Расшифровка масел по вязкости: Индексы моторного масла — инфографика — журнал За рулем

Прежде всего, важно правильно выбрать смазочный материал, чтобы защитить ваше оборудование. Это во многом зависит от индекс вязкости жидкости .

Итак, давайте узнаем больше об индексе вязкости и его значении .

Часто задаваемые вопросы-

Как увеличить индекс вязкости масла?

Для улучшения индекса вязкости базовых масел в масла добавляют некоторые полимерные присадки для получения масел всесезонной вязкости. Эти модификаторы чувствительны к температуре и сжимаются при низких температурах.

Какая связь между индексом вязкости и изменением вязкости?

Чем больше индекс вязкости, тем меньше изменение вязкости жидкости при заданном изменении температуры и наоборот, поэтому жидкость с низким индексом вязкости будет испытывать относительно большие колебания вязкости при изменении температуры.

Влияет ли температура на вязкость смазочного материала?

Вязкость – это свойство, которое имеет тенденцию к уменьшению при повышении температуры. Индекс вязкости указывает на устойчивость масла к изменениям вязкости в зависимости от температуры. Чем меньше изменение вязкости с температурой, тем выше индекс вязкости масла.

Что такое динамическая вязкость?

Динамическая вязкость определяется как сопротивление жидкости деформации под действием силы. Единицей динамической вязкости является сантипуаз (сП), где 1 сП = мПа·с

Что такое улучшители индекса вязкости в смазочных материалах?

Присадки, улучшающие индекс вязкости, добавляются для производства высококачественных смазочных материалов. Обычно это полимерные добавки, снижающие влияние повышения температуры на вязкость смазочных материалов.

Где используются модификаторы вязкости?

Модификаторы вязкости используются во всесезонных моторных маслах, трансмиссионных маслах, автоматических коробках передач и т.д. В основном они используются в автомобильной промышленности, где транспортные средства подвергаются огромным перепадам температур.

Где используются присадки, улучшающие индекс вязкости?

Присадки, улучшающие индекс вязкости, чаще всего используются в трансмиссионных маслах, всесезонных моторных маслах, жидкостях для гидроусилителя руля, гидравлических жидкостях, жидкостях для автоматических трансмиссий и т. д. Они более свободно текут при низкой температуре, поэтому быстрее достигают подшипников.

Обсудите вязкость смазки?

Вязкость смазки можно считать важной характеристикой. Чем выше вязкость, тем выше трение между маслом и валом, но гидродинамическая пленка толще. Трение выделяет тепло, что снижает вязкость, а толщина пленки может привести к контакту металла с металлом.

Что такое вязкость

До понимания индекса вязкости , нам нужно понять физическое свойство жидкостей, называемое «вязкостью».

Здесь возникает вопрос, что такое вязкость? Как правило, вязкость является наиболее важным свойством смазки и может быть определена как сопротивление масла течению и сдвигу.

Активный подход к мониторингу вязкости смазочного материала может иметь большое влияние на здоровье и срок службы вашего оборудования.

Что такое индекс вязкости? Как это связано с вязкостью?

Индекс вязкости (VI) определяется как скорость изменения вязкости в зависимости от температуры. Это означает, что на вязкость также влияет температура.

В частности, качество и состав смазочного материала будут влиять на то, насколько снизится его вязкость при повышении температуры.

Таким образом, важно изучить VI, чтобы предвидеть, соответствует ли смазка, о которой идет речь, требованиям актива в зависимости от диапазона рабочих температур.

Определение индекса вязкости

Обычно для расчета индекса вязкости используются две стандартные процедуры:
ASTM D22706 и ISO 29097 .
Вязкость измеряется при двух температурах, то есть при 40°C и 100°C, для определения индекса вязкости масла. Затем его сравнивают со шкалой, основанной на двух эталонных маслах.

Индекс вязкости обычного минерального масла хорошо известен и находится в пределах От 95 до 100 , потому что VI не имеет единиц измерения.

Индекс вязкости высокоочищенных минеральных масел составляет примерно 120 .

В то время как синтетика может иметь VI около 250 .

Здесь большее число указывает на то, что смазка изменяет свою вязкость с меньшей скоростью в зависимости от температуры.

Более высокий индекс вязкости более привлекателен на грунте, в результате он позволяет смазке создавать более стабильную смазочную пленку в более широком диапазоне температур.

Помните, небольшая разница в температуре может привести к резкому изменению вязкости, что может быть неблагоприятным для актива!

Вязко-температурные характеристики

Смазочные материалы значительно изменяют свою вязкость при изменении температуры. Но это изменение вязкости в зависимости от температуры не является линейным.

При изменении температуры низкий индекс вязкости свидетельствует о значительном изменении вязкости смазочного материала. Такие смазки обладают высокой вязкостью при низких температурах и разжижаются при высоких температурах.

В случае высокого VI все наоборот. Здесь наблюдается небольшое изменение вязкости в широком диапазоне температур.

Заключение

Индекс вязкости является наиболее важным параметром, демонстрирующим свойства текучести смазочного материала в зависимости от температуры. На рынке существует множество вариантов промышленных смазочных материалов , но всегда полезно проверить спецификации производителя смазочного материала , чтобы подобрать подходящее смазочное решение.

При правильном решении и точном показателе вязкости можно добиться максимального срока службы и надежной работы оборудования.

Mosil Lubricants является ведущим производителем специализированных смазочных материалов.

Нашли интересное? Следуйте за нами на LinkedIn для получения дополнительных обновлений.

Следовать

Расшифровка результатов анализа масла — Mid Continent Testing Labs, Inc.

