Кинематическая вязкость при 100 °C, по которой масло относят к классу SAE, измеряется в спокойных условиях: масло медленно течёт через капилляр. В двигателе всё иначе. В подшипниках коленчатого вала, в паре «кольцо — цилиндр», в приводе клапанов масло работает при высокой температуре и огромной скорости сдвига. Насколько оно при этом остаётся «густым», показывает HTHS-вязкость. Разберём, что это за показатель, почему он падает со временем и какие результаты показали масла KATANA в испытаниях на сдвиговую стабильность.
Что такое HTHS
HTHS (High Temperature High Shear) — динамическая вязкость масла при температуре 150 °C и скорости сдвига 10⁶ с⁻¹. Такие условия близки к условиям в нагруженном подшипнике коленчатого вала. Измеряют её на ротационных вискозиметрах по методам ASTM D4683, ASTM D5481 или CEC L-36; единица — мПа·с, или сантипуаз (сП).
HTHS напрямую связана с толщиной масляной плёнки в гидродинамическом режиме смазки: чем она выше, тем толще плёнка между вкладышем и шейкой вала и тем больше запас до контакта металла с металлом при пиковых нагрузках. Поэтому стандарт SAE J300 задаёт минимальные значения HTHS для каждого класса вязкости: например, для 10W-40 — не ниже 3,5 мПа·с, для 15W-40 — не ниже 3,7 мПа·с.
Почему HTHS падает в работе
Всесезонные масла содержат загустители — полимеры с длинными молекулами, которые повышают вязкость при высокой температуре сильнее, чем при низкой. Под высокой скоростью сдвига с этими молекулами происходят два процесса:
- временная потеря вязкости — молекулы вытягиваются вдоль потока и меньше сопротивляются течению; после снятия нагрузки вязкость восстанавливается. Поэтому HTHS всегда ниже, чем можно ожидать по кинематической вязкости;
- необратимая потеря вязкости — длинные молекулы механически рвутся, и масло становится жиже навсегда. Это и называют механической деструкцией загустителя.
Чем стойче загуститель к деструкции и чем меньше его нужно (то есть чем выше индекс вязкости базового масла), тем меньше масло теряет вязкость за интервал замены.
Как проверяют сдвиговую стабильность
Стандартный способ — прогон масла через дизельную форсунку Bosch (методы CEC L-14 и ASTM D6278, ASTM D7109). Масло многократно продавливают через распылитель под высоким давлением, и молекулы загустителя рвутся так же, как в двигателе, только быстрее. После заданного числа циклов — обычно 30 или 90 — снова измеряют вязкость. 90 циклов — жёсткий режим, который имитирует длительную работу масла в тяжелонагруженном дизеле.
Для большинства масел класса SAE 40 стандарты требуют HTHS не ниже 3,5 мПа·с у свежего масла. Производители тяжёлой техники идут дальше. По данным производителя KATANA, концерны MAN и Volvo требуют, чтобы HTHS оставалась не ниже 3,9 мПа·с даже после испытания на форсунке в 90 циклов — то есть после интенсивной механической деструкции.
Результаты испытаний KATANA
| Масло | HTHS после 90 циклов на форсунке Bosch | Требование |
|---|---|---|
| KATANA Makuri E8/E11 10W-40 | 3,92 мПа·с | ≥ 3,9 мПа·с |
| KATANA Makuri E7/E4 10W-40 | 3,94 мПа·с | ≥ 3,9 мПа·с |
Оба масла сохранили HTHS выше требуемого порога после жёсткого механического воздействия. E7/E4 — полнозольное масло для двигателей без сажевых фильтров; E8/E11 — масло со сниженной зольностью для двигателей с системами очистки выхлопа. Это значит, что и при длительном интервале замены масляная плёнка в критических узлах не истончится ниже расчётной.
Что это даёт владельцу техники
- Стабильное давление в системе смазки на горячем двигателе: масло не «проваливается» по вязкости к концу интервала.
- Защита подшипников от контакта металла с металлом при пиковых нагрузках и высокой температуре.
- Меньше износ пары «кольцо — цилиндр» в верхней мёртвой точке, где скорость поршня близка к нулю и плёнка тоньше всего.
- Соответствие требованиям производителей двигателей с увеличенными интервалами обслуживания.
Такой результат даёт сочетание высокоиндексных базовых масел, которым нужно меньше загустителя, и полимеров, стойких к механической деструкции. Как сохранение вязкости выглядит в реальной технике — в обзоре эксплуатационных испытаний масел KATANA.
Подберём масло под требования производителя вашей техники. Пишите на info@zsnab.ru или звоните по телефону +7 984 500-46-00.