Hths моторных масел

Что такое HTHS и на что он влияет

14.10.2021

Современные экологические стандарты заставляют автопроизводителей снижать количество вредных веществ в отработавших газах и уменьшать расход топлива. Отчасти достичь этих целей можно использованием моторных масел с пониженной вязкостью 0W-X или 5W-X, где Х — класс вязкости ниже SAE 40 (8, 12, 16, 20 или 30).

Но с появлением новых категорий масел у автовладельцев возникает вопрос: будут ли они так же защищать двигатель от износа, как их предшественники? Попробуем разобраться.

Что такое HTHS?

Одним из важных параметров, отвечающих за экономию топлива и защиту деталей от износа, является HTHS — High Temperature High Shear. Производители масла редко пишут о нем в документации, но при этом он играет важную роль в работе двигателя.

HTHS — высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига. Она определяет способность полностью прогретого моторного масла (до 150 °С) проходить через маленькие зазоры между быстро движущимися деталями двигателя. HTHS возникает в контактных областях, например, между поршневыми кольцами и гильзой цилиндра или в газораспределительном механизме (ГРМ).

Чем ниже значение вязкости HTHS, тем меньше затраты энергии, необходимой для эффективной работы двигателя, и, как следствие, меньше расход топлива. Это и позволяет уменьшить количество вредных выбросов в выхлопных газах. Однако более высокое значение вязкости HTHS лучше защищает двигатель от износа, поэтому при разработке моторного масла необходимо соблюдать баланс.

Как отличаются HTHS разных масел. Новые спецификации

Параметр HTHS не отражается в листах технической информации и в паспортах качества продукции. Но будьте уверены: у добросовестных производителей масла, лицензированные международными организациями SAE, API или ACEA, имеют необходимый уровень высокотемпературной вязкости, который соответствует требованиям производителя ДВС (подробнее о классификациях на нашем сайте).
Так где же мы можем найти значение этого параметра?

Изначально он отражается в требованиях стандарта SAE J300 для моторных масел. Каждому классу вязкости соответствует свое значение HTHS.

КЛАСС ВЯЗКОСТИ SAE	HTHS мПа·с (минимум)
8	1,7
12	2,0
16	2,3
20	2,6
30	2,9
40	3,5 (для масел 0W-40; 5W-40; 10W-40)
40	3,7 (для масел 15W-40; 20W-40; 25W-40)
50	3,7
60	3,7

В классификации API для легковых категорий масел (SL/SM/SN/SP) значение HTHS должно быть больше или равно 2,6 мПа·с. Никакой дополнительной детализации эта классификация не дает.

Классы ACEA подробно выделяют, какие масла будут менее экономичными, а какие позволят получить заветные проценты экономии топлива.

Среди полнозольных масел ACEA лучшую топливную экономичность обеспечат масла A5/B5. Они имеют на этикетках надписи Energy Conserving, Fuel Economy и т. п.

Малозольные и среднезольные масла в категории АСЕА располагаются по экономии топлива в следующем порядке:

Как HTHS влияет на работу двигателя

При разработке двигателя инженеры учитывают параметр HTHS как одно из базовых требований для моторных масел. Продукты с пониженной вязкостью минимизируют потери на трение между движущимися деталями и сокращают потери на прокачивание и вращение. Это уменьшает вязкостное сопротивление. Производительность двигателей повышается, а расход топлива снижается.

При использовании масел с низким HTHS на исправной технике между движущимися частями создается необходимый защитный слой. Но на высоконагруженных двигателях и изношенных моторах вязкость масла может уменьшаться, и толщина защитной пленки будет недостаточной. Это происходит из-за следующих процессов:

разрушение присадок, которые должны улучшать индекс вязкости;
разбавление масла топливом.

В таких случаях недостаточная толщина пленки может привести к ускорению износа деталей.

Для каждого автомобиля и двигателя существует свой интервал допустимой вязкости HTHS. И если двигатель не предназначен для работы на моторных маслах с низким HTHS, то использовать их нельзя ни в коем случае.