Факторы, ограничивающие срок службы масла в дизельном двигателе

Современные смазочные материалы, специальные фильтры и анализ масла позволяют увеличить интервал между заменами масла на многих дизельных двигателях. Наш анализ масла дает вам факты, которые вам нужно знать. Избавьтесь от догадок при замене масла в вашем автопарке и максимизируйте свою прибыль, используя наш анализ масла, чтобы точно определить, когда масло необходимо заменить. Хотя усовершенствования смазочных материалов и специальные фильтры продлевают срок службы масла в вашем автопарке, все же существуют факторы, ограничивающие максимальный интервал замены масла. Наши лабораторные тесты предоставят вам анализ масла, который поможет вам определить, какие шесть факторов могут влиять на срок службы масла вашего двигателя.

Из этих шести факторов тот, который первым достигает своего максимального предела, называется ограничивающим фактором. Масло необходимо будет заменить в это время, независимо от состояния других факторов. Каждый из факторов обсуждается ниже. В обсуждении сначала описывается фактор, рассказывается, как он проявляется в двигателе, перечисляются возможные повреждения двигателя, а затем описывается, как предотвратить ограничение интервала замены масла этим фактором. Эти факторы включают:

Проценты (%) Твердые вещества

% твердых частиц – это общее количество взвешенных в масле частиц. Частицы состоят из сажи, окисленного масла, грязи и других отложений в двигателе. Эти твердые частицы находятся в масле из-за высокого содержания моющих средств в современных маслах. Моющее средство окружает эти частицы и удерживает их в масле. Это работает так же, как мыло для рук. Мыло окружает грязь и уносит грязь, когда руки ополаскиваются. Точно так же моющее средство масла удерживает частицы до тех пор, пока масло не будет слито. Наряду с детергентом в масле содержится диспергатор, который удерживает эти частицы в масле до тех пор, пока оно не будет заменено. Моющее средство улавливает частицы до того, как они станут достаточно большими, чтобы их можно было отфильтровать основным фильтром двигателя. (Разрежьте основной фильтр и обратите внимание, что он удаляет только «палочки и камни».)

Любой, кто говорит, что его масло все еще выглядит чистым после замены масла, скорее всего, не использует хорошее моющее масло. Это похоже на мытье посуды в одной и той же воде всю неделю и хвастаться тем, насколько чистой выглядит вода для мытья посуды.

% твердых частиц становится фактором, ограничивающим срок службы масла, когда частицы начинают мешать смазывающей способности масла. Большинство производителей двигателей заявляют, что содержание твердых частиц не должно превышать 5%. Однако мы заметили существенное улучшение в снижении износа, если содержание твердых частиц поддерживается ниже 2%.

Проверка % твердых частиц включена в большинство базовых анализов масла. Значения обычно указываются как % твердых веществ по объему.

Байпасный фильтр может предотвратить превращение твердых частиц в фактор, ограничивающий срок службы масла, путем фильтрации многих из этих мелких частиц.

Сернистые кислоты

Сернистые кислоты в масле вызывают коррозию деталей двигателя, и их уровень не должен достигать опасного уровня. Наиболее распространенной серной кислотой является серная кислота (обычно называемая аккумуляторной кислотой).

Сернистые кислоты есть только в масле, потому что в дизельном топливе есть сера. Количество серы в топливе может варьироваться. Это связано с тем, что некоторые виды сырой нефти имеют естественное высокое содержание серы. Удалить серу сложно и дорого, поскольку дизельное топливо производится из сырой нефти, поэтому сера остается в дизельном топливе.

При сгорании топлива в двигателе сера также сгорает с образованием оксидов серы. Конечно, большая часть этих оксидов серы выйдет из выхлопных газов и никогда не навредит двигателю. Тем не менее, будет некоторое количество оксидов серы, которые попадут в картер двигателя с прорывом выхлопных газов. Эти оксиды серы будут соединяться с влагой, образуя серные кислоты.

Нефтяные компании понимают, что эта кислота будет проблемой, поэтому добавляют в масло присадки для нейтрализации кислоты. В масло добавляется «основание» (научное слово, обозначающее щелочь), так как основание соединяется с кислотой, образуя нейтральное вещество. Масло нужно будет заменить до того, как вся основа израсходуется, а оставшаяся кислота не будет нейтрализована.

Существует два способа измерения содержания серных кислот: инфракрасное сканирование и общее щелочное число (TBN). Инфракрасное сканирование дает значение от 0 до 100+, указывающее процент сернистых кислот, разрешенных в масле. Значение 80 будет означать, что срок службы масла составляет 80%. Клапан 110 будет означать, что масло было на 10% больше максимально допустимого.

TBN относится к количеству основания, оставшегося в масле. Большинство новых масел, как правило, имеют TBN от 6 до 10. Это число упадет по мере того, как основание будет израсходовано от нейтрализации кислоты. Масло следует менять, когда TBN падает ниже 2 для масел с низким TBN. Для масел с высоким TBN замените масло, когда TBN упадет ниже половины нового значения.

Окисленное масло

Масло окисляется, когда оно подвергается воздействию кислорода, и кислород присоединяется к маслу. Это похоже на то, как железо окисляется и образует ржавчину под воздействием кислорода. По мере окисления масла оно теряет часть своих смазывающих свойств, а это означает, что детали двигателя изнашиваются быстрее.

Окисление измеряется с помощью инфракрасного сканирования. Значения указываются от 0 до 100+ таким же образом, как и значения для серы. Значение 80 означает, что срок службы масла составляет 80%. В то время как значение 110 указывает на то, что масло использовалось на 10% дольше.

Если анализ масла показывает, что окисление является фактором, ограничивающим срок службы масла, вам, возможно, придется перейти на синтетическое масло, чтобы увеличить интервал замены масла. Основным преимуществом синтетических масел является то, что они не очень быстро окисляются. Однако, поскольку окисление обычно не является фактором, ограничивающим срок службы масла, обычно нет необходимости тратить дополнительные деньги на синтетическое масло.

Копоть:

Копоть образуется в результате неполного сгорания топлива. Некоторое количество сажи всегда присутствует в выхлопе двигателя. Таким образом, выхлопные газы будут переносить некоторое количество сажи в масло. Изношенные поршневые кольца, люфты, забитый воздушный фильтр, плохой турбокомпрессор и т. д. приведут к увеличению содержания сажи в масле. Сажа ограничивает смазывающую способность масла и ускоряет износ двигателя.

