До -40 °C далеко? Масла 5W-30 начинают различаться уже при −10…−20 °C

Один класс SAE — насколько одинаково ведут себя масла?

Когда говорят о поведении моторного масла зимой, чаще всего смотрят на температуру застывания. Для регионов с сильными морозами это понятный ориентир. Но в средней полосе на эту цифру многие вообще не обращают внимания: если зимой обычно −10…−20 °C, кажется, что значения −40 или −45 °C к реальной эксплуатации отношения почти не имеют.

Проблема в том, что современному двигателю важно не только то, при какой температуре масло окончательно теряет текучесть. Критично и то, насколько вязким оно становится уже при умеренном морозе: как сопротивляется проворачиванию, насколько легко прокачивается по системе смазки и как быстро формируется рабочее давление.

И вот здесь масла одного класса SAE могут различаться довольно сильно.

В исследовании Роскачества было протестировано 20 моторных масел SAE 5W-30. Разбирать все двадцать в одном материале не имеет смысла: основная задача здесь не составить очередной рейтинг, а показать характер различий внутри одного класса. Полный низкотемпературный рейтинг всех участников по CCS и MRV мы уже публиковали отдельно — «Низкотемпературный рейтинг масел 5W-30: CCS, MRV». 

Здесь для подробного сравнения мы выбрали несколько наиболее показательных примеров — масла с близкими кривыми, с более высокой вязкостью уже при умеренном морозе и с заметно более резким ростом низкотемпературной вязкости при дальнейшем охлаждении. Отдельно рассмотрели группу масел с одинаковой температурой застывания −42 °C, чтобы проверить, насколько этот показатель связан с поведением масла при −20 °C.

CCS (Cold Cranking Simulator) характеризует сопротивление масла при холодном проворачивании двигателя.

MRV (Mini-Rotary Viscometer) показывает низкотемпературную прокачиваемость масла.

В предыдущем материале мы подробно разбирали, чем отличаются эти методы и почему их нельзя заменять температурой застывания. Здесь теорию повторять не будем — посмотрим, как отличаются реальные масла одного класса SAE 5W-30 при −10, −15, −20 °C и дальнейшем охлаждении.

Главный вопрос простой: насколько разными могут быть масла с одной и той же маркировкой 5W-30 в условиях, которые для средней полосы вполне реальны?

Тест показал: уже при −10…−20 °C разница по CCS достигает почти 50%

Начнём с CCS — показателя, характеризующего сопротивление охлаждённого масла в условиях, моделирующих холодное проворачивание двигателя.

При −10 °C значения CCS в сопоставляемой группе результатов находились примерно в диапазоне от 550 до 790 мПа·с. Между крайними значениями — около 44%.

При −15 °C диапазон составил примерно 820–1190 мПа·с, разница — около 45%.

При −20 °C значения разошлись примерно от 1290 до 1900 мПа·с — почти на 47%.

То есть внутри одного класса SAE 5W-30 разница порядка 45–50% по CCS сохраняется уже в диапазоне −10…−20 °C.

При этом все рассмотренные масла относятся к одному низкотемпературному классу 5W.

Само обозначение SAE поэтому не говорит, какое именно сопротивление проворачиванию будет создавать конкретное масло при одной и той же температуре. Оно подтверждает соответствие установленным требованиям класса, но внутри этих требований фактические значения могут заметно различаться.

Сопротивление масла при холодном проворачивании для пяти показательных масел SAE 5W-30. Уже при −10…−20 °C видно, что одинаковый низкотемпературный класс не означает одинакового сопротивления запуску.

По MRV разброс ещё больше

Если CCS показывает сопротивление масла при холодном проворачивании, то MRV характеризует его низкотемпературную прокачиваемость.

При −20 °C значения MRV в сопоставляемой группе находились примерно в диапазоне от 2050 до 3580 мПа·с. Разница между крайними значениями — около 75%, то есть заметно больше, чем по CCS при той же температуре.

Таким образом, одинаковая маркировка 5W не означает одинаковой прокачиваемости при конкретной отрицательной температуре.

Но одна температурная точка показывает только масштаб разброса. Ещё интереснее посмотреть, как меняется MRV отдельных масел по мере дальнейшего охлаждения.

Изменение низкотемпературной прокачиваемости четырёх показательных масел SAE 5W-30. У одних образцов рост вязкости остаётся относительно плавным, у других различия усиливаются по мере снижения температуры.

Один класс вязкости — разные низкотемпературные кривые

Для этого мы выбрали несколько масел SAE 5W-30 с разным характером изменения MRV при охлаждении.

У LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 значения MRV растут относительно плавно: около 2079 мПа·с при −20 °C, 6923 мПа·с при −30 °C и 31 192 мПа·с при −40 °C.

Близкую по характеру кривую показывает Kixx G1 5W-30: примерно 2280 мПа·с при −20 °C, 7741 мПа·с при −30 °C и 33 040 мПа·с при −40 °C.

У Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 значения выше уже при умеренном охлаждении: около 3581 мПа·с при −20 °C, 11 060 мПа·с при −30 °C и 58 718 мПа·с при −40 °C.