Применение масел с низким HTHS в России

В настоящее время в руководствах по эксплуатации автопроизводители указывают, какие масла необходимы для нормальной работы автомобиля. Так, Kia Motors рекомендует новейшие категории масел по API и ACEA для новых моделей 2020-го года выпуска и допускает их применение на территории Российской Федерации.

«Полное руководство пользователя Kia Carnival 2021». 2021 KIA MOTORS Korea, Inc. 908 стр

Поэтому если у вас новый автомобиль или двигатель, у которого нет проблем с топливной системой, повышенным расходом масла на угар и системой охлаждения, вы можете не задумываясь следовать требованиям производителя и получить заявленный расход топлива.

В этом вам помогут современные высокотехнологичные масла из линейки LUKOIL GENESIS:

Для большинства бензиновых и дизельных двигателей (без систем доочистки отработавших газов) подойдет масло GENESIS ARMORTECH FD 5W-30 по спецификации ACEA A5/B5.
Для японской и корейской техники с бензиновым ДВС предназначается серия маловязких масел GENESIS ARMORTECH JP 0W-20 / 0W-30 / 5W-30.
Получить экономию на дизельных двигателях с сажевыми фильтрами позволяют масла GENESIS ARMORTECH DIESEL 5W-30 и GENESIS SPECIAL C2 / SPECIAL C3 (ACEA C2/C3 соответственно).
На станциях технического обслуживания можно залить масла новой категории ACEA C5 2021 — GENESIS SPECIAL C5 0W-20 и GENESIS SPECIAL VL 0W-20.

Требования к экономии топлива растут, и производители смазочных материалов стремятся снижать показатели вязкости HTHS для своих продуктов. Они проводят тесты новых масел в соответствии с международными требованиями, предлагая клиентам хороший баланс между защитой двигателя и снижением расхода топлива.

По результатам исследований, более низкое значение HTHS потенциально может снизить расход топлива от 1 до 2% в зависимости от типа двигателя и условий эксплуатации.

Сегодня маловязкие масла классов 0W-8 и 0W-20 используются для первой заливки в двигателях многих автопроизводителей. Однако, как и всегда, при выборе моторного масла нужно руководствоваться инструкцией по эксплуатации автомобиля. Просто выбирайте продукты тех классов API, ILSAC и ACEA, которые указал автопроизводителей. 6 c-1.

В последнее время при введении все более строгих норм на токсичность отработанных газов и выбросов CO2 автомобилями, намечается тенденция к снижению HTHS, особенно у японских и корейских автопроизводителей, и применение масел вязкостей 0W-20, 5W-20 - эта мера дает возможность автомобилестроителям дополнительно понизить вредность выбросов в атмосферу и снизить расход топлива. Использование таких масел экономически и экологически оправдано для автомобилестроителей. Масла с низким HTHS дают большую экономию топлива по сравнению с обычными маслами более высокой вязкости.

Меньшая вязкость масла приводит к меньшему сопротивлению деталям двигателя, что приводит к увеличению мощности двигателя, меньшему износу в некоторых узлах двигателя. Применение таких масел, так же положительно влияет на экологию. Выброс CO2 в атмосферу на низковязких маслах ниже, чем на маслах более высокой вязкости. Стоит обратить внимание что Европейские производители автомобилей(за исключением европейского подразделения Ford Motor Company) не придерживаются этого направления. Так например последние лицензии моторных масел - BMW LL-04, MB 229.51, VW 504 00/507 00, Renault 0710/0720; четко стандартизуют параметр HTHS более 3,5!

В моторах, спроектированных для использования в них масла с пониженным HTHS, имеется ряд существенных отличий:

расстояние между трущимися поверхностями уменьшено. Более высокая точность сборки и подгонки деталей друг к другу (минимальные зазоры между деталями).
применение масло-насосов более высокой производительности, для создания требуемого давления при использовании более жидких масел.
применение широко-поверхностных подшипников, в которых масло высокой вязкости поступает медленнее. специальное нанесение микропрофиля поверхности на деталях — на подобии хона в цилиндрах, для удерживания на деталях низковязких масел.