Сажа включена в тест на % твердых веществ, и ее также можно измерить с помощью инфракрасного сканирования. Инфракрасный тест на сажу дает значения в виде % сажи. Обычно износ двигателя снижается, если процент сажи поддерживается ниже 1,5%.

Если в ходе лабораторных испытаний установлено, что сажа является фактором, ограничивающим срок службы масла, сажу можно удалить с помощью специальной системы фильтров. Борьба с образованием сажи путем очистки форсунок, регулировки клапанов или капитального ремонта двигателя также может продлить срок службы масла.

Изменение вязкости

Изменение вязкости — это увеличение или уменьшение толщины масла. Масла с разной вязкостью обычно разжижаются по мере использования, в то время как масла без вязкости обычно густеют по мере использования (если на это не влияет разбавление топливом, окисление или образование сажи). Во-первых, мы объясним, почему масла без утяжелителей густеют при использовании. Затем мы поговорим о том, что делает масла разжижающими при использовании.

Нефть — это нефтепродукт, а нефтепродукты включают в себя что угодно, от легкого бензина до тяжелого гудрона. Следовательно, масло также состоит из более легких и более тяжелых частей. При длительном воздействии высоких температур в двигателе некоторые из более легких частей испаряются, а более тяжелые остаются. Это, наряду с окислением и сажей, приводит к тому, что масло для прямой массы густеет по мере использования.

Испарение более легких компонентов, происходящее в многокомпонентных маслах. Однако кое-что еще происходит и с разбавленными маслами. Это разжижение обычно происходит быстрее, чем сгущение, что означает, что общий эффект состоит в том, что масло разжижается. Расщепление присадки, улучшающей вязкость, используемой в многокомпонентных маслах, является причиной такого разжижения. Улучшитель вязкости представляет собой полимер, представляющий собой просто цепочку атомов. Когда полимер холодный, он сворачивается в клубок. В горячем состоянии полимер вытягивается в длинный стержень. Вот почему универсальное масло имеет более низкий класс вязкости в холодном состоянии, чем в горячем. (Конечно, масло все еще гуще в холодном состоянии, чем в горячем, потому что холодная 15 гиря все еще гуще, чем горячая 40 гиря). Масло разжижается по мере использования, так как эти полимеры разрушаются. Вместо первоначального длинного стержня образуются два коротких стержня. Это называется «сдвигом присадки для улучшения вязкости» и является обычным явлением для большинства масел с разной вязкостью.

Вы можете заметить, что некоторые двигатели начинают потреблять больше масла примерно после 25 000 миль пробега с универсальными маслами. Это связано с тем, что сдвиг присадки, улучшающей вязкость, приводит к разжижению масла.

Для испытания на сдвиг присадки, улучшающей вязкость, масло должно быть проверено на вязкость при температуре 210°F (100°C). 210°F — это температура, при которой рассчитано масло, если только рядом с классом вязкости не стоит буква «W». «W» указывает на то, что это низкотемпературный класс (около 0°F). Следовательно, 15W-40 означает, что масло имеет вес 15 при 5°F и вес 40 при 210°F.

Загущение масла в однокомпонентных маслах может быть уменьшено за счет использования синтетического масла. Разжижение масла в многовязком масле можно уменьшить, используя масло с полимером, улучшающим вязкость, более высокого качества.

Проблемы с двигателем

Проблемы с двигателем, такие как: утечка антифриза в масло, плохой воздушный фильтр, из-за которого грязь попадает в двигатель, утечка топлива в масло, вода в масле или механическая неисправность — все это факторы, требующие замена масла вместе с необходимым ремонтом.

Резюме

Все эти факторы представляют полезную информацию при выборе типа масла и фильтров для вашего двигателя. Анализ масла и лабораторные тесты, проведенные компанией Mid Continent Testing, помогут вам определить, как продлить срок службы маслосливной системы. Вот два примера:

• Вы можете легко определить, позволит ли синтетическое масло увеличить интервал замены масла. Синтетические масла очень медленно окисляются. Поэтому, если окисленное масло является вашим ограничивающим фактором, может быть полезным синтетическое масло. Однако, если % твердых частиц или сернистых кислот являются ограничивающим фактором, синтетическое масло может не помочь увеличить интервал замены масла.

• Если % твердых частиц является вашим ограничивающим фактором, то специальная система фильтров может позволить вам увеличить интервал замены масла.

Основной целью программы анализа масла является выявление таких проблем до того, как они станут критическими для срока службы двигателя, что позволяет сэкономить деньги на дорогостоящем ремонте. Регулярный отбор проб масла и ведение точных записей о техническом обслуживании сведут серьезность этих проблем к минимуму.

Лабораторные испытания в испытательных лабораториях Mid-Continet обеспечивают точный и своевременный анализ масла для двигателей вашего автопарка. Обладая более чем 20-летним опытом лабораторных испытаний и анализа масла, мы знаем, чего вы хотите и ожидаете от вашего анализа масла. Мы в Mid Continent Testing Laboratories стремимся к вашему успеху. Пожалуйста, свяжитесь с нами или позвоните нам по телефону 605-348-0111, и мы будем рады обсудить с вами наши услуги.

ПОНИМАНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ВАШИХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ, ПЕРВЫЙ ШАГ ДЛЯ ЭТОГО ХОРОШИЙ ВЫБОР.

В принципе существует два типа классификации моторных масел, которые отличаются друг от друга, но дополняют друг друга, чтобы указать минимальный выбор масла в соответствии с условиями эксплуатации и типом двигателя: классификация по вязкости и службе или уровню производительность.

Классификация по вязкости

Вязкость является наиболее известным физическим свойством смазочных масел. Он представляет собой внутреннее трение масла во время течения.

