Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В каких единицах измеряется вязкость масла в двигателе

Вязкость моторного масла и способы ее измерения

Тема топкости обсуждалась в различной технической документации, и на то были свои причины. Вязкость масла является наиболее важным физическим свойством.

Вы должны суметь выбрать правильную вязкость масла во избежание пагубных последствий для вашего автомобиля. Существует sae (расшифровка: Society of Automotive Engineers):

  • машинные масла и ISO;
  • в сфере использования выступает как классификация смазок.

Что такое вязкость масла и почему люди должны знать о процессе ее измерения?

Класс топкости говорит о сфере использования продукта, для сравнения с тем, что написано в документах. Разная топкость масла, увеличенная или уменьшенная, говорит о переменах в продукте, из-за чего может испортиться устройство.

Классификация масла

Бывает 2 типа вязкости: динамическая и кинематическая.

Динамическая вязкость считается соотношением силы и скорости сдвига. На это влияет температура, прямые плоскости сдвигаются со скоростью единицы. Из-за того, что динамическая топкость жидкостей является несущественной величиной, то чаще применяют сантипуаз (расшифровка: сП, 10-3Н*с*м-2).

Динамическая топкость отыгрывает основную роль, когда отделяются особенности смазок низких температурных режимов. Она редко используется для анализа жидкости либо когда нужно вычислить класс топкости. Есть множество важных моментов, из-за которых специалистов по жидкостям волнует кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость является производной величиной, определить ее не составляет особых трудностей. Высчитывается она следующим образом: см2*с-1, в СИ 1Ст = 10-4м2*с-1. Либо же чаще говорят – сантистокс (расшифровка: мм2*с-1). Когда измеряется класс топкости, температура составляет 40 и 100 градусов.

Тестирование смазочных жидкостей

Всегда необходимо соблюдать температуру, при которой определяется топкость, поскольку перемены вязкости зависят именно от температурного режима.

Помимо этого, когда градус поднимается, у всех продуктов вязкость снижается по-разному. Смотря, какой класс масла выбрать. Таким образом, появилось обозначение индекса топкости (расшифровка: VI).

Индекс вязкости — это величина, не имеющая конкретного размера. Обозначает перемены вязкости исходя от перепадов температурных режимов. Обыкновенное летнее моторное масло, к примеру, sae 30 насчитывает VI порядка 95, в то время как всесезонное моторное масло 15W-40 составит VI 135.

Что за средство для удаление царапин?

Нам постоянно поступают вопросы в комментарии что это за такие средства «жидкое стекло», и вообще что за куча рекламы по авто тематики сейчас на рынке. В итоге решили проверить на практике, на сколько это правда. Скажем так, использовали 3 средства. Одно средство зарекомендовало себя так себе, после нанесения осталось на этом месте выгорелое пятно. Второе средство, при нанесении не показало вовсе никакого эффекта.

Третье средство SILANE GUARD, по началу так же ощущалось что не будет эффекта. но тем не менее после того как раствор побыл на поверхности несколько минут, эффект был прекрасным. Конечно, не так все красиво как рекламируют.

Вели дискуссию на местном СТО, сказали что средства да, действенные, но их нужно применять только согласно инструкции. А не как кому вздумается.

В системе вязкости sae, наивысшее sae будет иметь самая высокая топкость. Имеется в виду, что продукт, у которого вязкость sae 15W-40 соответствует sae 15 в холодном виде и sae 40 в теплом. Цифры 15 и 40 – оптимальные. Инициалы «W» означают Winter (Зима).

VI жидкости можно увеличить совершенно разными способами. VII — улучшители индекса топкости выглядят, словно продолговатые ленты органических полимеров, осторожно сворачивающиеся в холодный период. Но когда температура поднимается, полимеры «разворачиваются», чем делают процесс уменьшения вязкости более медленным.

Минеральное моторное масло глубокой очистки насчитывает высокий VI. Это так потому, что очистка ликвидирует все составляющие нефти с низким VI. В итоге синтетические смазочные компоненты бывают химически сделаны таким образом, дабы вязкость была максимально высокой.

По индексу топкости просматривается, как измеряется кинематическая вязкость при 2 температурах, обычно это цифры 40°C и 1000C. Вязкость определяется благодаря кинематическому вискозиметру.