Если двигатель не спроектирован под низковязкие масла, использование таких масел в нем недопустимо! Именно для этого в руководствах по эксплуатации использование моторных масел четко регламентировано, например соответствованием требований ACEA, или требований производителя автомобиля с чётким указанием необходимой лицензии масла.

Возможные негативные последствия использования масел с низким HTHS в неподготовленных двигателях.

Применение масла с пониженным HTHS, в не предназначенных для этого двигателях может привести к их ускоренному износу. Особенно при эксплуатации в условиях повышенных температур, постоянной езды в городских пробках, а так же на высоких скоростях.

Высокие скорости, нагруженность автомобиля, высокие температуры окружающего воздуха. Наряду с плюсами низковязких масел — экономия топлива, экология, более высокий КПД, есть минусы! Дело в том, что слишком тонкая пленка на высокой скорости, при сопутствующих факторах(например пониженное давление в системе смазки, что то же может быть следствием сниженной вязкости) может недостаточно защищать пары трения от износа.
Абразивные отложения в двигателе. Еще одна проблема при использовании низковязких масел — абразивные отложения в двигателе. Например частицы пыли, сажа, частицы естественного износа, в двигателе негативно влияют на слишком тонкую масляную пленку, разрывая ее — что неминуемо приводит к еще большему износу. В тяжелых условиях эксплуатации — такие отложения совсем не редкость, а скорее даже закономерность. Низкокачественное топливо при сгорании, которого образовалась зола, некачественный воздушный фильтр или подсос воздуха приводит к попаданию пыли в двигатель и масло.
Попадание топлива в моторное масло. Приводит к дополнительному разжижению. При низкотемпературном запуске двигателя, а так же неполное сгорание топлива на холостых оборотах и коротких поездках или при неисправностях электроники двигателя, очень часто не воспламенившееся топливо попадает в моторное масло и дополнительно разжижает его. Низковязкое масло, при попадании в него топлива — становится еще более жидким! Топливо, конечно же, испаряется со временем, но масло не полностью восстанавливает свои первоначальные характеристики.

Согласно исследованиям проведенным в 1997 году, институтом Toyota R&D, на четырех цилиндровых двигателях 1,6 DOHC, наблюдается увеличение износа при снижении HTHS при температуре 130oC, чего не наблюдалось при температуре масла 90oC – при которой вязкости масел практически не отличаются.

Ниже приводятся графики износа из этой статьи.

Если есть необходимость использования одного масла в автомобилях с различными требованиями по вязкости HTHS

Стоит учитывать, что негативные последствия от использования масла с низким HTHS (<3,5 mPa*s) могут превысить все плюсы от использования таковых. Можно поступиться некоторой экономией топлива (около 2-4%) которую можно даже не заметить при разных водителях, разной дорожной обстановке и других меняющихся условий. Для длительной, бесперебойной работы следует использовать более универсальный продукт с HTHS > 3,5 mPa*s, соответствующий спецификациям ACEA A3/B3/B4, например масел вязкостью SAE 5W-30 или 5W-40.

Масла Low HTHS: искусство баланса эффективности использования топлива и защиты двигателя

Дэвид Де Месмакер 29 июня 2018 г. автомобильный, Легковые автомобили, Сократите общую стоимость владения

Перед производителями моторных масел стоит задача найти баланс между эффективностью масла и снижением износа двигателя. Q8Oils предлагает моторные масла с низким значением HTHS для рынка PCMO и HDDO, которые снижают расход топлива при сохранении защиты двигателя.

Во всем мире строгие государственные правила в отношении транспортных средств раздвигают границы топливной экономичности и сокращения выбросов CO2. Это заставляет производителей двигателей придумывать более эффективные конструкции двигателей и новые технологии. В то же время производители смазочных материалов несут большую ответственность за разработку улучшенных моторных масел, снижающих расход топлива.

Одним из способов повышения эффективности использования топлива является использование моторных смазочных материалов с более низкой вязкостью HTHS (High Temperature High Shear).