Короче говоря, вязкость смазочного масла представляет собой сопротивление течению и сдвигу при данной температуре. Оно меняется в зависимости от температуры, и соотношение, которое переводит это изменение в функцию температуры, переводится в ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ масла. Чем выше индекс вязкости, тем стабильнее вязкость масла.

Вязкость — это физическое свойство наиболее важного смазочного масла, которое необходимо учитывать при выборе смазочного масла для данного применения.

Различают динамическую вязкость и кинематическую вязкость. Динамическая вязкость, также называемая модулем динамической вязкости, представляет собой отношение между напряжениями сдвига пограничных слоев масляной пленки при градиенте скорости течения этой самой нефти при заданной температуре. Она выражается в ПАСКАЛЬ.СЕКУНДА [Па.с], ранее называемом ПУАСС. Кинематическая вязкость, обычно выражаемая в СЕНТИСТОКСАХ, представляет собой отношение динамической вязкости к плотности одного и того же масла и при одной и той же температуре.

Классификация классов вязкости моторных масел разработана SAE (Общество автомобильных инженеров) в рамках стандартизации SAE J300. Эта классификация универсального использования определяет одиннадцать основных уровней или классов вязкости, из которых:

— Шесть классов «W» масел «ЗИМА», характеризующихся двумя динамическими вязкостями при низкой температуре, которые имитируют, один способность масла способствовать холодный пуск, др. его холодная прокачиваемость. — Пять марок летних масел, характеризующихся двумя вязкостями при жарком состоянии; один кинематический измерен при 100°С при низкой скорости сдвига, а другой динамический при 150°С при очень высокой скорости сдвига.

Масла, отвечающие требованиям предела вязкости для холодного или горячего сорта, являются МАСЛАМИ МОНОГРАДНОГО СОСТАВА; Например SEA 10W или SAE40. Масла, отвечающие требованиям ограничения вязкости как для холодных, так и для горячих классов, являются всесезонными; например 5W-40, 14W40, 10W-30. ..

Моторные масла дифференцируются не по химическому составу, а по тому, как они ведут себя при испытаниях в двигателях. Это означает, что производительность оценивается в практических испытаниях. Существует несколько организаций по классификации моторных масел по характеристикам. Но в этом тексте мы обсудим классификацию услуг API (Американский институт нефти).

Первоначально за счет API классификация уровней эффективности моторных масел в настоящее время разрабатывается совместно тремя американскими организациями API, SAE и ASTM (American Society for Testing and Material) с учетом требований американских и международных производителей автомобилей и двигателей, а также промышленности смазочных материалов. Более 500 компаний со всего мира участвуют в этой добровольной программе, которая поддерживается программой выборки и тестирования рынка.

Классификация моторных смазочных материалов API-ASTM-SAE J183 «Service» дает масла в соответствии с их характеристиками для двигателей на испытательном стенде, бензиновых или дизельных двигателей, следующим образом:

• Категории масел для бензиновых двигателей : масла для этих типов двигателей сгруппированы в категорию S (Service), за которой следует вторая буква от A до N (для характеристик, сохраняемых до тех пор, но они эволюционируют с технологией двигателя), которая определяет уровни производительности масел. . Категория SA наименее эффективна, а категория SN — наиболее эффективна.

Обратите внимание, что классификации SI и SK были намеренно исключены из последовательностей Service или Performance. API также присваивает маркировку «ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ», когда увеличение расхода топлива составляет от 0,5 до 1,4% в зависимости от сорта по сравнению с эталонным синтетическим эталонным маслом SAE5W-30.

• Категории масел для дизельных двигателей: масла для этих типов двигателей сгруппированы в категорию C (Коммерческие), за которой следует вторая буква (от A до J), которая дает информацию об уровне производительности в той же категории. CA наименее эффективен, а CJ более эффективен. В этой категории производительности масел для дизельных двигателей его можно найти в классе CI-4 Plus. При использовании в сочетании с классами API CI-4 и CJ-4 класс CI-4 Plus обозначает масло, разработанное для обеспечения очень высокой защиты двигателя от сажи, вызывающей повышенную вязкость и потерю вязкости из-за сдвигового усилия в дизельных двигателях.

                              Шестьдесят процентов (60 %) износа двигателя происходит в течение первых нескольких минут работы, потому что поверхности плохо покрыты смазкой. При холодном пуске двигателей моторное масло всегда должно быть жидким независимо от температуры наружного воздуха, чтобы обеспечивать смазку и образовывать толщину пленки, способную разделять поверхности при относительном движении.

                               Таким образом, правильным выбором моторного масла является то, которое одновременно будет учитывать условия холодного пуска в зависимости от температуры наружного воздуха и режим работы двигателя (120 °С), который существенно не меняется при любой температуре Из внешней среды. В любом случае масло должно иметь достаточную вязкость, не слишком большую и не слишком маленькую, но обеспечивающую адекватную смазку. После выполнения этого условия масло должно иметь утвержденный класс (уровень производительности по классификации API-ASTM-SAE) для типа двигателя, который он должен смазывать, в зависимости от того, является ли двигатель бензиновым или дизельным, с учетом предельных значений выбросов загрязняющих веществ, содержание серы в топливе и системе рециркуляции отработавших газов. Некоторым производителям необходимо принимать во внимание другие конкретные рекомендации, чтобы добиться производительности своих двигателей и покрыть гарантийные условия своих двигателей.

Наилучшие методы выбора моторных смазочных материалов и технического обслуживания всегда предполагают обращение к рекомендациям производителя оригинального оборудования (OEM) для достижения производительности и надежности двигателя, особенно в течение гарантийного периода.

В тропическом климате, как и в Демократической Республике Конго, в нашей стране, большинство OEM-производителей рекомендуют всесезонные масла, такие как SEA15W-40. Для этого Climat смазка с этим классом вязкости течет быстрее в условиях запуска двигателя по сравнению с моносортным маслом SEA40 в тех же температурных условиях.



Смазочные материалы для вакуумных насосов | Лучшие практики воздуходувки и пылесоса

Дэвид Митчелл, Ultrachem Inc.