Бывают единицы измерения кинематической топкости, применяющиеся меньше всего. Секунды Сейболта пользовались большой популярностью в Америке. Базировались на времени, которое было необходимо, чтобы 60 мл жидкости могли нормально пройти сквозь специальный калиброванный промежуток. Связаны с SUS и Furol Секунды Сейболта. По сути дела, это то же самое, что и обычные измерения, но используется с более вязкими жидкостями.

Секунды Рэдвуда применялись в Великобритании, способ базируется на времени, которое уходит на поток 50мл через вискозиметр. Эти цифры считаются стандартными при переливе жидкости. Бывают единицы переведения итогов измерения от одного процесса ко второму, но при этом температурный режим должен быть стабильным.

Тест-сравнение смазочных жидкостей для двигателя

По каким причинам снижается вязкость масла?

Классификация топкости масла sae снижается намного реже, нежели повышается. Это так, поскольку масло более предрасположено к возрастанию вязкости.

Моторное масло может подвергаться так званому термическому крекингу и это конкретная ситуация для масел теплоносителей. Термический крекинг являет собой противоположность полимеризации, несмотря на то, что то и другое является результатом продолжительного влияния высокой температуры.

Как упоминалось выше, класс топкости увеличивается зависимо от прибавки разных составляющих. Продолговатые полимеры, раскручивающиеся при поднятии температуры, являются неустойчивыми к силам сдвига. Они означают, что когда компоненты воздействуют от весомых сдвигающихся сил, таких какие, к примеру, можно лицезреть в автоматических трансмиссиях, они подвергаются разрушению, и по итогу вязкость пропадает. Масла, имеющие высокий класс топкости с помощью процедуры очистки или из-за их неестественной базы, не поддаются этой особенности.

Топкость моторного масла может уменьшаться и из-за грязи, возникшей при разбавлении с горючим. Основной результат перемешивания, происходящий с маслом это уменьшение вязкости, и по итогу данная жидкость теряет свою суть применения. Значит, пленка от продукта очень тонкая, чтобы мешать соприкосновению передвигающихся стальных плоскостей, и рано или поздно повреждение не удастся обойти стороной. Понятно, что уровень повреждения и время до того, как это случится, будет напрямую зависеть от использования, внешних факторов, времени переливания, техобслуживания и т. д.

Классификация вязкости еще может быть уменьшена с помощью добавления растворителей, которые не так уж легко и выбрать. Их применяют как очищающие средства. Они могут оказаться в двигателе совместно с горючим плохого качества.

В завершение, как в ситуации с возрастанием топкости, вязкость масла снижается путем добавления его же. Но оно должно быть меньшей вязкости. Добавление 20% масла sae 10W в sae 50 уменьшит вязкость.

Проблемы при переменах вязкости

Всего лишь заменить масло, потому что топкость не такая, какой должна быть, не поменяет тот факт, что неисправность никуда не денется. Ответ на вопрос о том, почему так произошло, кроется намного глубже.

Когда топкость чересчур высока, следует проверить эти моменты:

  • температурный режим;
  • качество сгорания;
  • наличие жидкости;
  • присутствие воздуха;
  • процесс, когда заливалось масло.

Если ситуация противоположная, требуется посмотреть:

  • работоспособность системы питания;
  • есть ли сила сдвига;
  • повлиял ли растворитель на загрязнение;
  • как заливалось масло.
Читать еще:  Гидрокомпенсаторы ваз как влияют на работу двигателя

Топкость зависит от чего угодно и с ней многое может случиться. Совершенно разные причины влияют на необратимые процессы, вследствие чего велика вероятность возникновения поломки. Контролируйте топкость, чтобы она не выходила за пределы нормы в итоге вы получите безотказную работу устройства, убережете себя от неисправностей в будущем, потратите меньше денег на ремонт оборудования, повысите заработок. Лишний раз удостоверьтесь, что вязкость присутствует постоянно, во избежание дальнейших недоразумений.

Если вам что-то непонятно, или вы хотите более детально узнать все моменты касаемо топкости масла, то обращайтесь в специализированные центры. Квалифицированные специалисты проконсультируют по максимуму и ответят на все интересующие вопросы.

И немного о секретах Автора

Моя жизнь не только связана с авто, а именно ремонтом и обслуживанием. Но и так же я имею хобби как все мужчины. Мое хобби — рыбалка.

