HTHS 2 часть от SAE20
Вторая серия
Посвящается MJO2 в ДВС от форумчан oil-club.
Итак, давайте вернемся в 1980е и историю появления HTHS.
Я писал несколько раз - как CCMC, скорее всего с подачи VW установили цифру HTHS 3.5 (несмотря на некоторые возражения CEC и IGL)
Смысл тут был такой -
VW (но и не только) имели большой опыт эксплуатации масла SAE30 (моно)
Моно масла имели примерно такие параметры -
SAE20 - KV100 8.5 - HTHS 2.6
SAE30 - KV100 11.5 - HTHS 3.4
SAE40 - KV100 14 - HTHS 4.3
SAE50 - KV100 19 - HTHS 5.2
Но, скажем, зимнее масло 10W имело параметры - KV100 - 4.5 - HTHS 1.5 (такое масло вполне продавалось и использовалось до 1970х как 10-10W и как 10W и вполне рекомендовалось зимой в автомобили) worthpoint ком
Главное, что важно - что даже нагруженные и мощные двигатели могли работать с маслом (примерно) KV100 5 и HTHS 2.
Совершенно не важно, что это был за ДВС. Все ДВС могли пережить кратковременную работу на таком масле балансируя на краю потери давления и толщины пленки.
Конструкции ДВС могли различаться очень серьезно, от малолитражек до нагруженных дизелей танков и авиа-поршневых, но все-таки, их пределом было масло HTHS 2: исследования, начиная с 1990х показали, что износ становится заметным только при HTHS < 2.
Основной вес в проблему низкой вязкости вносила даже не сама вязкость, а просто потеря давления при низкой вязкости в определенных режимах работы.
Для очень мощного "горячего двигателя" критично было выдерживать вязкость SAE40 летом.
Для не самого мощного двигателя с воздушным охлаждением или для довольно мощного "легкового" с жидкостным - хватало SAE30 "за глаза" всегда.
Все это при учете разного качества масел, где вязкость SAE30 могла означать KV100 - 10.
Часто использовались и масла SAE20, если позволяли температурные условия.
Развитие и массовое распространение multigrade масел типа 10W-30 к началу 1980х создало 2 проблемы, разные по-сути.
1. Первая и очевидная проблема - летнее использование масла 10W-30 вязкость которого (HTHS понятие тогда еще не исследованное и не оформленное) видимо сильно падала в сравнении с SAE 30 под нагрузкой.
Теория неньютоновских жидкостей говорила, что если создали масло 10W-30 с KV100 - 10, то скорее всего такое масло начнет терять вязкость при сдвиговых нагрузках. Чем выше нагрузка - тем скорее 10W-30 станет ближе 10W.
Тут же, на заре производства multigrade главный вопрос был - не упадет ли масло xW-y от y до xW под нагрузкой. Так появились рабочие группы, кто вывел понятие HTHS к концу 1980х.
И несмотря на то, что 10W зимнее масло двигатель кое-как мог перенести, но это, все-таки было плохо: сильная потеря вязкости - риск, тем более риск при высокой температуре.
2. Второй важной проблемой являлось то, что масла, теряющие вязкость при нагрузках - в жарком климате - были, часто, источником проблем с их "угаром" (по мнению VW - ведь mutligrade масла тогда производились особым образом и их NOACK был не очень хорошим). Особенно серьезно эта проблема "напрягала" Европу, где угар масла воспринимался очень болезненно. "Сизый дым" и разные другие эффекты, включая сам расход масла - были отличительной чертой многих недорогих и не новых автомобилей VW, парк которых увеличивался.
{ Интересно, что дилатантные свойства современных масел, о которых я писал в "Первой серии", были изучены гораздо позже - в 1990х.
Обычно масла дилатантных свойств не проявляли, либо проявляли их только при отрицательных температурах.
Важно также подчеркнуть, что "горячие дилатантные" свойства современных масел - наиболее заметны у multigrade масел с HTHS > 3.5, встречается это не часто и только у сильно-деградировавших масел.
Т.е. правильное масло (при рабочей т-ре), вне зависимости от HTHS, и вне зависимости от деградации - скорее должно быть похоже на бингамовскую жидкость, а не на дилатантную. }
В общем, в процессе рождения HTHS, как параметра, который показывает устойчивость вязкости масла к нагрузке и температуре - CCMC и VW установили свою цифру 3.5. Тогда же было определено и значение NOACK.
Когда решение было принято - тесты по "созданию HTHS" не были закончены. После того, как серия первых тестов показала, что HTHS monograde 30ки это обычно 3.3-3.5, было решено взять "не менее 3.5" для решения всех "своих проблем" в Европе. Далее эта цифра перекочевала в современные ACEA и допуски и так и осталась.
США же, Япония, Корея, пошли другим путем.
Что же изменилось с 1985 года и того решения:
1. уже сейчас понятно, что HTHS между 3.0 и 3.4 - покрывает все потребности в толщине пленки всех возможных "гражданских" двигателей. Просто потому, что HTHS сама по-себе включает в себя - высокую температуру и достаточно серьезный запас. Существуют расчетные коэффициенты на базе числа Sommerfeld которые могу вам расчетно показать "HTHS недостаточность" в привязке к крутящему моменту. Также, такие поправки есть и для температуры. Только двигатели с крутящим моментом в зоне между 500 и 1000 Нм (на минимальных оборотах) при плохом охлаждении обычно требуют HTHS > 3.5
2. другим очевидным фактом является то, что большинство гидравлики в двигателе, более менее обеспечит надежную работу масла с вязкостью < SAE 20. Связано это с тем, что эти узлы всегда производились с расчетом на то, что вязкость масла KV150 будет 2.5 или примерно KV100 - 5.2
Итак, я не призываю вас отказываться срочно от масла HTHS 3.5. HTHS 3.5 - не плохое число. Небольшое падение КПД мы не будем брать. Сам по себе параметр - это просто страховка, что перегретое масло под нагрузкой не подведет вас. Между HTHS и расчетами всех параметров - температурных, зазоров и тп -
лежит много цифр. Но главный вывод такой - когда я говорю, что HTHS 3.5 является обычно избыточным числом - я опираюсь на реальные данные. Я не советую бездумно опасные цифры.
И p.s.
HTHS создавался, в общем, Lubrizol, Exxon, Paramins, SAE, CEC (и другими, скажем MVMA). К CCMC (ACEA), и "немецким" допускам - HTHS имел менее всего отношения. Но именно в Европе, в немецких допусках HTHS зацементировался так прочно и так ошибочно.
Скорее всего, HTHS изживает себя. Есть очень большая вероятность, что в будущем эта вязкость не будет нужна. Почему? Да потому, что SAE20 и SAE16 будут везде. Иметь масло HTHS > 3.5 уж точно не будет необходимостью, даже для SAE30.
А SAE40 и SAE50 в любом случае, что логично, имеют HTHS избыточно достаточным.
RIP HTHS.
текст частично переведен с моих текстов на английском из одной из старых внутрикорпоративных переписок (бегло транслятором и отредактирован) - потому просьба игнорировать ошибки, корявый русский и т.п.
Автор
Тема: Масло SP 0W20 (Прочитано 46897 раз)