Вязкость моторного масла по HTHS является ключевым элементом, который напрямую влияет на эффективность использования топлива и долговечность работающего двигателя. Смазка предназначена для смазывания и защиты критически важных деталей двигателя, таких как подшипники, распределительный вал, поршневые кольца и гильза, особенно в условиях высокого сдвига при высоких рабочих температурах.

HTHS измеряет вязкость (сопротивление течению) моторного масла при повышенных температурах (150°C) в условиях постоянного сдвига, имитируя узкие допуски и высокие скорости между движущимися частями в горячем двигателе. Чем ниже измеренный крутящий момент, тем ниже вязкость масла по шкале HTHS, что приводит к более высокой эффективности использования топлива.

Выбор подходящей вязкости HTHS для вашего автомобиля

При выборе моторного масла для вашего автомобиля необходимо учитывать несколько моментов:

Смазочный материал с низкой вязкостью HTHS повышает эффективность использования топлива.
Смазка с высокой вязкостью HTHS обеспечивает лучшую защиту деталей двигателя.
Тип двигателя: Масло с низким значением HTHS в двигателе, рассчитанном на использование масла с высоким значением HTHS, может привести к повреждению.

Баланс между топливной экономичностью и защитой двигателя ставит перед производителями смазочных материалов две важные задачи:

Как снизить вязкость HTHS до того, как преимущества экономии топлива начнут исчезать?
Как уменьшить износ двигателя при использовании смазочных материалов с низкой вязкостью HTHS?

Низкая HTHS в PCMO

Уже несколько лет мы видим, что производители легковых автомобилей создают двигатели, для которых требуются моторные масла со все более низкой вязкостью HTHS, в попытке выиграть гонку по эффективности использования топлива .

Q8Oils предлагает широкий ассортимент продуктов PCMO (моторное масло для легковых автомобилей) с HTHS ниже 2,9 мПа·с, адаптированных к потребностям современных высокоэффективных двигателей:

Q8 Formula V Blue 0W-20 HTHS >2,6 (Спецификация: VW 508.00/509.00)
Q8 Formula Ultra V 0W-20 HTHS >2,6 (спецификация: VCC RBS0-2AE)
Q8 Formula Ultra 0W-20 HTHS >2,6 (Спецификация: API SN/Ilsac GF-5)
Q8 Formula Ultra H 0W-16 HTHS >2,3 (Спецификация: API SN/Ilsac GF-5)

Ожидается в ближайшем будущем:

Q8 Formula M 0W-20 (Спецификация: MB 229.71)
Q8 Formula Special D2 0W-20 (Спецификация: Dexos2 Gen2)

Спецификации Low HTHS для HDDO

В течение нескольких лет масла с низкой вязкостью HTHS широко используются на рынке PCMO. Сегодня мы видим, что эта тенденция распространяется на рынок HDDO (дизельное масло для тяжелых условий эксплуатации).

Благодаря новой технологии и проверенным строгим испытаниям Американский институт нефти недавно разделил категорию смазочных материалов для двигателей, работающих в тяжелых условиях, на две категории: минимальная вязкость HTHS 3,5 мПа·с.

API FA-4 – это новая категория с такими же требованиями к производительности, как у API CK-4. Кроме того, масла этой категории должны быть смешаны с диапазоном вязкости HTHS от 2,9 до 3,2 мПа·с.

Q8 Formula Truck 9000

Mercedes-Benz стал первым европейским OEM-производителем , представившим спецификацию моторных смазочных материалов с низким уровнем HTHS , известную как MB 228.61. Эта спецификация предусматривает повышенную защиту от износа и более жесткие ограничения по экономии топлива. Он соответствует требованиям API FA-4, требующим диапазона вязкости HTHS 2,9.до 3,2 мПа.с.

Новое моторное масло Q8 Formula Truck 9000 FE 5W-30 с HTHS от 2,9 до 3,2 мПа·с соответствует большинству спецификаций моторных масел с низким HTHS для рынка HDDO:

API FA-4
МБ 228,61
Камминз CES 20087
Детройт Дизель DFS83K22

От нашего эксперта Дэвида Де Месмакера

Дэвид работает в Q8Oils с 2008 года и является экспертом в области дизельных масел для тяжелых условий эксплуатации, моторных масел для легковых автомобилей, автомобильных трансмиссий, продуктов для сельского хозяйства и бездорожья, а также антифризов.