Я завел личный блог в котором делюсь своим опытом. Много чего пробую, различные методы и способы для увеличения улова. Если интересно, можете прочитать. Ничего лишнего, только мой личный опыт.

Вязкость моторного масла

Вязкость – важнейшее свойство моторных масел. Она очень сильно зависит от температуры масла. В рабочем диапазоне – от температуры холодного пуска двигателя зимой до максимального его нагрева летом при работе с полной нагрузкой – вязкость моторного масла изменяется в сотни раз, а нередко и более. В меньшей степени вязкость моторного масла зависит от давления: с его увеличением она растет.

Вязкость – это мера трения между слоями жидкости. Различают динамическую (абсолютную) вязкость и кинематическую вязкость, равную отношению динамической вязкости к плотности масла. Единицами измерения для динамической и кинематической вязкости в системе СИ служат соответственно Па.с (паскаль-секунда) и м 2 /с. До сих пор довольно часто в документации используют устаревшие единицы вязкости пуаз (П) и стокс (Ст). Их соотношение с единицами в системе СИ таково: 1 Па.с = 10 П или 1 мПа.с = 1 сП; 1 Ст = 10–4 м 2 /с = 1 см 2 /с или 1 сСт = 1 мм 2 /с.

Большое значение имеет вязкостно-температурная характеристика моторного масла, называемая индексом вязкости. Чем больше его величина, тем более полога зависимость вязкости от температуры. Величину индекса вязкости моторного масла рассчитывают по значениям кинематической вязкости при 40 и 100°С согласно ГОСТ 25371-82.

Индекс вязкости хорошо очищенных минеральных масел из благоприятного сырья равен 90 – 105. Поэтому без присадок, повышающих индекс вязкости (загущающих), минеральные моторные масла не могут быть всесезонными. Синтетические моторные масла имеют индекс вязкости от 120 до 150. В тех же пределах находится индекс вязкости базовых масел, получаемых гидрокрекингом. Всесезонные моторные масла имеют индекс вязкости от 120 до 200 и более. Синтетические всесезонные масла могут быть загущенными и незагущенными.

Сегодня наибольшее распространение во всем мире получила классификация моторных масел по вязкости, стандартизованная SАЕ (Американское общество автомобильных инженеров). В таблице представлена последняя редакция стандарта SАЕ J300. Он подразделяет моторные масла на 11 классов, шесть из которых относятся к зимним (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и пять – к летним (SАЕ 20, 30, 40, 50, 60).

Всесезонные моторные масла, предназначенные для применения круглый год, обозначаются двумя классами: один зимний, второй – летний. Например SАЕ 0W-30, SAE 15W-40, SAE 20W-50 и т.п.

Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости масла и нижний предел кинематической вязкости при 100°С. Динамическая вязкость зимних масел в левой колонке таблицы характеризует проворачиваемость двигателя стартером, а приведенная в правой колонке – прокачиваемость масла насосом при соответствующей температуре. Для моторных масел летних классов установлены пределы кинематической вязкости при 100°С, а также минимальные значения динамической вязкости при 150°С и градиенте скорости сдвига 106 с -1 . Дело в том, что вязкость загущенных всесезонных масел зависит не только от температуры и давления, но и от скорости перемещения слоев масла, находящегося в зазоре между смазываемыми деталями. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного моторного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига временно снижается вязкость загущенного моторного масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость моторного масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость моторного масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.

В России моторные масла классифицированы согласно ГОСТ 17479.1-85. Примерное соответствие классов вязкости по ГОСТ классам вязкости SАЕ мы приводим во второй таблице.

Всесезонные масла согласно ГОСТ 17479.1-85 обозначают двумя цифрами, например, М-5з/16, М-6з/14 и т.п. Вторая цифра указывает номинальную кинематическую вязкость моторного масла при 100°С.

В заключение следует отметить, что для масел одного и того же вязкостного класса разные автопроизводители устанавливают различные интервалы температуры окружающего воздуха, в пределах которых данное масло применимо в двигателях автомобилей их производства. При выборе вязкостного класса моторного масла нужно строго выполнять требования инструкции по эксплуатации автомобиля.

Все о характеристиках моторных масел

Характеристики моторных масел регламентируют стандарты международного уровня.

