HTHS моторных масел

Для оценки вязкости моторного масла при высокой температуре существует один важный вязкостной параметр — вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига HTHS (High Temperature High Shear). Этот параметр измеряется в мПа*с при температуре 150°С, где скорость сдвига равна 106 c-1. Он наилучшим образом прогнозирует эффективность использования топлива и более точно имитирует поведение смазки двигателя в условиях все более жесткой эксплуатации.

Один из способов понять, что такое HTHS — представить, что вы пытаетесь плыть. Если пленка слишком толстая, вам сложно двигаться и нужно использовать много энергии. И наоборот, если масло слишком жидкое, то вы будете опускаться на дно. Поэтому важен правильный баланс. Масло должно быть достаточно густым, чтобы выдерживать разделение движущихся частей, но достаточно тонким, чтобы обеспечивать топливную экономичность.

Как измеряется HTHS?

Одним из методов, используемых для измерения вязкости HTHS, является ASTM D4683, официально называемый стандартным методом испытаний для измерения вязкости новых и бывших в употреблении моторных масел при высокой скорости сдвига и высокой температуре с помощью вискозиметра с коническим подшипником при 150 ° C.

Смазка двигателя вводится между ротором и статором при температуре испытания 150 ° C. Ротор испытывает реактивный крутящий момент на сопротивление масла потоку (вязкое трение), и этот уровень отклика крутящего момента используется для определения вязкости HTHS. Вязкость HTHS, измеренная по стандарту ASTM D4683, соответствует вязкости, обеспечивающей гидродинамическую смазку в двигателях малой и большой мощности.

Измеренное число из теста ASTM D4683 дает временную потерю вязкости смазочного материала при высоком сдвиге при повышенных температурах, характерную для условий работы двигателя. Чем ниже это число, тем ниже вязкость HTHS масла и тем выше ожидаемый выигрыш в эффективности использования топлива. Измеренная в миллипаскалях в секунду (мПа · с) вязкость HTHS также обычно указывается в сантипуазах (сП).

Значение HTHSКатегория масел по ACEA
HTHS ≤3,5 мПа-смасло категории A3/B4, C3, C4, E4, E6, E7, E9
HTHS ≥2,9 и ≤3,5 мПа-смасло категории A5/B5 и A1/B1 и вязкостью 5W-30, а также С1 и С2.
HTHS ≥2,6 и ≤2,9 мПа-смасла категории ACEA A1/B1 и вязкостью 0W-20 / 5W-20
HTHS ≥ 2,4 и ≤2,6 мПа-смасла вязкости 0W-16 и 5W-16
Таблица «HTHS моторных масел»
Высокотемпературная вязкость HTHS

Толще или тоньше?

Чем выше параметр HTHS, тем толще масляная пленка. Ранее считалось, что чем она толще, тем лучше защита двигателя. Однако в новейших двигателях зазоры между трущимися деталями настолько малы, что гидродинамический принцип смазки уступил место граничному и даже контактному. В зонах трения в качестве противоизносного вещества работают специальные присадки, например, трехядерный органический молибден (MoDTC), ZDPP (цинковая присадка) или моноолеат глицерина.

Традиционно, смазочные материалы для тяжелонагруженных дизельных двигателей имели минимальную вязкость HTHS 3,5 сП. Но в последнее время все больше OEM-масел, работающих в тяжелых условиях, имеют вязкость HTHS ниже 3,2 сП.

Наиболее вредны масла с низким HTHS для изношенных двигателей. Дело в том, что абразивные частицы, которые, как правило, присутствуют в не новом двигателе, могут привести к тому, что тонкая масляная плёнка разрывается и начинается незащищённое трение, которое потом приводит к очень быстрому выходу деталей из строя. Слишком большие зазоры и неоптимальный режим работы топливной системы, работа мотора на малых оборотах и в режиме прогрева, приводят к тому, что топливо попадает в масло, снижая и без того малую вязкость и ухудшая его смазочные свойства.

В 1997 году научно-исследовательским центром Toyota было проведено исследование влияния вязкости HTHS на износ деталей цилиндропоршневой группы при работе в разных температурных режимах. Масла проверялись на двигателе Toyota 1.6 DOHC. Исследование показало, что при использовании масел с HTHS ниже 2.4 мПаС и при температуре масла 90 °С износ поршневых колес увеличивается только в том случае, если обороты двигателя превышают 5000 об/мин. А вот при температуре масла 130 °С резкое усиление износа поршневых колец происходит при использовании масла с HTHS от 2.6 мПа*С, начиная с 2000 об/мин, в то время как масла с вязкостью HTHS от 3 мПа*С и выше продолжают защищать кольца даже при такой высокой температуре.