Спросить Предложить тему

Да, я понимаю вязкость масла… или вы?

Теперь давайте будем честными здесь. Нам нужно принять позу скобки или, как сказал Эдди Мерфи в «Полицейском из Беверли-Хиллз 2»… Мы идем глубоко, очень глубоко!

Добро пожаловать в увлекательный мир автомобильных масел. Странная вещь, связанная с вязкостью. Если спросить 10 человек, то будет 10 разных ответов.

Мы собираемся рассмотреть четыре ключевых понятия, касающихся вязкости автомобильного масла.

1. Что такое вязкость?

2. Кинематическая вязкость

3. Динамическая вязкость

4. Высокая вязкость при высоких температурах сдвига HTHS

Концепция 1 - Что такое вязкость и что на самом деле означает, например, 0W-30?

Возьмем часть 0 Вт. Большинство из нас знает, что это рейтинг холодного запуска. Но как он рассчитывается?

Во-первых, W означает зима.

Второе число, 30, — это вязкость при нормальной рабочей температуре. Это проверено при 100°C.

Нам нужно лучше понять, что такое вязкость, прежде чем перейти к определению того, как мы ее измеряем.

Вязкость – это сопротивление жидкости течению. Или, проще говоря, жидкость густая или жидкая? Возьмите воду и мед; здесь нет недоразумений.

Другим важным моментом является то, что масло густеет, когда становится холоднее. Один из делегатов однажды сказал мне, когда я проходил обучение по автомобильным маслам. «Вы имеете в виду, как мед, вынутый из морозильной камеры, по сравнению с медом, вынутым из микроволновки». Она не могла бы выразиться лучше!

Мы будем придерживаться примера с медом. Я знаю, что обычно мы не ставим мед в микроволновку, но для этой статьи он подходит.

Химики-нефтехимики измеряют вязкость двумя разными способами. Первый способ называется Кинематическая вязкость , а второй способ называется Динамическая вязкость . Они оба имеют свое применение.

Концепция 2 – Кинематическая вязкость используется для измерения второго числа – 30 в нашем примере

Кинематическая вязкость – измеряет вязкость при нормальной рабочей температуре – измеряется при 100°C.

Кинематическая вязкость измеряется в сантистоксах сСт . Он назван в честь ирландца по имени сэр Джордж Стоукс из 1840-х годов. (Вы можете увидеть, что на листах спецификаций она указана как мм2/с).

Испытательное масло рассчитывается по времени, которое требуется для прохождения через стеклянную трубку. Здесь действует сила гравитации. Масло с более высокой вязкостью дольше капает через эту машину, называемую вискозиметром.

Другой способ посмотреть на Кинематическая вязкость — это перевернуть наши две банки с медом вверх дном. Мед из микроволновки превратится в липкое месиво на полу, а мед из холодильника будет капать на пол гораздо дольше.

В обоих случаях, в лаборатории и на кухне, силой является гравитация.

Вязкость имеет значение только в том случае, если указана температура. Говорить, что мёд не льётся легко, немного бессмысленно, если мы не докажем, что мёд был при определённой температуре.

Теперь мы можем разобраться в некоторых цифрах на листе спецификации масла.

В таблице SAE J300 (SAE: Общество автомобильных инженеров) перечислены допустимые диапазоны классов вязкости. Мы видим, что диапазон вязкости класса 30 составляет от 9,3 до 12,5 сантистоксов.

Приведенная ниже спецификация Valvoline SynPower имеет вязкость 9,4 сСт при 100°C. Что аккуратно демонстрирует точно смешанное масло.

Важно помнить: 75% износа двигателя происходит из-за холодных пусков. Стоит с умом выбирать масло.

Концепция 3 – Динамическая вязкость используется для измерения первого числа – 0 Вт в нашем примере

Динамическая вязкость измеряет характеристики холодного пуска.