Содержание

  • 1. Вязкость моторного масла
  • 2. Индекс вязкости
  • 3. Температура застывания
  • 4. Температура вспышки
  • 5. Щелочное число (Total Base Number, TBN)
  • 6. Зольность
  • 7. Стандарты и спецификации
  • 7.1. SAE J300
  • 7.2. API
  • 7.3. ILSAC

Вязкость моторного масла

Характеристика определяет способность жидкого материала сопротивляться течению за счет внутреннего трения. Значение рассчитывают при разных условиях, поэтому различают два ее типа:

  • кинематическая вязкость показывает способность материала сопротивляться течению под действием силы тяжести. Измеряется в стоксах (Ст) или в квадратных миллиметрах в секунду (мм 2 /с). Чаще всего характеристику определяют для температур 40 и 100 °С;
  • динамическая вязкость определяет отношение силы к скорости сдвига. Характеристика показывает способность моторного масла к течению при разных температурах, измеряется в сантипуазах (Сп) или в (Н·с/см 2 ).

Индекс вязкости

Вязкость смазочных материалов меняется обратно пропорционально температуре. При нагревании масла показатель снижается, а при охлаждении – увеличивается. В продуктах разных марок изменение характеристики происходит с различной скоростью. Для измерения динамики существует специальное понятие – индекс вязкости. Чем выше его значение, тем меньше вязкостные свойства материала зависят от температуры. Продукты с большим индексом обеспечивают надежную защиту двигателя в разных климатических условиях. Масла с низким значением показателя эксплуатируются в узком диапазоне температур, так как при нагревании материалы утрачивают смазывающую способность, а при охлаждении быстро густеют.

Температура застывания

Показатель определяют в момент увеличения вязкости масла вплоть до потери текучести. В лабораторных условиях температурой застывания считают нижний предел, при котором жидкость в пробирке под наклоном 45 градусов не стекает в течение 1 минуты и остается неподвижной. Низкотемпературные характеристики масла напрямую зависят от состава, от качества компонентов. В продуктах переработки нефти вязкость возрастает при кристаллизации парафинов нормального строения. Поэтому основа проходит тщательную очистку или химическую модификацию для разветвления структуры компонентов и снижения температуры застывания. Синтетические масла имеют более однородный и прогнозируемый состав, что снижает порог кристаллизации и обеспечивает материалу стабильные свойства на морозе.

Читать еще:  Где находится датчик температуры двигателя на матизе

Температура вспышки

Величина этой характеристики зависит от вида и количества легколетучих фракций в составе масла. Температура вспышки косвенно указывает на потери масла на угар, испарение через вентиляционную систему картера. Параметр также позволяет оценить риск самопроизвольного воспламенения или взрыва материала при экстремальном нагревании.

Щелочное число (Total Base Number, TBN)

Общая щелочность моторного масла зависит от характеристик диспергирующих и моющих присадок, от антиокислительных свойств материала. Параметр указывает на стойкость продукта к окислению при высоких температурах и давлении в присутствии химически активных сред. От щелочного числа также зависит скорость образования отложений, величина межсервисного интервала. Характеристика определяется в (мг КОН/г). Значения щелочного числа варьируются в широком диапазоне. Выбор зависит от типа топлива, а точнее, от содержания серы, которая является главным окисляющим агентом. Например, в двигателях, работающих на мазуте, требуется высокая степень защиты, поэтому выбирают масло с показателем щелочности до 40 мг КОН/г. Моторы легковых авто работают с материалами 7–15 мг КОН/г.

Зольность

Сульфатная зола образуется при сгорании смазочного материала. Базовые масла очищаются и являются практически беззольными, но присадки вносят в состав нежелательные примеси, такие как магний, кальций, фосфор, цинк и другие. В процессе сгорания веществ на поверхности деталей двигателя образуются отложения, которые способствуют преждевременному воспламенению топливной смеси, то есть повышают детонацию. Зола также загрязняет каталитические нейтрализаторы выхлопных газов, сажевые фильтры. Соответственно, чем ниже показатель, тем меньше отложений на деталях.