«Какой тип масла лучше всего использовать в моем вакуумном насосе?» — это, безусловно, распространенный вопрос, на который часто можно получить запутанные и противоречивые ответы. Эмпирическое правило заключается в том, что всегда лучше следовать рекомендациям OEM, но почему они рекомендуют смазочные материалы, которые они производят? В этой статье мы сосредоточимся на некоторых общих областях применения промышленных вакуумных насосов и выборе смазочных материалов для них.

Охлаждение, контроль загрязнения, снижение трения и создание гидроизоляционных уплотнений — это лишь некоторые из многих важных функций, которым служит смазка. Выбранный смазочный материал должен эффективно и действенно выполнять все эти функции, чтобы способствовать здоровому и долгому сроку службы оборудования. Применение вакуумных насосов несколько уникально из-за взаимосвязи между летучестью масла и давлением паров. Более летучее масло с большей вероятностью превратится из жидкости в пар при повышении температуры. Поскольку вакуумные насосы работают с такими жесткими допусками в отношении давления, любой дифференцирующий фактор может отрицательно сказаться на предполагаемой работе насоса. Выбор смазочного материала с низким давлением паров обеспечит эффективную работу системы.

Зачастую одной из первых вещей, на которые мы обращаем внимание, является вязкость масла. Вязкость является основным требованием, которое следует учитывать при выборе масла. Если смазка недостаточно вязкая (слишком жидкая), она не создаст должного уплотнения смазки, необходимого насосу. Это может привести к потере эффективности из-за утечек или реверсирования потока от ступени к ступени. Еще одна вещь, о которой следует помнить, — это функция смазки по предотвращению контакта металла с металлом, вызывающего чрезмерный износ и преждевременный выход оборудования из строя.

И наоборот, выбор слишком вязкого (слишком густого) смазочного материала будет ограничивать поток и вызывать нехватку смазки в основных частях машины. Различные конструкции вакуумных насосов имеют разные потребности в смазке. Для жидкостно-кольцевых вакуумных насосов обычно требуется вязкость ISO 22 или ISO 32. Роторно-пластинчатые вакуумные насосы обычно используют масло ISO 68 (SAE 20) или ISO 100 (SAE 30). Технологические насосы и другие вакуумные насосы с приводом от редуктора требуют гораздо более вязкого масла, такого как ISO 220 (SAE 50).

А как насчет всех различных типов масел, представленных на рынке? Такие термины, как гидроочищенные или гидрокрекинговые парафиновые масла, полиальфаолефины (ПАО), диэфиры, полиэфиры полиэфира (ПОЭ), нефтяные масла, минеральные масла и даже полусинтетические масла, могут немного пугать. Хотя в вакуумных насосах используются и другие типы жидкостей, давайте сосредоточимся лишь на некоторых из них, начиная с некоторых типов базовых масел, с которыми вы можете быть знакомы или не знакомы. Чтобы упростить ситуацию, нефтяные масла и минеральные масла — это одно и то же. Гидроочищенные или гидрокрекинговые масла представляют собой просто более очищенные или дополнительно обработанные нефтяные масла, из которых будут удалены некоторые или большинство примесей.

ПАО — это сокращение от полиальфаолефина, это популярный вариант синтетического масла. Это связано с превосходными характеристиками при высоких и низких температурах, хорошей окислительной и термической стабильностью и хорошей совместимостью с минеральными маслами и большинством синтетических масел. Сложные эфиры, включая как диэфиры, так и полиэфиры, представляют собой формы синтетических масел, которые обычно более термически стабильны, и они обычно используются в приложениях, где могут присутствовать более высокие температуры. Высокая полярность этих сложных эфиров помогает предотвратить образование лака или шлама. Еще одним преимуществом является их очищающая способность, поскольку они действуют как натуральное моющее средство. Полусинтетика обычно представляет собой комбинацию синтетического базового масла и нефтяного/минерального масла. В некоторых случаях несколько синтетических масел могут использоваться вместе для создания уникальных смесей, которые лучше всего работают в некоторых сложных условиях.

Теперь, когда мы рассмотрели некоторые типы базовых масел, что можно сказать о некоторых часто используемых присадках? Здесь вы можете увидеть множество различных вариантов, использующих одни и те же базовые масла, и задаться вопросом, почему вы выбрали тот или иной вариант. Из-за широкого спектра применения вы увидите различные пакеты присадок. В то время как некоторым может потребоваться большее количество антиоксидантов, другим могут потребоваться дополнительные противоизносные присадки. Вы можете увидеть присадки, специально используемые в качестве депрессорной присадки, ингибитора коррозии или даже пеногасителя. Наличие надлежащего пакета присадок в надлежащих концентрациях (больше не обязательно лучше) является важной задачей для обеспечения того, чтобы готовый смазочный материал удовлетворительно выполнял свои функции. Именно здесь многолетний опыт в разработке этих продуктов, испытания в полевых условиях и инвестиции в исследования и разработки действительно отличают одного производителя от другого.

Хотя эта статья предназначена для краткого обзора некоторых различных смазочных материалов для вакуумных насосов, обычно используемых в промышленности, также очень важно отметить, что существуют могут быть внешними переменными, которые могут повлиять на выбор смазки. Возможно, потребуется принять во внимание суровые или сложные условия, уникальные области применения, совместимость с различными технологическими материалами и вредные загрязняющие вещества. Экстремальные температуры часто могут вызвать дополнительную нагрузку на эти масла. Многие производители могут указать, как долго масло «должно» служить, предполагая, что оно работает в нормальных или идеальных условиях. Перепад температур от 20 до 30 градусов может сократить срок службы масла вдвое. В других ситуациях нефтяное масло может покрыться лаком или образовать вредный осадок, если оно будет работать слишком долго при слишком высокой температуре. Успешная программа анализа масла полезна при анализе состояния масла и его ожидаемого срока службы в различных применениях и средах.