Другой характери поведения виден у Shell Helix HX8 5W-30 и NGN Profi 5W-30. При −20 °C их значения составляют около 2438 и 2997 мПа·с соответственно, но при дальнейшем охлаждении рост становится значительно более резким.

У Shell Helix HX8 5W-30 MRV увеличивается примерно до 10 790 мПа·с при −30 °C, 46 565 мПа·с при −35 °C и 263 667 мПа·с при −40 °C.

У NGN Profi 5W-30 — до 9887 мПа·с при −30 °C, 34 287 мПа·с при −35 °C и 189 428 мПа·с при −40 °C.

Эти значения не используются здесь как самостоятельная оценка качества масла. Они нужны для сравнения характера изменения MRV при последовательном охлаждении конкретных исследованных образцов.

То есть масла одного класса SAE 5W-30 различаются не только значением MRV при одной температуре. Отличается и характер роста вязкости по мере дальнейшего охлаждения.

Низкотемпературная прокачиваемость пяти масел SAE 5W-30 в диапазоне от −15 до −40 °C. Логарифмическая шкала позволяет одновременно показать различия при умеренном морозе и резкий рост вязкости при глубоком охлаждении. 

Одинаковая температура застывания — разные значения

Отдельный показательный пример дают масла с одинаковой температурой застывания.

Температура застывания ELF Evolution 900 SXR 5W-30, LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 и Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 в исследовании составила одинаковые −42 °C.

Но при −20 °C результаты уже расходятся.

У ELF Evolution 900 SXR 5W-30 CCS составляет около 1290 мПа·с, у LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 — около 1300 мПа·с, а у Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 — около 1900 мПа·с.

По MRV картина сходная:

ELF Evolution 900 SXR 5W-30 — около 2046 мПа·с;

LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 — около 2079 мПа·с;

Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 — около 3581 мПа·с.

Получается важный нюанс. Одинаковая температура застывания может сопровождаться очень близкими значениями CCS и MRV — как у ELF Evolution 900 SXR 5W-30 и LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30. Но она этого не гарантирует: Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 при тех же −42 °C показывает существенно более высокие значения обоих показателей.

Поэтому температура застывания не может использоваться как прямая замена измерениям CCS и MRV.

У ELF Evolution 900 SXR 5W-30, LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 и Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 температура застывания одинакова — −42 °C. Однако уже при −20 °C различаются и сопротивление холодному проворачиванию, и низкотемпературная прокачиваемость. 

Разница соответствует нескольким градусам снижения температуры

Проценты показывают масштаб различий, но не всегда хорошо воспринимаются без сравнения с уровнем снижения температуры.

Если сравнить LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 и Rosneft Magnum Ultratec 5W-30, то при −20 °C CCS составляет примерно 1300 и 1900 мПа·с соответственно.

Если интерполировать измеренную кривую между соседними температурными точками, уровень CCS около 1900 мПа·с у LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 достигается примерно при −24…−25 °C.

По MRV картина близкая: Rosneft Magnum Ultratec 5W-30 при −20 °C показывает около 3581 мПа·с, тогда как LUKOIL Genesis Armortech FD 5W-30 выходит на сопоставимый уровень примерно около −25 °C.

Это не отдельные лабораторные измерения при −24 или −25 °C, а оценка по кривым между соседними экспериментальными точками.

То есть в этом конкретном сравнении разница между двумя маслами одного класса соответствует примерно 4–5 °C дополнительного охлаждения.

Это не означает, что одно масло формально меняет низкотемпературный класс SAE. Оба продукта остаются 5W-30 и оцениваются по установленным требованиям своего класса.

Такое сравнение нужно только для понимания масштаба: при одной и той же температуре двигатель может сталкиваться с заметно разной низкотемпературной вязкостью даже у масел с одинаковой маркировкой SAE.

Сравнение низкотемпературной прокачиваемости в наиболее практическом диапазоне −15…−30 °C. Разброс между маслами хорошо заметен задолго до достижения температуры застывания. 

Что показал тест

Испытания 20 масел SAE 5W-30 и подробный разбор наиболее показательных примеров позволяют сделать несколько выводов.

Во-первых, различия внутри одного низкотемпературного класса становятся заметными уже при −10…−20 °C. По CCS разброс в рассмотренной группе составляет примерно 44–47%, а по MRV при −20 °C — около 75%.

Во-вторых, одинаковый класс SAE не означает одинаковой формы низкотемпературной кривой. У одних масел вязкость растёт относительно плавно, у других при дальнейшем охлаждении рост становится значительно более резким.

В-третьих, одинаковая температура застывания не означает одинаковых значений CCS и MRV. При результате −42 °C отдельные масла в исследовании заметно различались уже при −20 °C.

Поэтому для сравнения низкотемпературных свойств масел одного класса полезнее смотреть не на одну предельную цифру, а на CCS, MRV и характер изменения вязкости по мере охлаждения.

Теоретический смысл этих показателей и их связь с холодным запуском мы разобрали отдельно в материале «Почему температура застывания не показывает, как масло ведёт себя на холоде».