Стандарты и спецификации

SAE J300

Классификация вязкостно-температурных свойств смазывающих материалов SAE J300 разработана американским обществом автомобильных инженеров Society of Automotive Engineers. Система делит масла на два типа: летние и зимние (маркировка W – winter). Для материалов, предназначенных для эксплуатации при низких температурах, дополнительно регламентируют предел прокачиваемости (тест MRV – Mini Rotary Viscometer) и проворачиваемости (CCS – Cold Cranking Simulator) коленвала. Для летних сортов определяют прочность на сдвиг при экстремальном нагревании (тест HTHS – High Temperature High Shear Rate). Класс вязкости по SAE J300 указывает на диапазон температур эксплуатации конкретной марки моторного масла. Обозначение всесезонных сортов сочетает два показателя: зимний и летний. Например, 5W-40.

Классы вязкости зимних моторных масел SAE J300

Низкотемпературная вязкость

Высокотемпературная вязкость

CCS, МПа-с. Max, при темп.,°С

MRV, МПа-с, Max, при темп.,°С

Кинематическая вязкость, мм 2 /с при 100 °С

HTHS, МПа-с. Min при 150 °С и 10 Л 6 с-1,

Классы вязкости летних моторных масел SAE J300

Класс вязкости SAE

Высокотемпературная вязкость

Кинематическая вязкость, мм 2 /с при 100 °С

HTHS, МПа-с. Min при 150 °С и 10 Л 6 с-1,

Классификация разработана специалистами American Petroleum Institute (API) совместно с American Society for Testing and Materials (ASTM) и Society of Automobile Engineers (SAE). Система опирается на эксплуатационные характеристики моторных масел и устанавливает стандарты для бензиновых, дизельных, двухтактных моторов и трансмиссий. По API смазочные материалы делятся на три категории:

  • S – Service (spark ignition). Категория включает масла для бензиновых двигателей легковых автомобилей;
  • C – Commercial (compression ignition). В нее включена продукция для дизельных двигателей;
  • EC – Energy Conserving. Категория описывает энергосберегающие масла.

Классификация материалов внутри категорий начинается с буквы А (SA, SB, SC…) и далее в алфавитном порядке. Каждая последующая марка может использоваться в двигателях, для которых рекомендованы предыдущие. Категории с SA до SG являются устаревшими. Знак SH маркируют только в качестве дополнения к C. Начиная с SJ все категории действующие, а SN считается высшей на сегодняшний день. Марки масел с API CA до API CG-4 признаны устаревшими. Остальные категории действующие, высшей является API CK-4.

ILSAC

Классификация международного комитета по стандартизации и апробации моторных масел ILSAC (INTERNATIONAL LUBRICANTS STANDARDISATION AND APPROVAL COMMITTEE) – это результат совместного труда американской ассоциации American Automobile Manufacturers Association (AAMA) и японских специалистов Japan Automobile Manufacturers Association (JAMA). Стандарт устанавливает требования к смазочным материалам для бензиновых двигателей легковых автомобилей. Знак ILSAC получают масла с высокими показателями экономии топлива, энергосбережения, фильтруемости в условиях низких температур. Для продуктов характерна низкая испаряемость, стойкость к вспениванию и сдвигу, минимальное содержание фосфора. Категории моторных масел по ILSAC:

GF-1. Устаревшая спецификация с минимально допустимыми требованиями к качеству материалов для японских и американских автомобилей. Категория охватывает масла классов SAE: 0W-30, -40, -50, -60, 10W-30, -40, -50, -60 и 5W-30, -40, -50, -60. Спецификация соответствует EC-II и API SH;

GF-2. Соответствует EC-II и API SJ. Категория включает все марки масел GF-1 и дополнительно 0W-20, 5W-20. Строгие ограничения по содержанию фосфора, улучшенные низкотемпературные свойства, стойкость к пенообразованию и образованию отложений;

GF-3. Соответствует EC-II и API SL. Улучшены противоизносные и противоокислительные свойства, снижена испаряемость, увеличены показатели экономии топлива, стабильности вязкостных свойств. Спецификация устанавливает строгие требования к долгосрочным последствиям влияния моторных масел на системы нейтрализации выхлопных газов;

GF-4. Соответствует API SM. Масла проходят испытания на топливную экономичность. Категория включает классы вязкости SAE: 0W-20, 5W-20, 5W-30, 10W-30. Улучшены моющие и противоизносные свойства, снижен риск образования отложений. Содержание фосфора – не более 0,08 %;

GF-5. Соответствуют API SM с жесткими требованиями к совместимости к системам катализаторов, к топливной экономичности, к испаряемости, к стойкости к образованию отложений. Спецификация устанавливает параметры совместимости с эластомерами, защиту систем турбонаддува, возможность применения биотоплива.