Для некоторых применений необходимо отклоняться от рекомендаций OEM: здесь в игру вступает ваш надежный поставщик масла, техник или инженер. Производители оригинального оборудования (OEM) тратят много времени на выбор смазочного материала, который лучше всего подходит для конкретной части оборудования или предполагаемого применения. Целью любого производителя масел для вторичного рынка является разработка продукта, который будет соответствовать и/или превосходить требования к характеристикам этих масел OEM.

О компании Ultrachem, Inc.

Компания Ultrachem Inc., основанная в 1965 году, отмечает 50-летие своего существования в качестве производителя специализированных синтетических смазочных материалов. За этот период мы стали уважаемым поставщиком для многих OEM и промышленных клиентов. Мы являемся частной компанией, сертифицированной по стандарту ISO 9001:2008, со штаб-квартирой в Нью-Касле, штат Делавэр. Мы стремимся предложить исключительное обслуживание клиентов, технические знания, а также производить нашу продукцию только из сырья самого высокого качества. Некоторые из продуктов, которые мы производим, включают, но не ограничиваются: масла для вакуумных насосов, компрессорные масла, редукторные и подшипниковые масла, гидравлические масла, масла для цепей, пищевые масла, смазки, пропиточные масла и гели, смазочные материалы для воздушных судов, холодильные масла и некоторые другие специальные химикаты и чистящие средства. Мы надеемся, что вы нашли эту статью информативной, и мы ценим возможность поделиться этой информацией с вами.

Для получения дополнительной информации обращайтесь к Дэвиду Митчеллу по тел.: (302) 325-9880, или посетите сайт www. ultracheminc.com .

Чтобы узнать больше о Vacuum Generation , посетите www.blowervacuumbestpractices.com/system-assessments/vacuum-generation .

Понимание абсолютной и кинематической вязкости

Из всех тестов, используемых для анализа отработанного масла, ни один из них не обеспечивает лучшей воспроизводимости или согласованности результатов, чем вязкость. Точно так же нет свойства, более важного для эффективной смазки компонентов, чем вязкость базового масла. Однако вязкость — это нечто большее, чем кажется на первый взгляд. Вязкость может быть измерена и зарегистрирована как динамическая (абсолютная) вязкость или как кинематическая вязкость. Их легко спутать, но они существенно отличаются.

Большинство используемых лабораторий по анализу масла измеряют и сообщают о кинематической вязкости. Напротив, большинство местных вискозиметров измеряют абсолютную вязкость, но обычно запрограммированы на оценку и отчет о кинематической вязкости, так что сообщаемые измерения вязкости отражают кинематические числа, сообщаемые большинством лабораторий и поставщиков смазочных масел. Учитывая важность анализа вязкости в сочетании с растущей популярностью приборов для анализа нефти на месте, используемых для проверки и дополнения анализа масла в лаборатории за пределами площадки, важно, чтобы аналитики нефти четко понимали разницу между измерениями абсолютной и кинематической вязкости.

Вообще говоря, вязкость — это сопротивление жидкости течению (напряжение сдвига) при данной температуре. Иногда вязкость ошибочно называют толщиной (или весом). Вязкость не является мерой измерения, поэтому называть высоковязкую нефть густой, а менее вязкую — тонкой, вводит в заблуждение. Точно так же бессмысленно сообщать о вязкости для целей отслеживания тенденций без ссылки на температуру. Температура должна быть определена для интерпретации показаний вязкости. Обычно вязкость указывается при 40°C и/или 100°C или при обеих температурах, если требуется индекс вязкости.

Измерение вязкости Для выражения вязкости используется несколько инженерных единиц, но наиболее распространенными на сегодняшний день являются сантистокс (сСт) для кинематической вязкости и сантипуаз (сП) для динамической (абсолютной) вязкости. Кинематическая вязкость в сСт при 40°C является основой для системы оценки кинематической вязкости ISO 3448, что делает ее международным стандартом. Другие распространенные системы кинематической вязкости, такие как универсальные секунды Сейболта (SUS) и система оценок SAE, могут быть связаны с измерением вязкости в сСт при температуре 40°C или 100°C.

Кинематическая вязкость традиционно измеряется путем определения времени, необходимого маслу для прохождения через отверстие капилляра под действием силы тяжести (рис. 1). Отверстие трубки кинематического вискозиметра создает постоянное сопротивление потоку. Доступны капилляры разного размера для поддержки жидкостей различной вязкости. Время, необходимое для прохождения жидкости через капиллярную трубку, можно преобразовать непосредственно в кинематическую вязкость с помощью простой калибровочной константы, предусмотренной для каждой трубки. Доминирующей процедурой измерения кинематической вязкости является ASTM D445, которую часто модифицируют в лаборатории по анализу отработанного масла, чтобы сэкономить время и сделать тестовые измерения более эффективными.

Рисунок 1. Капиллярный U-образный вискозиметр

Абсолютная вязкость измеряется как сопротивление потоку, когда внешняя и контролируемая сила (насос, сжатый воздух и т. д.) проталкивает масло через капилляр (ASTM D4624), или тело проталкивается через жидкость внешней и контролируемой силой, такой как шпиндель, приводимый в движение двигателем. В любом случае измеряется сопротивление течению (или сдвигу) в зависимости от приложенной силы, что отражает внутреннее сопротивление образца приложенной силе или его динамическую вязкость.

Существует несколько типов и вариантов исполнения абсолютных вискозиметров. Вращательный метод Брукфилда, показанный на рисунке 2, является наиболее распространенным. Измерение абсолютной вязкости исторически использовалось для исследовательских целей, контроля качества и анализа смазки в области смазки машин.

Рис. 2. Ротационный вискозиметр ASTM D2983

Процедуры определения абсолютной вязкости в лаборатории традиционным методом Брукфилда определены ASTM D2983, Д6080 и другие. Однако абсолютная вязкость становится все более распространенной при анализе отработанного масла, потому что большинство вискозиметров, продаваемых сегодня на рынке, измеряют абсолютную вязкость, а не кинематическую вязкость. Поставщиками местных абсолютных вискозиметров являются Cambridge, Kittiwake, CSI, Spectro и Entek.

