за −25 і за −30 °C — різні числа навіть для однієї оливи.
3. «Типові» значення не гарантовані. Інша партія, інший завод, старий паспорт — і різниця в кілька одиниць нічого не варта.
4. Цифри пов’язані між собою. Вище лужне число, як правило, означає більше золи, а вища HTHS — оливу не для мотора, сконструйованого під C5.
Що з паспорта справді корисно
Ще раз повторюся: олива вибирається за вимогами автовиробника — допуск, клас, в’язкість, — і паспорт цього порядку не змінює. Спершу сервісна книжка, потім каністра з потрібним допуском і класом, а як переконатися, що допуск справжній, розказано у статті як перевірити допуск оливи.
А от після цього паспорт може бути корисним. Він підтвердить, що олива повнозольна чи малозольна, що її HTHS відповідає вашому класу, а не сусідньому, і що виробник указав методи, а не лише круглі числа. Ну і якщо замість цифр там суцільні «≥» і «відповідає» — це теж інформація.
Таким чином, паспорт оливи — це не табель успішності, а опис того, для якого мотора її зроблено. Якщо опис збігається з тим, що вимагає ваша сервісна книжка, решту цифр можна читати з цікавістю, але вибирати за ними не варто.