Знание основных характеристик необходимо для грамотного выбора моторного масла.

В каких единицах измеряется вязкость масла в двигателе

Тема вязкости была затронута во многих технических документах, и на это были серьезные причины. Вязкость масла его самое важное физическое свойство и оно, это свойство, является самой сущностью масла. Система измерения вязкости, как например SAE (Society of Automotive Engineers) 1 для автомобильных масел и ISO (International Standards Organisation) 2 для промышленного применения получили всеобщее одобрение как средство классификации смазок.

Статей относящихся к вязкости было много: система классификации масел, как масло работает, почему так много видов масла, трение и смазывание и как читать информацию на канистре масла. Другие статьи затронули вопрос о том, как измеряется вязкость. Но почему мы вообще должны волноваться об измерении вязкости?

Во-первых, как ранее было упомянуто, вязкость определяет применение масла, чтобы можно было сравнить с тем, что указано в документации. Во-вторых, изменение вязкости, неважно увеличение или уменьшение, может отражать химические и физические изменения в масле, которые могут стать причиной неисправности оборудования. Эти изменения вязкости, их причины и будут рассмотрены в этой статье.

Читать еще:  В двигатель попала вода причина и способ устранения
ЧТО ТАКОЕ ВЯЗКОСТЬ?

Но сначала, небольшая проверка. Вязкость это особое измерение жидкостного сопротивления потоку в зависимости от температуры. Однако есть два вида вязкости.

Динамическая или абсолютная вязкость определяется как отношение силы сдвига к скорости сдвига в зависимости от температуры. Для тех из вас кому нужно более точное определение, это тангенциальная сила на единицу площади, необходимая для сдвига одной горизонтальной плоскости относительно другой, со скоростью в одну единицу, находящихся на единице расстояния между плоскостями жидкости. В системе СИ динамическая вязкость определяется как Ньютон в секунду на квадратный метр или Паскаль в секунду (Н*с*м -2 или Па*с). Не входящая в СИ, но принятая единица – Пуаз, это 0,1H*c*м -2 . Поскольку динамическая вязкость реальных жидкостей постоянно незначительная величина, то более часто используют сантипуаз (сП, 10 -3 Н*с*м -2 ) и обозначается греческой буквой «эта».

Динамическая вязкость важна при определении низкотемпературных свойств смазок, но её редко применяют при анализе масла или для определения класса вязкости (мы ещё вернёмся к этому позже). По многим серьёзным причинам, исследователя масла интересует кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость – производная величина и определяется довольно просто: динамическая вязкость жидкости делится на её плотность при определенной температуре. Она может быть также определена как сопротивление потоку под действием силы тяжести. Единица измерения – сантиметр квадратный в секунду (см 2 *с -1 ), также известная как Стокс (Ст) и обозначается греческой буквой ню, в СИ 1Ст = 10 -4 м 2 *с -1 . Более распространенное обозначение – сантистокс, это миллиметр в квадрате в секунду (мм 2 *с -1 ). Предпочтительные температуры при которых проводятся измерения это 40°C и 100°C.

Это очень важно, чтобы температура, при которой вязкость была измерена, была отмечена, так как вязкость меняется вместе с температурой. Как температура растет, вязкость падает, как показано на упрощенном графике ниже:

Рис. 1: Зависимость Температура/Вязкость.

Более того, с ростом температуры у различных масел вязкость уменьшается на различную величину. Так появляется такое понятие как индекс вязкости (viscosity index или VI). Индекс вязкости это безразмерная величина, которая характеризует изменение вязкости в зависимости от изменения температуры. С ростом температуры, у масел с низким VI скорость уменьшения вязкости будет выше, чем у масел с более высоким VI. Обычное летнее моторное масло, как например, SAE 30 имеет VI около 95, тогда как всесезонное масло 15W-40 будет иметь VI около 135. С ростом температуры всесезонное масло «теряет» вязкость не так быстро, как летнее, имея, таким образом, стабильную вязкостную характеристику для более широкого диапазона температур, хотя оба типа масла имеют вязкость около 100 сСт при 40°C.