Вообще говоря, кинематическая вязкость (сСт) связана с абсолютной вязкостью (сП) как функция удельного веса жидкости (SG) в соответствии с уравнениями на рисунке 3.

Рисунок 3. Уравнения вязкости

Какими бы простыми и элегантными ни выглядели эти уравнения, они справедливы только для так называемых ньютоновских жидкостей. Кроме того, удельный вес жидкости должен оставаться постоянным в течение периода тренда. Ни одно из этих условий нельзя считать постоянным при анализе отработанного масла, поэтому аналитик должен знать об условиях, при которых могут возникать отклонения. Ньютоновские и неньютоновские жидкости Ньютоновскую жидкость можно описать как жидкость, которая сохраняет постоянную вязкость при всех скоростях сдвига (напряжение сдвига линейно зависит от скорости сдвига). Эти жидкости называются ньютоновскими, потому что они следуют оригинальной формуле, установленной сэром Исааком Ньютоном в его законе гидромеханики. Однако некоторые жидкости ведут себя иначе. Обычно их называют неньютоновскими жидкостями. Группа неньютоновских жидкостей, называемая тиксотропной, представляет особый интерес для анализа отработанного масла, поскольку вязкость тиксотропной жидкости уменьшается по мере увеличения скорости сдвига. Вязкость тиксотропной жидкости увеличивается по мере уменьшения скорости сдвига. Для тиксотропных жидкостей время схватывания может увеличить кажущуюся вязкость, как и в случае консистентной смазки.

Практический пример  Представьте, что перед вами две баночки – одна с майонезом, другая с медом. Предполагая, что обе банки прикреплены к поверхности стола с помощью липучки, представьте, что вы погружаете одинаковые ножи для масла в каждую из жидкостей под одним и тем же углом и на одинаковую глубину. Представьте, что вы перемешиваете две жидкости, вращая ножи с одинаковой скоростью вращения и сохраняя одинаковый угол атаки. Какую из двух жидкостей было труднее размешать? Ваш ответ должен быть медом, который намного сложнее размешать, чем майонез. Теперь представьте, что банки отсоединяются от липучки на столе и переворачиваются на бок. Что быстрее вытечет из банки, мёд или майонез? Ваш ответ должен быть медом; майонез, вероятно, вообще не потечет, если просто перевернуть банку на бок.

Какая жидкость более вязкая, мед или майонез? Если вы сказали майонез, вы правы… по крайней мере частично. Точно так же, если вы сказали «мед», вы частично правы. Причина кажущейся аномалии в том, что при вращении ножа в обоих веществах скорость сдвига различается, а поворот каждой банки на бок просто измеряет статическое сопротивление потоку. Поскольку мед является ньютоновской жидкостью, а майонез неньютоновской, вязкость майонеза падает по мере увеличения скорости сдвига или при вращении ножа. Перемешивание подвергает майонез высокому напряжению сдвига, заставляя его поддаваться силовому воздействию. И наоборот, если просто поставить банку на бок, майонез подвергается низкому напряжению сдвига, что приводит к незначительному изменению вязкости или его отсутствию, поэтому он имеет тенденцию оставаться в банке.

Традиционно нельзя измерить вязкость неньютоновской жидкости. Скорее, необходимо измерить кажущуюся вязкость, при которой учитывается скорость сдвига, при которой производилось измерение вязкости. (См. рис. 4). Точно так же, как измерения вязкости не имеют смысла, если не сообщается температура испытания, измерения кажущейся вязкости не имеют смысла, если не сообщается температура испытания и скорость сдвига. Например, вязкость смазки никогда не указывается, а указывается кажущаяся вязкость смазки в сантипуазах (сП). (Примечание: вязкость может указываться для базового масла, используемого для изготовления смазки, но не для готового продукта.)

Вообще говоря, жидкость является неньютоновской, если она состоит из одного вещества, взвешенного (но не растворенного химически) в основной жидкости. Для этого существуют две основные категории: эмульсии и коллоидные суспензии. Эмульсия – это стабильное физическое сосуществование двух несмешивающихся жидкостей. Майонез — это обычная неньютоновская жидкость, состоящая из яиц, эмульгированных в масло, жидкость-хозяин. Поскольку майонез не является ньютоновским, его вязкость уменьшается при приложении силы, что облегчает его намазывание.

Коллоидная суспензия состоит из твердых частиц, устойчиво взвешенных в основной жидкости. Многие краски представляют собой коллоидные суспензии. Если бы краска была ньютоновской, она либо легко растекалась бы, но растекалась при низкой вязкости, либо растекалась бы с большим трудом и оставляла следы от кисти, но не растекалась бы, если вязкость высокая. Поскольку краска неньютоновская, ее вязкость уменьшается под действием силы кисти, но возвращается, когда кисть убирается. В результате краска относительно легко ложится, но не оставляет следов кисти и не стекает.

Подключение Абсолютная вязкость определяет толщину пленки масла. Кинематическая вязкость — это просто удобная попытка оценить степень толщины пленки, которую может обеспечить масло, но она имеет меньшее значение, если масло неньютоновское.

Многочисленные часто встречающиеся составы смазочных материалов и условия позволяют получить неньютоновскую жидкость, в том числе:

• Добавки для улучшения индекса вязкости (VI) –   Всесезонные моторные масла   на минеральной основе (кроме натуральных базовых масел с высоким индексом вязкости) содержат упругую присадку, которая уплотняется при низких температурах и расширяется при высоких температурах в ответ на увеличение растворяющей способности жидкости. Поскольку эта молекула присадки отличается от молекул основного масла, она ведет себя неньютоновским образом.

• Загрязнение водой  – Масло и свободная вода не смешиваются, во всяком случае, химически. Но при определенных обстоятельствах они будут объединяться, образуя эмульсию, очень похожую на майонез, о котором говорилось ранее. Это может подтвердить любой, кто видел масло, похожее на кофе со сливками. Хотя это может показаться нелогичным, загрязнение водой при эмульгировании масла фактически увеличивает кинематическую вязкость.

• Побочные продукты термического и окислительного разложения   – Многие побочные продукты термического и окислительного разложения нерастворимы, но переносятся маслом в стабильной суспензии. Эти приостановки создают неньютоновское поведение.

• Сажа   – Обычно встречающаяся в дизельных двигателях сажа представляет собой частицу, образующую коллоидную суспензию в масле. Диспергирующая присадка к маслу, предназначенная для предотвращения агломерации и роста частиц сажи, способствует образованию коллоидной суспензии.

Если бы кто-то измерял абсолютную вязкость одной из этих часто встречающихся эмульсий или коллоидов, описанных выше, с помощью абсолютного вискозиметра с переменной скоростью сдвига (например, ASTM D4741), результат измерения уменьшался бы по мере увеличения скорости сдвига до точки стабилизации. Если бы эту стабилизированную абсолютную вязкость разделить на удельный вес жидкости для оценки кинематической вязкости, расчетное значение отличалось бы от измеренной кинематической вязкости. Опять же, уравнения на Рисунке 3 применимы только к ньютоновским жидкостям, а не к неньютоновским жидкостям, описанным выше, поэтому и возникает это несоответствие.

Эффекты удельного веса Посмотрите еще раз на уравнения на рисунке 3. Абсолютная и кинематическая вязкости ньютоновской жидкости связаны как функция удельного веса жидкости. Рассмотрим устройство на рис. 1: колба, содержащая пробу масла, которая высвобождается при устранении вакуума, а затем создает напор, который гонит масло по капиллярной трубке. Можно ли предположить, что все жидкости будут создавать одинаковый напор? Нет, давление является функцией удельного веса жидкости или веса по отношению к весу идентичного объема воды. Большинство смазочных масел на углеводородной основе обычно имеют удельный вес от 0,85 до 0,9.0. Однако со временем это может измениться по мере того, как масло ухудшается или загрязняется (например, гликолем, водой и металлами износа), что приводит к разнице между измерениями абсолютной и кинематической вязкости.

Рассмотрим данные, представленные в Таблице 2. Каждый из сценариев с новой нефтью идентичен, и в обоих случаях абсолютная вязкость увеличивается на 10 процентов, что обычно является критическим пределом для изменения вязкости. В сценарии A незначительное изменение удельного веса приводит к небольшой разнице между измеренной абсолютной вязкостью и кинематической вязкостью. Этот дифференциал может немного задержать подачу сигнала о замене масла, но не вызовет большой ошибки. Однако в сценарии B разница намного больше. Здесь удельный вес значительно увеличивается, что приводит к измеренному увеличению кинематической вязкости на 1,5 процента по сравнению с увеличением на 10 процентов, измеренным абсолютным вискозиметром. Это существенное отличие, которое может привести к тому, что аналитик определит ситуацию как не подлежащую отчету. Допущенная ошибка заключается в том, что в обоих сценариях предполагается, что жидкости остаются ньютоновскими.

Из-за множества возможностей формирования неньютоновских жидкостей истинным параметром, интересующим специалистов по анализу масел и смазочных материалов, должна быть абсолютная вязкость. Это то, что определяет толщину пленки жидкости и степень защиты поверхностей компонентов. В интересах экономии, простоты и того факта, что новые процедуры испытаний смазочных материалов обычно заимствованы для анализа отработанного масла, кинематическая вязкость масла обычно является измеряемым параметром, используемым для отслеживания тенденций и принятия решений по управлению смазкой. Однако в некоторых случаях это может привести к ненужным ошибкам в определении вязкости масла.

Задача может быть сведена к простой математике. Как показывают уравнения на Рисунке 3, абсолютная и кинематическая вязкости связаны как функция удельного веса масла. Если и вязкость, и удельный вес являются динамическими, но измеряется только один из них, возникнет ошибка, и кинематическая вязкость не даст точной оценки изменения абсолютной вязкости жидкости, интересующего параметра. Величина ошибки зависит от величины изменения неизмеряемого параметра, удельного веса.

Важные выводы Из этого обсуждения измерения вязкости можно сделать следующие выводы:

• Предполагая, что лаборатория измеряет вязкость кинематическими методами, добавление измерения удельного веса к обычной программе лабораторного анализа масла поможет исключить это как переменную при оценке абсолютной вязкости из измеряемая кинематическая вязкость.

• При использовании локального вискозиметра не ждите полного соответствия между лабораторным кинематическим вискозиметром и местным прибором. Большинство этих устройств измеряют абсолютную вязкость (сП) и применяют алгоритм для оценки кинематической вязкости (сСт), часто сохраняя удельный вес постоянным. Рассмотрите возможность изменения результатов локального вискозиметра в сП. Это измеряемый параметр, и он помогает отличить локальную тенденцию от тенденции данных, полученных в лаборатории с помощью кинематического вискозиметра. Не пытайтесь добиться идеального совпадения результатов измерений вязкости на месте и в лаборатории. Это бесполезно и приносит мало пользы. В лучшем случае ищите слабую корреляцию. Всегда проверяйте новое масло тем же вискозиметром, который вы используете для текущего масла.

• Учтите, что неньютоновские жидкости не обеспечивают такую ​​же защитную пленку для данной кинематической вязкости, как ньютоновские жидкости с такой же кинематической вязкостью. Поскольку вязкость неньютоновской жидкости зависит от скорости сдвига, прочность пленки ослабевает при рабочей нагрузке и скорости. Это одна из причин того, что эмульгированная вода увеличивает скорость износа таких компонентов, как подшипники качения, где прочность пленки жидкости имеет решающее значение (конечно, вода также вызывает другие механизмы износа, такие как паровая кавитация, ржавчина и водородное охрупчивание и образование пузырей).