Это сила, необходимая для перемешивания масла, когда оно очень холодное, например, при минус 35°С. Возвращаясь к нашему меду. Если вы попытаетесь размешать мед, вынутый из морозилки, ложка, скорее всего, сломается!

Сила, которая перемешивает масло, исходит от испытательной машины в лаборатории. Сила, которая перемешивает мед, исходит от вашей руки.

Холодный пуск 0W измеряется при очень низкой температуре, когда масло имеет высокую вязкость.

Есть два разных теста:

Во-первых, тест на пуск двигателя при низкой температуре . Позволяет ли масло стартеру вращаться и запускать двигатель?

Вторым тестом является Низкотемпературный насос тест . Является ли масло достаточно жидким для прокачки через масляный насос?

Это второе испытание было введено после очень холодной зимы в 1980. Двигатели автомобиля заводились, но масло не текло по двигателю. С неизбежными катастрофическими последствиями для двигателя.

Чтобы получить рейтинг 0W, масло должно пройти эти два теста при минус 35°C для Low Temperature Cranking и при минус 40°C для Low Temperature Pumping.

Как вы можете видеть на графике, масло с номиналом 0W тестируется при гораздо более низкой температуре, чем, скажем, 20W, например, 20W-50, масло, которое было доступным маслом в 1970. У 20W холодный пуск довольно хреновый по сравнению с отличным 0W.

Динамическая вязкость измеряется в сантипуаз сП. ( Вы можете видеть, что это относится к единице СИ Миллипаскаль-секунда мПа.с).

Сентипуаз назван в честь француза по имени Жан Луи Пуазей, также жившего в 1840-х годах.

Краткий обзор нашего масла 0W-30

Теперь мы знаем, что холодный пуск 0 Вт измеряется при очень низких температурах, и ему нужно пройти два теста SAE.

Масло должно позволять стартеру запускать двигатель и, во-вторых, прокачивать масло через масляный насос.

Вязкость составляет Динамическая вязкость и измеряется в сантипуаз сП.

Вязкость при нормальной рабочей температуре для масла класса 30 должна иметь диапазон вязкости по диаграмме SAE от 9,3 до 12,5 сантистоксов – при 100°C.

Вязкость Кинематическая вязкость измеряется в сСт ( или мм2/с ).

Концепция 4 – Высокотемпературная вязкость при высоком сдвиге HTHS

High Temperature High Shear Вязкость HTHS стала очень важной в последние пару лет.

Все дело в стремлении автопроизводителя к максимальной экономии топлива. Поэтому они обратились за помощью к производителям масла.

Специалисты по маслу изучили проблему и выяснили, что можно сэкономить топливо, посмотрев, как масло выдавливается через подшипники двигателя.

High Temperature High Shear Вязкость HTHS измеряет вязкость моторного масла при 150°C и моделирует узкие допуски и высокие скорости между движущимися частями в горячем двигателе. В частности, подшипники, распределительный вал, поршневые кольца и вкладыш.

Из-за сильного нагрева вокруг коленчатого вала вязкость масла для вязкости HTHS измеряется на уровне 150c.

Они создали специальное масло с низкой вязкостью, которое легко проскальзывает через подшипники и обеспечивает экономию топлива, но при этом защищает от износа. Все автомобильные моторные масла должны соответствовать соответствующему стандарту SAE J300 по вязкости HTHS. Однако новые масла, особенно 0W-20 и 0W-16, имеют низкую вязкость HTHS, что позволяет экономить топливо.

В последнем столбце таблицы SAE J300 указана допустимая вязкость HTHS.

Вы можете видеть, что масла 0W-20 должны быть не менее 2,6 сантипуаз при 150°C, а масла 0W-16 должны быть не менее 2,3 сантипуаз при 150°C. Все в духе максимальной экономии топлива.

В настоящее время масла ACEA C5 имеют не менее 2,6 сантипуаз при 150°C

Следует отметить, что эти масла предназначены для конкретных двигателей с низким расходом топлива.