В системе вязкости SAE, более высокому значению, соответствует более высокая вязкость, то есть масло с вязкостью SAE 15W-40 ведёт себя как SAE 15 в холоде и как SAE 40 в нагретом состоянии. Это дает необходимую защиту во время рабочих температур, до тех пор, пока обеспечивается условие, что масло в холодном двигателе не слишком вязкое для того чтобы течь. Фактически «W» означает «Winter»(Зима). График расположенный ниже иллюстрирует зависимость между сезонным и всесезонным маслом.

Рис. 2: Сезонное/Всесезонное масло – зависимость от температуры (упрощенно).

VI масла может быть увеличен различными путями. Обычное минеральное масло имеет в своем составе присадки. VII — viscosity index improver (улучшители индекса вязкости), которые представляют собой длинные цепочки органических полимеров, которые остаются аккуратно свернутыми пока холодно. Но как только температура начинает расти, полимеры «разматываются» и тем самым замедляют уменьшение вязкости, вызванное ростом температуры. Минеральные масла глубокой очистки имеют естественно высокий VI , так как процесс очистки удаляет компоненты нефти с низким VI. Наконец, синтетические смазочные материалы могут быть химически разработаны так, чтобы иметь высокий индекс вязкости. Запомните, просто очистка масла, без каких-либо присадок, дает натуральный, высокий VI.

Индекс вязкости масла может быть определен измерением кинематической вязкости масла при двух температурах, обычно это 40°C и 100C. Кинематическая вязкость определяется при помощи кинематического вискозиметра. Типичные такие инструменты представлены на изображении ниже.

Рис. 3: Кинематические вискозиметры.

Силиконовая масляная ванна при постоянной температуре (с точностью до одной двадцатой градуса) и серия трубок погружённых в ванну. Масло течёт по трубкам под действием силы тяжести до тех пор, пока не достигнет электронного сенсора в нижней части трубки. Когда масло проходит через сенсор, включается таймер. На небольшом расстоянии после этого есть еще один сенсор, который останавливает таймер, когда масло проходит мимо него. Основываясь на известном нам диаметре трубки и времени прохождения масла между двумя сенсорами, мы можем вычислить вязкость.

Этот исследовательский метод очень прост. Он также быстр, дёшев, точен и воспроизводим. Это совсем не так при определении динамической вязкости, когда плёнка масла расположена между двумя пластинами и измеряется сила, требуемая для кручения одной пластины относительно другой. Явные преимущества измерения кинематической вязкости подталкивают нас к выбору именно этого метода. Однако динамическая вязкость дала бы нам более верное отражение того, что на самом деле происходит в смазочной системе. Измерения кинематической вязкости, под действием гравитации, подвергают масло очень небольшим усилиям сдвига, тогда как во время измерения динамической вязкости, оказывается приближенное к реальному усилие сдвига, которое встречается в механических системах, а это, в свою очередь, может отразиться на вязкости масла в реальной ситуации.

Прежде чем мы двинемся дальше, давайте рассмотрим некоторые малоиспользуемые единицы измерения кинематической вязкости. Универсальные Секунды Сейболта или Вязкость по Сейболту (SUS — Saybolt Universal Seconds), была популярна в США, и основывалась на количестве секунд необходимых для прохождения 60 мл масла через специальное калиброванное отверстие. Связаны с SUS (или SSU) и Furol Секунды Сейболта (SFS — Saybolt Furol Seconds). Это в основном то же, что и универсальные измерения, но применяется к более вязким жидкостям. «Furol» — это акроним от «Fuel and Road Oils»(Топливо и Дорожные Масла). Градусы Энглера были популярны в континентальной Европе и основаны на отношении времени занимаемого прохождением потока 200мл масла через вискозиметр ко времени занимаемому таким же объемом воды при 20°C. Секунды Рэдвуда использовались в Великобритании, этот метод основан на времени занимающем потоком 50мл масла через вискозиметр. Есть коэффициенты перевода результатов измерений от одной системы к другой, но только температура должна быть фиксированной, а также обычно предполагают, что масло имеет VI от 95.

Итак, теперь мы знаем, что мы измеряем, но зачем мы это измеряем и как мы распорядимся этим – что значат эти результаты? В чем смысл вязкости, она слишком маленькая или слишком большая? Какие причины заставляют вязкость изменяться?

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector