Вязкость масла и температура: Вязкость масла в зависимости от температуры

Содержание

Вязкость масла в зависимости от температуры

Вязкость — это одна из наиболее важных характеристик моторной смазки. Основной задачей данного материалаявляется недопущение трения «сухих» рабочих элементов при сохранении герметичности двигателя.

Описание понятия «вязкость масла»

Вязкость моторного масла — наиболее важный его параметр. Физический смысл данного свойства состоит в способности оставаться в виде защитной пленки на поверхностях элементов движка и в то же время обладать текучестью.

В связи с тем, что в рабочем моторе температура смазки непостоянна, колеблется в широких диапазонах, сложно обеспечить стабильность ее характеристик. При равномерной температуре тосола или антифриза, которую отражает шкала прибора, нагрев смазки в прогретом движке может доходить до 140 °C и выше, все зависит от нагрузок, получаемых силовым агрегатом.

При изготовлении смазочного материала задается конкретная вязкость автомобильного масла, обеспечивающая лучший коэффициент полезного действия для каждого вида мотора, с учетом допустимых эксплуатационных условий.

Зависимость густоты материала от температуры

Вязкость моторного масла является величиной непостоянной, имеющей переменные показания при разной температуре внутри движка.В процессе эксплуатации силовых моторов возникла необходимость определять зависимость вязкости масла от температуры.

В ассоциации инженеров SAE проводится классификация масел по вязкости в зависимости от различных температур. Разработанная таблица вязкости позволяет определить границы возможных значений температуры, в которых эксплуатация данного силового агрегата не представляется опасной при использовании смазочного материала, имеющего определенные параметры.

Классификация моторных масел по вязкости помогает произвести правильный выбор при покупке смазочного вещества. В зависимости от интервалов температур в специальный документ занесена вязкость моторного масла, таблица является вспомогательным инструментом для получения необходимой информации.

Индекс вязкости моторного масла по SAE должен обозначаться в зависимости от ее величин при 100°C и 150°C в соответствии с таблицей. Определение вязкости масла при помощи данных, размещенных в таблице, не представляет сложностей.

Обозначения в маркировке смазочных веществ

Маркировка моторной жидкости содержит аббревиатуру SAE, затем идут числовые и буквенные обозначения. Например, наиболее часто используется обозначение марки всесезонного средства SAE 5W — 40. Что означают цифры в данной надписи? Чтобы расшифровать надпись, нужно отнять 40 от 5, получится минус 35°C — при таком значении температуры можно запускать холодный двигатель. Латинская буква W означает зимний вид, первая буква слова Winter.

Цифры, стоящие после буквы W, указывают на густоту смазочного материала при повышении температуры. Чем это число больше, тем более высокой вязкостью будет обладать смазывающая жидкость в работающем двигателе при возрастании температуры. Для определения, подходит ли данное средство для конкретного мотора, необходимо воспользоваться информацией, содержащейся в документации на автомобиль.

Степень вязкости моторного масла указана на этикетке, размещенной на канистре.

Выбор подходящей густоты смазки

Автовладельцы часто задаются вопросом, какую вязкость масла выбрать. Существует общее мнение о том, что чем выше вязкость моторного масла при повышенных температурах, тем лучше работает двигатель. Такое утверждение справедливо для езды на автомобилях спортивных моделей. Но для деталей моторов обычных машин густой вид смазки может стать губительным.

Чтобы не ошибиться при покупке смазочного средства, выбрать вязкость, являющуюся оптимальной, необходимо изучить рекомендации производителей, размещенные в сервисной книжке. Использовать моторные масла, имеющие непредусмотренную вязкость для данного вида автомобиля и его мотора, крайне нежелательно.

При производстве автомобиля учитываются допустимые режимы эксплуатации двигателя. Исходя из этого даются рекомендации по параметрам густоты смазочных материалов, оптимальным для данного силового агрегата.

Только при применении правильной смазки двигатель будет стабильно работать.

На правильность выбора моторного средства не должны оказывать влияния следующие данные:

  1. Дата выпуска автомобиля.
  2. Количество пройденных километров.
  3. Стиль вождения.
  4. Материальные возможности автовладельца.
  5. Некомпетентность обслуживающего персонала СТО.

Параметры заливаемой смазочной жидкости должны соответствовать требованиям, выдвинутым разработчиками данного силового агрегата.

Динамика изменения густоты смазки, кинематическая вязкость

Работа двигателя находится в прямой зависимости не только от абсолютной густоты смазочных материалов, но и от такого показателя, как динамическая вязкость масла, изменяющаяся при определенных скачках рабочей температуры, присущих данному мотору.

Выбирая нужную смазку, необходимо помнить, что динамика должна подходить к конструктивным особенностям данного движка.

Повышенная вязкость моторного масла приводит к таким негативным последствиям:

  • рост рабочей температуры двигателя;
  • ускоренный износ деталей;
  • быстрое окисление и выход из строя смазки, приводящее к частой замене.

Снижение высокотемпературной густоты автомасел ниже рекомендуемого уровня более опасно для силового агрегата, чем ее завышение. При схожем индексе по SAE такие виды смазки имеют классы качества ACEAA1/B1, ACEAA5/B5. Данные смазочные материалы используются только в специальных моторах.

Обычные двигатели не рассчитаны на низкий класс вязкости моторных масел. Высокие температуры и обороты мотора приводят к интенсивному истончению созданной защитной пленки на трущихся поверхностях. Смазка становится неэффективной, расход смазочной жидкости увеличивается в результате ускоренного выгорания. В таких условиях высока опасность заклинивания мотора.

Если сервисная книжка или инструкция по эксплуатации автомобиля не содержат рекомендаций по применению моторных масел, относящихся к классам ACEAA1/B1, ACEAA5/B5, то применять их для своего авто нежелательно.

Кинематическая вязкость масла — это показатель, характеризующий те свойства масла, что присущи ему при нормальной и повышенной температуре, 40°C и 100°C соответственно. Данный параметр измеряется в сантистоксах.

Масла низкой вязкости

Кроме привычной классификации вязкости масел по SAE, автомеханиками используется современный индекс HTHS, учитывающий высокотемпературную вязкость при высокой скорости сдвига. С помощью данного показателя определяется толщина защитной пленки при высоких температурах смазки.

Исходя из данной классификации, моторные масла делятся на маловязкие и полновязкие. Числовое значение коэффициента HTHS указывает на степень защитных и энергосберегающих качеств смазки.

В связи с жесткими требованиями экологов в странах Европы и Японии к количеству вредных выбросов автопроизводители вынуждены использовать маловязкие сорта моторных смазочных материалов. Применение энергосберегающих масел приводит к снижению трения в двигателях, что способствует уменьшению потребления горючего и выделения в атмосферу углекислого газа.

Знакомство со стабилизаторами густоты масла

В процессе эксплуатации моторная смазка претерпевает изменение, теряет необходимую вязкость. Стабилизатор вязкости масла, предназначен для восстановления утраченных полезных свойств и доведения густоты до необходимых величин. Использование стабилизаторов показано для силовых агрегатов любого вида, имеющих среднюю либо высокую степень износа.

При использовании данного средства улучшаются такие показатели:

  • увеличивается вязкость масла;
  • снижается давление в системе смазки;
  • исчезают шумовые эффекты работающего мотора;
  • резкое уменьшение количества вредных выхлопных газов;
  • приостанавливается разжижение и окисление смазочного материала;
  • трущиеся поверхности покрываются защитной пленкой;
  • снижается образование нагаров в цилиндрах.

Благодаря простоте использования и получаемому эффекту стабилизаторы вязкости смазочных материалов нашли широкое применение среди автолюбителей.

Особенности масловязких гидравлических масел

Низко застывающие масловязкие жидкости типа гидравлического либо турбинного масла, используются для смазки трущихся деталей в северных широтах при сверхнизких температурах.

Минимальная вязкость гидравлического масла увеличивает надежность системы смазки. Если правильно подобрать марку вещества, масляный насос стабильно получает смазку, создается оптимальное гидравлическое сопротивление, что способствует выравниванию мощности и замедлению износа элементов мотора.

Масловязкие моторные жидкости обладают неоспоримыми преимуществами. К плюсам жидкостей 5W-20, OW-40 относятся следующие факторы:

  1. Уменьшение выбросов углекислого газа в атмосферу.
  2. Существенная экономия топлива.
  3. Высокая эффективность охлаждения двигателя за счет быстрой циркуляции жидкости.

Вязкость растительных масел

В производственных целях в качестве смазочных веществ используются также смазки растительного происхождения:

Как определить вязкость растительных масел? Коэффициент вязкости касторового масла, подсолнечного и другого растительного масла определяется при помощи специальных установок в лабораторных условиях.

Использование машинных смазок в производстве

Веретенный машинный вид смазки имеет низкую вязкость, применяется в слабонагруженных механизмах, работающих на высоких скоростях (текстильное производство).

Турбинная жидкость используется для смазки и охлаждения подшипников в механизмах турбинного типа:

  • газовая либо паровая турбина;
  • гидравлическая турбина;
  • турбокомпрессорный привод.

Определяющий фактор турбинной смазки — это ее устойчивость против окисления, способствующая стойкой защите металлических элементов, входящих в действующий механизм. Благодаря уникальным свойствам турбинной смазки продлевается срок эксплуатации механизмов.

Широкую популярность приобретает ВМГЗ, обозначение должно расшифровываться как всесезонное масло гидравлическое загущенное. Данное средство используется в технических устройствах, оснащенных гидравлическими приводами, работающих в северных районах. Уникальный продукт ВМГЗ, определяемый как вещество, обладающее минимальной динамической вязкостью, обеспечивает стабильную работу техники.

Ойлрайт — это графитная смазка, имеющая водостойкую консистенцию, используемая для обработки и консервации деталей. Данный продукт сохраняет свои свойства при температуре от минус 20°С до плюс 70°С.

OILRIGHT применяется для покрытия ответственных узлов автомобилей и механизмов, деталей из нержавеющей стали, сохраняет прокат, годится для борьбы со скрипами и для защиты металлических поверхностей от коррозии. Под воздействием данного средства пластмассовые и резиновые части механизмов не должны становиться разбухшими и пористыми.

Проверка чистоты моторной жидкости

Измерение степени загрязненности моторных масел посторонними включениями производят под действием ультразвука при помощи специальных устройств. Основным недостатком проверок данного вида является невозможность проведения оперативного анализа моторной жидкости непосредственно в силовом агрегате. Ультразвуковой метод диагностики смазочного материала возможен только в условиях лаборатории.

На Вязкость масла поверку, вязкость моторного масла — один из самых не очевидных параметров, который часто стает камнем преткновения при выборе масла. Проблема в том, что существует множество различных точек зрения — у продавцов, официальных сервис-менов, «гаражных» автомехаников и просто опытных автолюбителей. И эти мнения зачастую противоречат одно другому.

На самом же деле, если понимать хотя бы в общем назначение масла в двигателе, вопрос о вязкости не должен быть слишком сложным.
Вместо вступления:
Самые популярные заблуждения автолюбителей относительно вязкости моторного масла, навязанные производителями автомасла и мотористами СТО:
1. «Если я люблю ездить быстро – мне стандартное моторное масло не подходит – нужно заливать более спортивные автомобильные масла» — реальная потеря мощности и быстрый капитальный ремонт двигателя Вам обеспечены – действуйте!

2. «Когда разрабатывался мой мотор – еще не было современных масел с большой вязкостью, так что автопроизводитель и не мог их рекомендовать» — не было тогда не только современных марок моторного масла, не было еще и технологий производства двигателей, рассчитанных на современное автомасло, так что начинайте подыскивать хорошего мастера для капремонта мотора.

Что такое вязкость масла?

Главная задача автомасла – не допустить сухого трения движущихся внутренних деталей двигателя, а также обеспечить минимальную силу трения при максимальной герметичности рабочих цилиндров. Очевидно, что сделать субстанцию, которая обладала бы необходимыми для этого свойствами, и при этом имела бы стабильные характеристики в широком диапазоне температур невозможно, а диапазон рабочих температур масла в двигателе достаточно широк.

Необходимо Вязкость масла заметить, что та температура, которую большинство автолюбителей наблюдают на приборной доске, и которую принято называть температурой двигателя – на самом деле является температурой охлаждающей жидкости, которая действительно стабильна в прогретом двигателе и должна составлять около 90 градусов. Температура масла при этом существенно «гуляет» и может доходить до 140-150 градусов в зависимости от скорости и интенсивности движения.

Исходя из этого, для каждого отдельно взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры автомасла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.

Наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость.

Простым языком, понятным автолюбителю, можно сказать так: вязкость масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть. Вроде не сложно? Но ведь именно вязкость масла более всего меняется в зависимости от температуры, являясь «переменной» величиной?

Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость того или иного автомасла при разных рабочих температурах. По сути, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.

Что означают цифры обозначения вязкости масла на этикетке?
После аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило и используют все автолюбители). Не вдаваясь в физику и сложную терминологию (это есть ниже), расшифровать эту надпись можно так:

5W Расшифровка кодировки вязкости масла – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35°С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого автомасла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.

Если отнять от этой же цифры 35 (в данном случае – это -30°С), то мы получим минимальную температуру «проворачиваемости» двигателя. Очевидно, что с понижением температуры масло становится гуще и стартеру все сложнее становится провернуть мотор при холодном запуске. Но это усредненный параметр, реальная картина очень сильно зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя Вашего авто.

Все, больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя ровным счетом никак не влияет. Так что если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по этому параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.

Гораздо интереснее второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, ибо это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель автомобиля.

Какая вязкость лучше подходит для двигателя?

Принято считать, что чем выше вязкость при высоких температурах – тем лучше. В частности, масла с высоким показателем высокотемпературной вязкости рекомендуют для спортивных автомобилей. Но это абсолютно не означает, что если Вы зальете в свой гражданский мотор спортивное масло, он от этого станет спортивным или лучше поедет. Скорее всего, будет как раз наоборот – вы таким образом потеряете мощность и быстро уложите двигатель.

Повторюсь рекомендации о вязкости масла в сервисной книжке уже в который раз – ни в коем случае не следует заливать в двигатель масло, вязкость которого не предусмотрена производителем автомобиля именно для Вашего мотора! Производитель авто учел все возможные режимы езды на Вашем двигателе и рекомендовал именно те параметры вязкости, которые для ЭТОГО мотора являются оптимальными.

Очень показательным является эксперимент, произведенный Михаилом Колодочкиным и Александром Шабановым, описанный в журнале «ЗА РУЛЕМ» № 3/2008. Они попробовали залить в двигатель ВАЗовской восьмерки масло с высокотемпературной вязкостью в 50 единиц и обнаружили (и доказали) существенное падение мощности, а также увеличение износа двигателя по сравнению с предусмотренным производителем моторным маслом с верхней вязкостью в 40 единиц.

Только не надо улыбаться, приговаривая: «а, Жигули, ну понятно…». На любой иномарке эксперимент дал бы те же результаты, потому что суть там именно в том, какую максимальную вязкость предусмотрел производитель авто!

Таблица значений вязкости моторного масла по классификации SAE

Автомобильные масла — классификация SAE J-300 DEC99

Какую вязкость масла выбрать?
5W-50 или 0W-30?
Или что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость?

Вроде по вязкости автомобильных масел уже все разжевали, да видно не совсем. Вопросы, которые часто задаются на форуме сайта, подсказывают, что нужно написать еще на тему вязкости масла. Итак, что лучше выбрать, большую или меньшую вязкость моторного масла? И как быть, если гарантийный сервис заливает автомобильное масло с непредусмотренной в инструкции по эксплуатации вязкостью?

Сразу скажу в который раз: вязкость автомасла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от возраста, пробега, стиля вождения, бюджета и «авторитетного» мнения сервис-менов, даже если это официальный сервис. Эта статья написана для сомневающихся и тех, кому просто интересно, почему так. Если Вы – из таких – читайте дальше, если нет – читайте инструкцию по эксплуатации (либо сервисную книжку), и требуйте, чтобы Вам заливали исключительно предусмотренное конструкторами двигателя моторное масло (по всем параметрам, включая вязкость).

Итак, углубляемся в вопрос вязкости моторного масла. Самая понятная большинству автолюбителей пара трения в двигателе – это «поршень-цилиндр», поэтому берем для наглядности именно эту пару трения в свою небольшую логическую экспертизу.

Что такое зазоры в парах трения и зачем они нужны?
Для начала, риторический вопрос: диаметр поршня (в сборе с кольцами), и внутренний диаметр цилиндра, одинаковы? Конечно, нет! Для того, чтобы поршень мог сотни раз за минуту сделать поступательные движения в цилиндре, его диаметр просто обязан быть немного меньше, иначе трение мгновенно нагреет обоих участников нашей подследственной пары трения до температур, при которых они разрушатся.

Итак, разница в диаметрах (зазор) есть, вопрос следующий – насколько велик этот зазор, чем он заполнен и на что он влияет? Исходя из принципа работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), именно этот зазор и определяет в результате КПД мотора (коэффициент полезного действия), ибо именно через этот зазор происходит «утечка» толкательной силы взрыва топливной смеси в цилиндре. Таким образом получается, что чем меньше зазор – тем больше мощность?

С другой стороны, как уже говорилось, зазор (пусть минимальный) все-таки необходим, кроме того, как и любой другой паре трения, нашей паре также обязательно нужна постоянная смазка. Поэтому, главная задача конструкторов сделать этот зазор точно соответствующим той масляной пленке, которую создает моторное масло, имеющее такое свойство, как вязкость. В этом случае мощность двигателя будет максимально возможной (при прочих равных) для его конструкции.

Вот на этом месте как раз и начинаются проблемы. Почему? Да потому, что вязкость масла – величина переменная, существенно зависящая от температуры в обратной пропорции. Например, у стандартного масла 5W-40, при прогреве двигателя, скажем от 40 до 100°С, реальная вязкость падает с примерно 90 до 14 мм2/с, т.е. более, чем в 6 раз! И падает вязкость не одномоментно, а постепенно, по кривой. И кривая эта у каждого масла своя. Соответственно, если температура масла ниже 40 – вязкость будет еще больше, если выше 100 – еще меньше. Очевидно, что вместе со значением вязкости изменяется и толщина пленки на парах трения.

Прогрев двигателя и вязкость автомасла

Что-же происходит в двигателе, когда он холодный и вязкость масла в разы превышает расчетную рабочую? Вспоминаем школьный курс физики и делаем вывод: если масляная пленка толще зазора, увеличивается сила трения, что приводит к падению мощности и повышению температуры. Именно в этом и заключается «секрет» моторостроителей: они рассчитывают зазоры именно под рабочие температуры двигателя (каковыми для большинства моторов считается диапазон 100-150 °С), сознательно заставляя двигатель работать под повышенными нагрузками при прогреве.

Именно завышенная вязкость холодного масла помогает двигателю прогреться быстрее. И именно поэтому автопроизводители категорически не рекомендуют нагружать двигатель до полного прогрева. Ну и именно по этой причине специалисты утверждают, что один (каждый) прогрев мотора в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя (не путать с ресурсом моторного масла – на сервисный интервал это влияет не так сильно).

Нужно отметить, что со временем внутренние поверхности двигателя постепенно изнашиваются, зазоры увеличиваются, соответственно, степень влияния повышенной вязкости холодного автомасла на износ уменьшается.

Вязкость масла при рабочих температурах
Что же происходит, когда двигатель, и, соответственно, моторное масло, прогрелись до рабочей температуры? А в этот момент начинает работать система охлаждения двигателя. Происходит все примерно по такой схеме (очень упрощенно): при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается => температура масла растет => вязкость масла падает => толщина масляной пленки уменьшается => коэффициент трения уменьшается => температура масла падает (не без помощи системы охлаждения), или во всяком случае, ее рост существенно замедляется. Круг замкнулся, мотор работает. Но вязкость и температура моторного масла при этом не стоят на месте – они динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем мотора диапазонах.

Таким образом, на самом деле, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора.

Не следует забывать о том, что любой двигатель, особенно современный – очень точный механизм, и от этой самой точности в основном и зависят все те параметры, по которым мы, обычно, оцениваем потребительскую привлекательность двигателя: мощность, крутящий момент, топливная экономичность.

И вот тут как раз приобретает особенную ценность главный вопрос: а есть ли разница в зазорах и рабочих температурах двигателей разных типов, объемов и производителей? Есть, и разница эта очень существенна, особенно если речь идет о последних моделях двигателей. Именно поэтому существуют разные допуски автопроизводителей для моторных масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (наиболее яркий пример – классификация ACEA).

Подчеркну, речь идет далеко не только о маслах с разным индексом вязкости по SAE! Индекс высокотемпературной вязкости по SAE присваивается исходя из абсолютных значений вязкости масла при температурах 100 и 150 °С (детальнее, см. таблицу вязкости масла – там есть все диапазоны). А вот до, между, и после указанных промежуточных значений, кривая изменения вязкости разных масел при изменении температуры может достаточно сильно отличаться. Уже не говоря о том, что даже в указанных контрольных точках температуры, требования SAE предполагают не точные значения вязкости, а достаточно широкий их диапазон.

Таким образом, даже два разных масла, на этикетках которых написано, скажем, 5W-40, вполне могут иметь разную абсолютную вязкость при температуре 90, 120, или 145 °С. И именно эта динамика, в числе прочих параметров, зашифрована в тех самых таинственных буквах и цифрах допусков автопроизводителей и классификаций качества моторных масел. Причем, следует в который раз подчеркнуть: динамика вязкости масла не может быть хорошей или плохой – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя!

Что происходит, когда вязкость масла выше нормы?
Итак, двигатель прогрелся до рабочих температур, но вязкость масла не упала до нужного (рассчитанного конструктором) значения, что произойдет? На нормальных оборотах и нагрузках в принципе ничего страшного – температура двигателя несколько повысится и вязкость упадет до необходимой нормы, которая уже будет компенсироваться системой охлаждения. В этом случае рабочая температура двигателя будет выше нормы для этих оборотов и нагрузки, но при этом все еще будет, скорее всего, укладываться в допустимый диапазон. Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса.

Совсем другое дело, если Вы, к примеру, резко увеличите обороты мотора (экстренный разгон при обгоне на затяжном подъеме, например). скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре (опять таки речь идет о расчетах конструктора двигателя), поэтому двигателю в этот момент придется прогреться несколько больше (до более высокой температуры), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму.

Результат этого всего примерно таков (если перевести на понятный автолюбителю язык): если вязкость масла выше нормы, предусмотренной производителем, двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Кроме того, рабочие температуры еще напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла: чем выше температура, тем скорее масло окисляется и приходит в негодность. Так что такое масло и менять нужно гораздо чаще.

В любом случае, все негативные последствия завышения вязкости масла Вы никак не сможете, без сложных замеров и вскрытия двигателя, заметить или почувствовать в относительно коротком промежутке времени, это вылезет не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч. И доказать, что причина повышенного износа двигателя именно в неподходящем автомобильном масле практически невозможно – поэтому многие сервисмены, и даже официальные СТО часто не особенно утруждают себя вопросом соответствия вязкости масла, которое они заливают, требованиям автопроизводителя для данного конкретного мотора. Помните – им выгодно, если после окончания гарантийного срока Ваш мотор придет в негодность, даже если Вы не будете у них ремонтироваться!

Заниженная вязкость масла – угроза клина?
Совершенно обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас практически все производители автомобильных масел делают так называемые энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью. Причем, речь идет именно о вязкости при высоких температурах и скорости сдвига HTTS (более 100 °С), поэтому индекс вязкости по SAE у этих масел такой-же, как у обычных. Отличаются эти масла от обычных классами качества и допусками автопроизводителей. В частности, низковязкие масла соответствуют классам качества ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.

Проблема заключается в том, что для таких масел делают специальные моторы! А в обычном двигателе, не рассчитанном на такую низкую вязкость, применять такое автомасло просто опасно. Речь идет о том, что при высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая на парах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить.

Таким образом, занижать вязкость масла по сравнению с требованиями автопроизводителя гораздо опаснее, чем завышать. Поэтому ни в коем случае не следует применять автомасла классов ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5, а также специальные, на которых написан только один допуск (одобрение) автопроизводителя, если эти классы качества либо допуски не значатся в Вашей сервисной книжке или инструкции по эксплуатации.

Вязкость моторного масла — основная характеристика, по которой выбирают смазочную жидкость. Она может быть кинематической, динамической, условной и удельной. Однако чаще всего для выбора того или иного масла пользуются показателями кинематической и динамической вязкости. Их допустимые показатели четко указывает производитель двигателя автомобиля (зачастую допускается два или три значения). Правильный подбор вязкости обеспечивает нормальную работу двигателя с минимальными механическими потерями, надежную защиту деталей, нормальный расход топлива. Для того, чтобы подобрать оптимальную смазку, необходимо тщательно разобраться в вопросе вязкости моторного масла.

Классификация вязкости моторных масел

Вязкость (другое название — внутреннее трение) в соответствии с официальным определением — это свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. При этом выполняется работа, которая рассеивается в виде тепла в окружающую среду.

Вязкость — величина непостоянная, и она меняется в зависимости от температуры масла, имеющихся в его составе примесей, значения ресурса (пробега мотора на данном объеме). Однако эта характеристика определяет положение смазывающей жидкости в определенный момент времени. А при выборе той или иной смазывающей жидкости для двигателя необходимо руководствоваться двумя ключевыми понятиями — динамической и кинетической вязкостью. Их еще называют низкотемпературной и высокотемпературной вязкостью соответственно.

Исторически так сложилось, что автолюбители по всему миру определяют вязкость по так называемому стандарту SAE J300. SAE — это аббревиатура названия организации Сообщества автомобильных инженеров, которое занимается стандартизацией и унификацией различных систем и понятий, используемых в автомобилестроении. А стандарт J300 характеризует динамическую и кинематическую составляющие вязкости.

В соответствии с этим стандартом существует 17 классов масел, 8 из них зимних и 9 летних. Большинство масел, используемых в странах СНГ имеют обозначение XXW-YY. Где XX — обозначение динамической (низкотемпературной) вязкости, а YY — показатель кинематической (высокотемпературной) вязкости. Буква W означает английское слово Winter — зима. В настоящее время большинство масел являются всесезонными, что и находит отражение в таком обозначении. Восемь же зимних — это 0W, 2,5W, 5W, 7,5W, 10W, 15W, 20W, 25W, девять летних — 2, 5, 7,10, 20, 30, 40, 50, 60).

В соответствии со стандартом SAE J300 моторное масло должно соответствовать следующим требованиям:

  • Прокачиваемость. Особенно это актуально для работы двигателяпри низких температурах. Насос должен без проблем качать масло по системе, а каналы не забиваться загустевшей смазывающей жидкостью.
  • Работа при высоких температурах. Тут обратная ситуация, когда смазывающая жидкость не должно испаряться, угорать, и надежно защищать стенки деталей за счет образования на них надежной защитной масляной пленки.
  • Защита двигателя от износа и перегрева. Это касается работы во всех температурных диапазонах. Масло должно обеспечивать защиту от перегрева двигателя и механического износа поверхностей деталей во время всего эксплуатационного периода.
  • Удаление продуктов сгорания топлива из блока цилиндров.
  • Обеспечение минимальной силы трения между отдельными парами в двигателе.
  • Уплотнение зазоров между деталями цилиндро-поршневой группы.
  • Отведение тепла от трущихся поверхностей деталей двигателя.

На перечисленные свойства моторного масла динамическая и кинематическая вязкости влияют каждая по своему.

Динамическая вязкость

В соответствии с официальным определением, динамическая вязкость (она же абсолютная) характеризует силу сопротивления маслянистой жидкости, которая возникает во время движения двух слоев масла, удаленных на расстояние один сантиметр, и движущихся со скоростью 1 см/с. Единица ее измерения — Па•с (мПа•с). Имеет обозначение в английской аббревиатуре CCS. Тестирование отдельных образцов выполняется на специальном оборудовании — вискозиметре.

В соответствии со стандартом SAE J300 динамическая вязкость всесезонных (и зимних) моторных масел определяется так (по сути, температура проворачиваемости):

  • 0W — используется при температуре до -35°С;
  • 5W — используется при температуре до -30°С;
  • 10W — используется при температуре до -25°С;
  • 15W — используется при температуре до -20°С;
  • 20W — используется при температуре до -15°С.

Также стоит отличать температуру застывания и температуру прокачиваемости. В обозначении вязкости речь идет именно о прокачиваемости, то есть, состоянии. когда масло может беспрепятственно распространиться по масляной системе в допустимых температурных рамках. А температура его полного застывания обычно на несколько градусов ниже (на 5. 10 градусов).

Как вы можете видеть, для большинства регионов Российской Федерации масла со значением 10W и выше НЕ могут быть рекомендованы к использованию как всесезонное. Это находит прямое отражение в допусках различных автопроизводителей для машин, реализуемых на российском рынке. Оптимальными для стран СНГ будут масла с низкотемпературной характеристикой 0W или 5W.

Кинематическая вязкость

Другое ее название — высокотемпературная, с ней разбираться гораздо интереснее. Здесь, к сожалению, нет такой же четкой привязки, как у динамической, и значения имеют другой характер. Фактически эта величина показывает время, за которое некоторое количество жидкости выливается через отверстие определенного диаметра. Измеряется высокотемпературная вязкость в мм²/с (другая альтернативная единица измерения сантистокс — сСт, существует следующая зависимость — 1 сСт = 1 мм²/c = 0,000001 м²/c).

Наиболее популярные коэффициенты высокотемпературной вязкости по стандарту SAE — 20, 30, 40, 50 и 60 (перечисленные выше меньшие значения используются редко, например, их можно встретить у некоторых японских машинах, использующихся на внутреннем рынке этой страны). Если сказать в двух словах, то чем меньше этот коэффициент, тем масло жиже, и наоборот, чем выше — тем оно гуще. Лабораторные тесты проводят при трех температурах — +40°С, +100°С и +150°С. Прибор, при помощи которого проводят опыты — ротационный вискозиметр.

Три эти температуры выбраны не случайно. Они позволяют увидеть динамику изменения вязкости при различных условиях — нормальных (+40°С и +100°С) и критических (+150°С). Испытания проводятся и при других температурах (а по их результатам строятся соответствующие графики), однако эти температурные значения приняты за основные точки.

И динамическая и кинематическая вязкости напрямую зависят от плотности. Зависимость между ними следующая: динамическая вязкость является произведением кинематической вязкости на плотность масла при температуре +150 градусов по Цельсию. Это вполне соответствует законам термодинамики, ведь известно, что при повышении температуры плотность вещества уменьшается. А это значит, что при постоянной динамической вязкости кинематическая при этом будет снижаться (о чем соответствуют и ее низкие коэффициенты). И наоборот при снижении температуры кинематические коэффициенты увеличиваются.

Прежде чем перейти к описанию соответствий описанных коэффициентов, остановимся на таком понятии как High temperature/High shear viscosity (сокращенно — HT/HS). Это отношение температуры работы двигателя к высокотемпературной вязкости. Оно характеризует текучесть масла при испытуемой температуре, равной +150°С. Это значение было введено организацией API в конце 1980-х годов для лучшей характеристики выпускаемых масел.

Таблица высокотемпературной вязкости

Значение высокотемпературной вязкости по SAE J300 Вязкость, мм²/с (сСт) при температуре +100°C Минимальная вязкость в отношении HT/HS, мПа•с при температуре +150°C и скорости сдвига 1 млн/с
20 5,6…9,3 2,6
30 9,3…12,5 2,9
40 12,5…16,3 3,5 (для масел 0W-40; 5W-40;10W-40)
40 12,5…16,3 3,7 (для масел 15W-40; 20W-40; 25W-40)
50 16,3…21,9 3,7
60 21,9…26,1 3,7

Обратите внимание, что в новых версиях стандарта J300 масло с вязкостью SAE 20 имеет нижнюю границу, равную 6,9 сСт. Те же смазывающие жидкости, у которых это значение ниже (SAE 8, 12, 16), выделены в отдельную группу под названием энергосберегающие масла. По классификации стандарта ACEA они имеют обозначение A1/B1 (устаревший после 2016 года) и A5/B5.

Минимальная температура холодного пуска двигателя, °С Класс вязкости по SAE J300 Максимальная температура окружающей среды, °С
Ниже -35 0W-30 25
Ниже -35 0W-40 30
-30 5W-30 25
-30 5W-40 35
-25 10W-30 25
-25 10W-40 35
-20 15W-40 45
-15 20W-40 45

Индекс вязкости

Существует еще один интересный показатель — индекс вязкости. Он характеризует снижение кинематической вязкости с увеличением рабочей температуры масла. Это относительная величина, по которой можно условно судить о пригодности смазывающей жидкости работать при различных температурах. Его вычисляют эмпирически, сопоставляя свойства при разных температурных режимах. В хорошем масле этот индекс должен быть высоким, поскольку тогда его эксплуатационные характеристики мало зависят от внешних факторов. И наоборот, если индекс вязкости определенного масла маленький, то такой состав очень зависит от температуры и прочих рабочих условий.

Другими словами можно сказать, что при низком коэффициенте масло быстро разжижается. А из-за этого толщина защитной пленки становится очень маленькой, что приводит к значительному износу поверхностей деталей двигателя. А вот масла с высоким индексом способны работать в широком температурном диапазоне и полностью справляться со своими задачами.

Индекс вязкости напрямую зависит от химического состава масла. В частности, от количества в нем углеводородов и легкости используемых фракций. Соответственно, минеральные составы будут иметь самый плохой индекс вязкости, обычно он находится в диапазоне 120. 140, у полусинтетических смазывающих жидкостей аналогичное значение будет 130. 150, а “синтетика” может похвастаться самыми лучшими показателями — 140. 170 (иногда даже до 180).

Можно ли смешивать масла разной вязкости

Довольно распространенной бывает ситуация, когда автовладельцу по какой-либо причине нужно долить в картер двигателя иное масло, чем то, которое уже находится там, особенно при условии, что они имеют разные вязкости. Можно ли так делать? Ответим сразу — да, можно, однако с определенными оговорками.

Основное, о чем стоит сказать сразу — все современные моторные масла можно смешивать между собой (разной вязкости, синтетику, полусинтетику и минералку). Это не вызовет никаких негативных химических реакций в картере двигателя, не приведет к образованию осадка, вспениваемости или другим негативным последствиям.

Падение плотности и вязкости при повышении температуры

Доказать это очень легко. Как известно, все масла имеют определенную стандартизацию по API (американский стандарт) и ACEA (европейский стандарт). В одних и других документах четко прописаны требования безопасности, в соответствии с которыми допускается любое смешивание масел таким образом, чтобы это не вызывало каких-либо разрушительных последствий для двигателя машины. А поскольку смазывающий жидкости соответствуют этим стандартам (в данном случае не важно, какому именно классу), то и требование это соблюдается.

Другой вопрос — стоит ли смешивать масла, тем более разной вязкости? Делать такую процедуру допускается лишь в крайнем случае, например, если в данный момент (в гараже или на трассе) у вас нет подходящего (идентичного тому, что находится в данный момент в картере) масла. В этом экстренном случае можно долить смазывающую жидкость до нужного уровня. Однако дальнейшая эксплуатация зависит от разницы старого и нового масел.

Так, если вязкости очень близки, например, 5W-30 и 5W-40 (а тем более производитель и их класс одинаковы), то с такой смесью вполне можно ездить и дальше до очередной смены масла по регламенту. Аналогично допускается смешивать и соседние по значению динамической вязкости (например, 5W-40 и 10W-40. В результате вы получите некое среднее значение, которое зависит от пропорций того и другого состава (в последнем случае получится некий состав с условной динамической вязкостью 7,5W-40 при условии смешивания их одинаковых объемов).

Также допускается к длительной эксплуатации смесь близких по значению вязкости масел, которые однако относятся к соседним классам. В частности, допускается смешивать полусинтетику и синтетику, или минералку и полусинтетику. На таких составах можно ездить длительное время (хотя и нежелательно). А вот смешивать минеральное масло и синтетическое, хотя и можно, но лучше доехать на нем лишь до ближайшего автосервиса, и там уже выполнить полную замену масла.

Что касается производителей, то тут аналогичная ситуация. Когда у вас есть масла разной вязкости, но от одного производителя — смешивайте смело. Если же к хорошему и проверенному маслу (в котором вы уверены, что это не подделка) от известного мирового производителя (например, таких как SHELL или MOBIL) добавляете похожее как по вязкости, так и по качеству (в том числе стандартам API и ACEA), то в таком случае на машине тоже можно ездить еще длительное время.

Также обратите внимание на допуски автопроизводителей. Для некоторых моделей машин их производитель прямо указывает, что используемое масло должно обязательно соответствовать допуску. В случае, если добавляемая смазывающая жидкость не имеет такого допуска, то длительное время на такой смеси ездить нельзя. Нужно как можно быстрее выполнить замену, и залить смазку с необходимым допуском.

Иногда возникают ситуации, когда смазывающую жидкость нужно залить в дороге, и вы подъезжаете к ближайшему автомагазину. Но в его ассортименте нет такой смазывающей жидкости, как и в картере вашего авто. Что делать в таком случае? Ответ простой — залить аналогичное или лучше. Например, вы пользуете полусинтетикой 5W-40. В этом случае желательно подобрать 5W-30. Однако тут нужно руководствоваться теми же соображениями, которые были приведены выше. То есть, масла не должны сильно отличаться друг от друга по характеристикам. В противном случае полученную смесь нужно как можно быстрее заменить на новый подходящий для данного двигателя смазывающий состав.

Вязкость и базовое масло

Многих автолюбителей интересует вопрос о том, какую вязкость имеет синтетическое, полусинтетическое и полностью минеральное масло. Он возникает потому что существует распространенное заблуждение, что у синтетического средства якобы вязкость лучше и именно поэтому «синтетика» лучше подходит для двигателя автомобиля. И напротив, якобы минеральные масла обладают плохой вязкостью.

На самом деле это не совсем так. Дело в том, что обычно минеральное масло само по себе гораздо гуще, поэтому на полках магазинов такая смазывающая жидкость зачастую встречается с показаниями вязкости такими как 10W-40, 15W-40 и так далее. То есть, маловязких минеральных масел практически не бывает. Другое дело синтетика и полусинтетика. Использование в их составах современных химических присадок позволяет добиться снижения вязкости, именно поэтому масла, например, с популярной вязкостью 5W-30 могут быть как синтетическими, так и полусинтетическими. Соответственно, при выборе масла нужно обращать внимание не только на значение вязкости, но и на тип масла.

Качество конечного продукта во многом зависит от базы. Моторные масла не исключение. При производстве масел для двигателя автомобиля используют 5 групп базовых масел. Каждое из них отличается способом добывания, качеством и характеристиками
Подробнее

У различных производителей в ассортименте можно найти самые разные смазывающие жидкости, относящиеся к разным классам, однако имеющие одинаковую вязкость. Поэтому при покупке той или иной смазывающей жидкости выбор его вида — это отдельный вопрос, который нужно рассматривать, исходя из состояния двигателя, марки и класса машины, стоимости непосредственно масла и так далее. Что касается приведенных выше значений динамической и кинематической вязкости, то они имеют одинаковое обозначение по стандарту SAE. Но вот стабильность и долговечность защитной пленки у разных типов масел будут другими.

Выбор масла

Подбор смазывающей жидкости для конкретного двигателя машины — процесс достаточно трудоемкий, поскольку нужно проанализировать много информации для принятия правильного решения. В частности, кроме непосредственно вязкости желательно поинтересоваться физическими характеристиками моторного масла, его классами по стандартам API и ACEA, тип (синтетика, полусинтетика, минералка), конструкцию двигателя и много чего еще.

Какое масло лучше заливать в двигатель

Выбор моторного масла дол основывается на вязкости, спецификации API, АСЕА, допусках и тех важных параметрах, на которые вы никогда не обращаете внимание. Подбирать нужно по 4 основным параметрам.
Подробнее

Что касается первого шага — выбора вязкости нового моторного масла, то стоит отметить, что изначально нужно исходить из требований завода-изготовителя двигателя. Не масла, а двигателя! Как правило, в мануале (технической документации) имеется конкретная информация о том, смазывающие жидкости какой вязкости допускается использовать в силовом агрегате. Зачастую допускается применять два или три значения вязкости (например, 5W-30 и 5W-40).

Обратите внимание, что толщина образуемой защитной масляной пленки не зависит от ее прочности. Так, минеральная пленка выдерживает нагрузку около 900 кг на квадратный сантиметр, а такая же пленка, образованная современными синтетическими маслами на основе эстеров уже выдерживает нагрузку 2200 кг на квадратный сантиметр. И это при одинаковой вязкости масел.

Что будет, если неправильно подобрать вязкость

В продолжение предыдущей темы перечислим возможные неприятности, которые могут возникнуть в случае, если будет выбрано масло в неподходящей для данного вязкостью. Так, если оно слишком густое:

  • Рабочая температура двигателя будет повышаться, поскольку тепловая энергия будет отводиться хуже. Однако при езде на невысоких оборотах и/или в холодную погоду это можно не считать критическим явлением.
  • При езде на высоких оборотах и/или при высокой нагрузке на двигатель температура может значительно возрасти, из-за чего возникнет значительный износ как отдельных частей, так и двигателя в целом.
  • Высокая температура двигателя приводит к ускоренному окислению масла, из-за чего оно быстрее изнашивается и теряет свои эксплуатационные свойства.

Однако если залить в двигатель очень жидкое масло, то также могут возникнуть проблемы. Среди них:

  • Масляная защитная пленка на поверхности деталей будет очень тонкой. Это значит, что детали не получают должную защиту от механического износа и воздействия высоких температур. Из-за этого детали быстрее изнашиваются.
  • Большое количество смазочной жидкости обычно уходит в угар. То есть, будет иметь место большой расход масла.
  • Возникает риск появления так называемого клина мотора, то есть, его выхода его из строя. А это очень опасно, поскольку грозит сложными и дорогостоящими ремонтами.

Поэтому, чтобы избежать подобных неприятностей старайтесь подбирать масло той вязкости, которую допускает производитель двигателя машины. Этим вы не только продлите срок его эксплуатации, но и обеспечите нормальный режим его работы в разных режимах.

Заключение

Всегда придерживайтесь рекомендаций автопроизводителя и заливайте смазочную жидкость с теми значениями динамической и кинематической вязкости, которая прямо им указана. Незначительные отклонения допускаются лишь в редких и/или аварийных случаях. Ну а выбор того или иного масла нужно проводить по нескольким параметрам, а не только по вязкости.

ВЯЗКОСТЬ МОТОРНОГО МАСЛА. ЧАСТЬ 1

Вязкость моторного масла — один из тех параметров, который часто создает проблемы при выборе масла. Здесь мы также сталкиваемся с множеством мнений продавцов, официалов, «гаражных» механиков и просто опытных автолюбителей. И эти мнения часто противоречат друг другу.

Что такое вязкость масла?

Главная задача масла – не допустить сухого трения движущихся деталей двигателя, а также обеспечить минимальную силу трения при максимальной герметичности рабочих цилиндров. Сделать продукт, который имел бы стабильные характеристики в широком диапазоне температур — невозможно, так как диапазон рабочих температур масла в двигателе достаточно широк.

Также температура, которую мы наблюдаем на приборной доске и которую часто называют температурой двигателя, на самом деле является температурой охлаждающей жидкости. Температура охлаждающей жидкости  должна быть стабильной в прогретом двигателе и должна составлять около 90 градусов Цельсия. Температура масла при этом ощутимо «бегает» и может доходить до 250-300 градусов в зависимости от интенсивности его работы.

В итоге получаем, что для каждого отдельно двигателя производитель определяет оптимальные параметры масла. Именно эти параметры, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.

Наиболее важным из параметров масла считается его вязкость. Вязкость масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей двигателя и при этом сохранять текучесть. И именно вязкость масла более всего меняется в зависимости от температуры, являясь не постоянной величиной.

Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость того или иного масла при разных рабочих температурах. По сути, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.

Что означают цифры обозначения вязкости масла?

После аббревиатуры SAE мы видим, например 5W-30 (всесезонное масло, которое, как правило, все и используют). Не вдаваясь в физику и сложную терминологию (это есть ниже), расшифровать эту надпись можно так:5W – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя (прокачиваемость масла) возможен при температуре не ниже -35°С (от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого автомасла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет. Если отнять от этой же цифры 35 (в данном случае – это -30°С), то мы получим температуру имитации холодного пуска двигателя (CCS). Очевидно, что с понижением температуры масло становится гуще и стартеру все сложнее становится провернуть мотор при холодном запуске.  Но это усредненный параметр, реальная картина очень сильно зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя Вашего автомобиля.

Больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя не влияет. Так что если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по этому параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40. Еще это связано с тем, что в таблице SAE J300 указаны параметры для полностью исправного двигателя. И так, второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель двигателя.

Какая вязкость масла лучше подходит для двигателя?

Часто считают, что чем выше вязкость при высоких температурах – тем лучше, и  такие масла с высоким показателем высокотемпературной вязкости рекомендуют для спортивных автомобилей. Но это не значит, что если Вы зальете в свой «обычный» мотор «спортивное» масло, то он лучше поедет. А будет все наоборот, а точнее: Ваш автомобиль потеряет мощность и ему будет необходим скорый ремонт двигателя.

Запомните! При производстве двигателей учитываются все возможные режимы работы и рекомендуются те параметры вязкости, которые для этого двигателя являются оптимальными.

Даже разница в 10 единиц высокотемпературной вязкости (как пример переход с 40 на 50), негативно сказывается на работе двигателя и как минимум (что подтверждено не одним опытом) снижает мощность и увеличивает расход топлива.

 

КАКУЮ ВЯЗКОСТЬ МАСЛА ВЫБРАТЬ ?

5W-50 или 0W-30?

Или что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость? 

Вроде по вязкости автомобильных масел уже все разжевали, да видно не совсем. Вопросы, которые часто задаются на форуме сайта, подсказывают, что нужно написать еще на тему вязкости масла. Итак, что лучше выбрать, большую или меньшую вязкость моторного масла? И как быть, если гарантийный сервис заливает автомобильное масло с непредусмотренной в инструкции по эксплуатации вязкостью?

Сразу скажу в который раз: вязкость автомасла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от возраста, пробега, стиля вождения, бюджета и «авторитетного» мнения сервисменов, даже если это официальный сервис. Эта статья написана для сомневающихся и тех, кому просто интересно, почему так. Если Вы – из таких – читайте дальше, если нет – читайте инструкцию по эксплуатации (либо сервисную книжку), и требуйте, чтобы Вам заливали исключительно предусмотренное конструкторами двигателя моторное масло (по всем параметрам, включая вязкость).

Итак, углубляемся в вопрос вязкости моторного масла. Самая понятная большинству автолюбителей пара трения в двигателе – это «поршень-цилиндр», поэтому берем для наглядности именно эту пару трения в свою небольшую логическую экспертизу.

 

Что такое зазоры в парах трения и зачем они нужны?

Для начала, риторический вопрос: диаметр поршня (в сборе с кольцами), и внутренний диаметр цилиндра, одинаковы? Конечно, нет! Для того, чтобы поршень мог сотни раз за минуту сделать поступательные движения в цилиндре, его диаметр просто обязан быть немного меньше, иначе трение мгновенно нагреет обоих участников нашей подследственной пары трения до температур, при которых они разрушатся. 

Итак, разница в диаметрах (зазор) есть, вопрос следующий – насколько велик этот зазор, чем он заполнен и на что он влияет? Исходя из принципа работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), именно этот зазор и определяет в результате КПД мотора (коэффициент полезного действия), ибо именно через этот зазор происходит «утечка» толкательной силы взрыва топливной смеси в цилиндре. Таким образом получается, что чем меньше зазор – тем больше мощность?

С другой стороны, как уже говорилось, зазор (пусть минимальный) все-таки необходим, кроме того, как и любой другой паре трения, нашей паре также обязательно нужна постоянная смазка. Поэтому, главная задача конструкторов сделать этот зазор точно соответствующим той масляной пленке, которую создает моторное масло, имеющее такое свойство, как вязкость. В этом случае мощность двигателя будет максимально возможной (при прочих равных) для его конструкции.

Вот на этом месте как раз и начинаются проблемы. Почему? Да потому, что вязкость масла – величина переменная, существенно зависящая от температуры в обратной пропорции. Например, у стандартного масла 5W-40, при прогреве двигателя, скажем от 40 до 100°С, реальная вязкость падает с примерно 90 до 14 мм2/с, т.е. более, чем в 6 раз! И падает вязкость не одномоментно, а постепенно, по кривой. И кривая эта у каждого масла своя. Соответственно, если температура масла ниже 40 – вязкость будет еще больше, если выше 100 – еще меньше. Очевидно, что вместе со значением вязкости изменяется и толщина пленки на парах трения.

 

Прогрев двигателя и вязкость автомасла

Что-же происходит в двигателе, когда он холодный и вязкость масла в разы превышает расчетную рабочую? Вспоминаем школьный курс физики и делаем вывод: если масляная пленка толще зазора, увеличивается сила трения, что приводит к падению мощности и повышению температуры. Именно в этом и заключается «секрет» моторостроителей: они рассчитывают зазоры именно под рабочие температуры двигателя (каковыми для большинства моторов считается диапазон 100-150 °С), сознательно заставляя двигатель работать под повышенными нагрузками при прогреве

Именно завышенная вязкость холодного масла помогает двигателю прогреться быстрее. И именно поэтому автопроизводители категорически не рекомендуют нагружать двигатель до полного прогрева. Ну и именно по этой причине специалисты утверждают, что один (каждый) прогрев мотора в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя (не путать с ресурсом моторного масла – на сервисный интервал это влияет не так сильно).

 

Нужно отметить, что со временем внутренние поверхности двигателя постепенно изнашиваются, зазоры увеличиваются, соответственно, степень влияния повышенной вязкости холодного автомасла на износ уменьшается. 

 

Вязкость масла при рабочих температурах

Что же происходит, когда двигатель, и, соответственно, моторное масло, прогрелись до рабочей температуры? А в этот момент начинает работать система охлаждения двигателя. Происходит все примерно по такой схеме (очень упрощенно): при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается => температура масла растет => вязкость масла падает => толщина масляной пленки уменьшается => коэффициент трения уменьшается => температура масла падает (не без помощи системы охлаждения), или во всяком случае, ее рост существенно замедляется. Круг замкнулся, мотор работает. Но вязкость и температура моторного масла при этом не стоят на месте – они динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем мотора диапазонах.

Таким образом, на самом деле, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора

Не следует забывать о том, что любой двигатель, особенно современный – очень точный механизм, и от этой самой точности в основном и зависят все те параметры, по которым мы, обычно, оцениваем потребительскую привлекательность двигателя: мощность, крутящий момент, топливная экономичность.

 

И вот тут как раз приобретает особенную ценность главный вопрос: а есть ли разница в зазорах и рабочих температурах двигателей разных типов, объемов и производителей? Есть, и разница эта очень существенна, особенно если речь идет о последних моделях двигателей. Именно поэтому существуют разные допуски автопроизводителей для моторных масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (наиболее яркий пример – классификация ACEA).

Подчеркну, речь идет далеко не только о маслах с разным индексом вязкости по SAE! Индекс высокотемпературной вязкости по SAE присваивается исходя из абсолютных значений вязкости масла при температурах 100 и 150 °С. А вот до, между, и после указанных промежуточных значений, кривая изменения вязкости разных масел при изменении температуры может достаточно сильно отличаться. Уже не говоря о том, что даже в указанных контрольных точках температуры, требования SAE предполагают не точные значения вязкости, а достаточно широкий их диапазон. 

Таким образом, даже два разных масла, на этикетках которых написано, скажем, 5W-40, вполне могут иметь разную абсолютную вязкость при температуре 90, 120, или 145 °С. И именно эта динамика, в числе прочих параметров, зашифрована в тех самых таинственных буквах и цифрах допусков автопроизводителей и классификаций качества моторных масел. Причем, следует в который раз подчеркнуть: динамика вязкости масла не может быть хорошей или плохой – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя!

 

Что происходит, когда вязкость масла выше нормы?

Итак, двигатель прогрелся до рабочих температур, но вязкость масла не упала до нужного (рассчитанного конструктором) значения, что произойдет? На нормальных оборотах и нагрузках в принципе ничего страшного – температура двигателя несколько повысится и вязкость упадет до необходимой нормы, которая уже будет компенсироваться системой охлаждения. В этом случае рабочая температура двигателя будет выше нормы для этих оборотов и нагрузки, но при этом все еще будет, скорее всего, укладываться в допустимый диапазон. Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса.

Совсем другое дело, если Вы, к примеру, резко увеличите обороты мотора (экстренный разгон при обгоне на затяжном подъеме, например). скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре (опять таки речь идет о расчетах конструктора двигателя), поэтому двигателю в этот момент придется прогреться несколько больше (до более высокой температуры), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму.
 
Результат этого всего примерно таков (если перевести на понятный автолюбителю язык): если вязкость масла выше нормы, предусмотренной производителем, двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Кроме того, рабочие температуры еще напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла: чем выше температура, тем скорее масло окисляется и приходит в негодность. Так что такое масло и менять нужно гораздо чаще.

В любом случае, все негативные последствия завышения вязкости масла Вы никак не сможете, без сложных замеров и вскрытия двигателя, заметить или почувствовать в относительно коротком промежутке времени, это вылезет не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч. И доказать, что причина повышенного износа двигателя именно в неподходящем автомобильном масле практически невозможно – поэтому многие сервисмены, и даже официальные СТО часто не особенно утруждают себя вопросом соответствия вязкости масла, которое они заливают, требованиям автопроизводителя для данного конкретного мотораПомните – им выгодно, если после окончания гарантийного срока Ваш мотор придет в негодность, даже если Вы не будете у них ремонтироваться!

 

Заниженная вязкость масла – угроза клина?

Совершенно обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас практически все производители автомобильных масел делают так называемые энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью. Причем, речь идет именно о вязкости при высоких температурах и скорости сдвига HTTS (более 100 °С), поэтому индекс вязкости по SAE у этих масел такой-же, как у обычных. Отличаются эти масла от обычных классами качества и допусками автопроизводителей. В частности, низковязкие масла соответствуют классам качества ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5

Проблема заключается в том, что для таких масел делают специальные моторы! А в обычном двигателе, не рассчитанном на такую низкую вязкость, применять такое автомасло просто опасно. Речь идет о том, что при высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая на парах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить. 

Таким образом, занижать вязкость масла по сравнению с требованиями автопроизводителя гораздо опаснее, чем завышать. Поэтому ни в коем случае не следует применять автомасла классов ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5, а также специальные, на которых написан только один допуск (одобрение) автопроизводителя, если эти классы качества либо допуски не значатся в Вашей сервисной книжке или инструкции по эксплуатации.

Спецификация моторных масел по SAE (по показателю вязкости)

SAE (Society of Automotive Engineers — Общество Автомобильных инженеров). Спецификация SAE J300 является международным стандартом классификации моторных масел .

Вязкость масла – важнейшая характеристика моторного масла, определяющая способность масла обеспечивать стабильную работу двигателя, как в морозы (холодный пуск), так и в жаркую погоду (при максимальной нагрузке).

Температурные показатели моторного масла в своей основе содержат два главных значения: кинематическая вязкость (легкость текучести масла при заданной температуре под воздействием силы тяжести) и динамическая вязкость (показывает зависимость изменения вязкости масла от скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга). Чем выше скорость, тем ниже вязкость, чем ниже скорость, тем выше вязкость.

Классы моторного масла

  • зимнее «W» — Winter-Зима ( SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W). Данные моторные масла характеризуются малой вязкостью, обеспечивают безопасный холодный пуск при температурах ниже ноля, но, не обеспечивают достаточно хорошее смазывание деталей летом.
  • летнее ( SAE 20, 30, 40, 50, 60). Масла данного класса отличаются высокой вязкостью.
  • всесезонное ( SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60). Сочетает в себе одновременно характеристики летнего и зимнего моторного масла.

Свойства вязкости при заданных низких температурах

Проворачиваемость определяют при помощи имитатора холодного пуска двигателя ( холодная прокрутка от стартера) CCS (Cold Cranking Simulator). Показатель динамической вязкости масла и температуры, при которых масло обладает достаточной текучестью, способной обеспечить безопасный пуск двигателя.

Прокачиваемость определяют, ссылаясь на показания мини-ротационного вискозиметра MRV(Mini-Rotary Viscometer) – на 5Со ниже. Способность прокачиваемости масла насосом в двигателе по системе смазки, исключающая возможность сухого трения деталей.

Свойства вязкости при заданных высоких температурах

Кинематическая вязкость при температуре 100 градусов Цельсия. Показывает минимальные и максимальные значения вязкости моторного масла при условии прогретого двигателя.

Динамическая вязкость HTHS (High Temperature High Shear) при 150 градусах Цельсия, и скорости сдвига 106 с-1. Определяет свойства моторного масла по энергосбережению. Показатель стабильности характеристик вязкости при экстремальных температурах.


Вас заинтересуют

Ваш вопрос успешно отправлен. Спасибо!

Закрыть

SAE (Society of Automotive Engineers — Общество Автомобильных инженеров). Спецификация SAE J300 является международным стандартом классификации моторных масел .

Вязкость масла – важнейшая характеристика моторного масла, определяющая способность масла обеспечивать стабильную работу двигателя, как в морозы (холодный пуск), так и в жаркую погоду (при максимальной нагрузке).

Температурные показатели моторного масла в своей основе содержат два главных значения: кинематическая вязкость (легкость текучести масла при заданной температуре под воздействием силы тяжести) и динамическая вязкость (показывает зависимость изменения вязкости масла от скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга). Чем выше скорость, тем ниже вязкость, чем ниже скорость, тем выше вязкость.

Классы моторного масла

  • зимнее «W» — Winter-Зима ( SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W). Данные моторные масла характеризуются малой вязкостью, обеспечивают безопасный холодный пуск при температурах ниже ноля, но, не обеспечивают достаточно хорошее смазывание деталей летом.
  • летнее ( SAE 20, 30, 40, 50, 60). Масла данного класса отличаются высокой вязкостью.
  • всесезонное ( SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60). Сочетает в себе одновременно характеристики летнего и зимнего моторного масла.

Свойства вязкости при заданных низких температурах

Проворачиваемость определяют при помощи имитатора холодного пуска двигателя ( холодная прокрутка от стартера) CCS (Cold Cranking Simulator). Показатель динамической вязкости масла и температуры, при которых масло обладает достаточной текучестью, способной обеспечить безопасный пуск двигателя.

Прокачиваемость определяют, ссылаясь на показания мини-ротационного вискозиметра MRV(Mini-Rotary Viscometer) – на 5Со ниже. Способность прокачиваемости масла насосом в двигателе по системе смазки, исключающая возможность сухого трения деталей.

Свойства вязкости при заданных высоких температурах

Кинематическая вязкость при температуре 100 градусов Цельсия. Показывает минимальные и максимальные значения вязкости моторного масла при условии прогретого двигателя.

Динамическая вязкость HTHS (High Temperature High Shear) при 150 градусах Цельсия, и скорости сдвига 106 с-1. Определяет свойства моторного масла по энергосбережению. Показатель стабильности характеристик вязкости при экстремальных температурах.

Температурные характеристики моторных масел

Одними из самых важных характеристик моторного масла являются вязкостно-температурные свойства. Эти свойства имеют прямое влияние на температуру окружающей среды, при которой двигатель способен запуститься без предварительного прогрева. Кроме того, температурные характеристики моторных масел влияют на беспрепятственную прокачку насосом масла по смазочной системе, а также надежность смазывания и охлаждения деталей двигателя, когда допустимые нагрузки и температура окружающей среды самые большие.


Сезонные масла

Даже если климатические условия умеренные, температурные характеристики моторных масел должны находиться в диапазоне от холодного зимнего запуска до максимального прогревания в подшипниках коленчатого вала, а также в зоне поршневых колец (180-190°С). Минеральные масла в температурном интервале от -30 до +150°С изменяют в тысячи раз свои характеристики.

Масла летние, которые обладают достаточной вязкостью при высокой температуре, способны обеспечить запуск двигателя при 0°С. Задача зимних масел – обеспечить при отрицательных температурах холодный пуск. Но, при высокой температуре у них недостаточная вязкость. Поэтому, независимо от наработки (пробега), сезонные масла следует менять два раза в год. От этого эксплуатация двигателя усложняется и дорожает. Эту проблему способны решить всесезонные масла, которые загущены полимерными присадками.

Всесезонные загущенные масла

Загущенные автомасла обладают свойствами, которые при отрицательных температурах делают их характеристики подобными зимним. А если область температур высокая – характеристики «превращаются» в летние. При низкой температуре вязкостные присадки способны относительно немного повысить вязкость базового масла. По при высокой температуре они их значительно увеличивают температурные характеристики моторных масел. Обусловлено это тем, что объем макрополимерных молекул увеличивается с повышением температуры.

Всесезонные загущенные масла могут изменять вязкость не только под давлением температур. Здесь играет роль и скорость сдвига и изменение это временное. Когда скорость относительного перемещения деталей, которые смазываются, уменьшается – возрастает вязкость, а если скорость увеличивается – вязкость снижается. Эффект этот имеет место, в большей степени, при низких температурах, однако при высоких также сохраняется.

Здесь имеют место два позитивных последствия:

  • в начале, когда холодный двигатель поворачивается стартером, вязкость снижается и это облегчает пуск;
  • когда вязкость масла в зазорах прогретого двигателя между поверхностями трения деталей снижается, то уменьшаются затраты энергии на трение и это экономит топливо.

Вязкостно-температурные характеристики это:

  • кинематическая вязкость, которая определяется в капиллярных вискозиметрах;
  • динамическая вязкость, которая измеряется при разных градациях скорости сдвига в ротационных вискозиметрах;
  • индекс вязкости, который является безразмерным показателем пологости вязкостно-температурных зависимостей.

Базовые компоненты на синтетической основе с индексом вязкости 120-150, предоставляют возможность на их основе получать такие характеристики моторных масел, у которых широкий диапазон работоспособных температур.

Диапазон низких температур

Низкотемпературные характеристики масла включают температуру застывания. Масло при такой температуре не способно течь под действием силы тяжести, оно теряет текучесть. Температура застывания должна быть ниже на 5-7°С, от температуры, которая обеспечивает прокачиваемость. Застывание моторных масел, в большинстве случаев, случается из-за образования кристаллов парафинов в объеме охлаждаемого масла. Температура застывания, согласно нормативной документации, достигается депарафинизацией базовых компонентов, а также введением депрессорных присадок в состав моторного масла.

Сульфатная зольность масла

Если масло сгорает – образуется зола, которая, в свою очередь способна образоваться из солей минералов, находящихся во взвешенном состоянии в масле. В базовых маслах практически нет зольности. Высокая сульфатная зольность обусловлена наличием моющих присадок в составе масла, а в них содержаться металлы. Присадки нужны для предотвращения образования нагара и лака на поршнях. Они также позволяют маслам нейтрализовать кислоты.

Температура вязкость масел — Справочник химика 21

    Зависимость вязкости от температуры имеет большое практическое значение, поскольку вязкость определяет гидродинамический режим смазки. Наиболее ценны те масла, для которых температурные изменения вязкости невелики. С повышением температуры вязкость масла уменьшается. Температурные зависимости вязкости масел подчиняются уравнению Аррениуса — Френкеля — Эйринга  [c.662]
    Важными факторами, влияющими на эффективность контактной очистки, являются температура и продолжительность обработки масла адсорбентом. С повышением температуры возрастает тепловое движение адсорбируемых молекул, что затрудняет их адсорбцию на активной поверхности поглотителя и снижает эффективность очистки. Если же вести очистку при низкой температуре, вязкость масла повышается, что препятствует диффузии адсорбируемых молекул к поверхности адсорбента. Контактную очистку в процессах производства масел ведут при 160—350 °С, а при регенерации масел поддерживают температуру в пределах 150—200 °С для вязких моторных масел и в интервале 70—75°С для маловязких трансформаторных масел. [c.121]

    С повышением температуры вязкость масла понижается. Характер изменения вязкости выражается параболой (рис. 2.6а). Такая зависимость неудобна для экстраполяции и для расчетов вязкости. Поэтому кривую зависимости вязкости от температуры строят в полулогарифмических координатах, в которых эта зависимость приобретает практически прямой характер (рис. 2.66). [c.48]

    В двух ведущих капиталистических странах — Англии и США требования к качеству масла были разными. Минимальная эксплуатационная темлература принимается в Англии равной —40 °С, а в США —i54° . При этих температурах вязкость масла должна быть не более 15 000 мм с, при которой еще возможен запуск двигателя любого типа без нагрева. Разные требования к низкотемпературным свойствам привели к использованию основной массы масел в США и в Англии разной вязкости — соответственно [c.61]

    Для всей группы моторных масел важное эксплуатационное значение имеет вязкостно-температурная характеристика, гарантирующая достаточную пологость температурной кривой вязкости. Действительно, при низких температурах вязкость масла не должна быть слишком высока, чтобы не затруднялся запуск двигателя. Наоборот, при высокой температуре, характерной для поршневой группы, масло должно обеспечить гидродинамический режим смазки, т. е. вязкость его должна быть достаточно высокой. В технических нормах это качество масел оценивается величиной отношения кинематической вязкости при 50° С к кинематической вязкости при 100° С, которая колеблется для всех моторных масел в пределах от 4 до 9. Для подгруппы авиационных масел введен также показатель — температурный коэффициент вязкости (ТКВ). [c.176]

    Снижение коэффициентов трения при температурах 40— 60° С можно объяснить снижением вязкости масла. Это подтверждается кривой на этом же рисунке, характеризующей изменения вязкости масла П-28 в зависимости от температуры. Вязкость масла замерялась на вискозиметре Энглера. Уменьшение вязкости масла наблюдалось в основном при повышении температуры до 40—45° С. При дальнейшем повышении температуры вязкость снижалась незначительно. [c.100]


    Для моторных масел важное эксплуатационное значение имеет вязкостно-температурная характеристика. При низких температурах вязкость масла не должна быть слишком высокой, чтобы не затруднялся пуск двигателя. При высокой температуре в цилиндрах работающего двигателя вязкость масла должна оставаться достаточно высокой. [c.59]

    При этой температуре вязкость масла Цю=9,4-10- кг/(м с). [c.368]

    Вязкость — свойство жидкости (или газа) оказывать сопротивление при перемещении одной части жидкости (газа) относительно другой. Вязкость смазочных веществ (масел) с повышением температуры уменьшается, а с понижением увеличивается. При значительном понижении температуры вязкость масла может повыситься настолько, что оно потеряет подвижность, а следовательно, и смазочные свойства. С другой стороны, при повышении температуры вязкость может понизиться настолько, что масло будет вытекать из зазора между трущимися поверхностями. В этих случаях трение будет близко к сухому. [c.13]

    Основными физическими свойствами смазочных масел являются вязкость, температура вспышки и температура застывания. С повышением температуры вязкость масла уменьшается приблизительно пропорционально второй степени относительного изменения температуры. Важно, чтобы при высоких температурах, какие могут быть в компрессоре, масло сохраняло способность к образованию масляного слоя. При низких температурах вязкость масла повышается, и масло может потерять текучесть настолько, что не б)дет в состоянии протекать по трубам под действием силы тяжести, что затруднит удаление масла из аппаратов. Кроме того, в трубопроводах малого сечения могут образоваться масляные пробки, нарушающие работу установки. [c.509]

    С повышением температуры вязкость масла уменьшается, а с понижением возрастает. [c.16]

    Нормальная температура масла на выходе из маслоохладителя 35— Ъ° С, на выходе из подшипников 50—60° С. При падении температуры масла на выходе из холодильника ниже 30° С следует уменьшить охлаждение или предусмотреть его подогрев, так как при такой температуре вязкость масла резко возрастает. [c.158]

    Чем выше температура узла, тем больше должна быть начальная вязкость масла, так как при повышении температуры вязкость масла уменьшается. [c.52]

    Вязкость жидкостей, в том числе и масел, изменяется в зависимости от температуры. С повышением температуры вязкость масла падает, и наоборот, чем ниже температура, тем выше вязкость масла. [c.172]

    В настоящее время установлено, что для обеспечения надлежащей смазки при высоких рабочих температурах вязкость масла при 100° должна быть не ниже 3,0—3,5 сст.. [c.426]

    К подогревателям вязких жидкостей необходимо отнести и подогреватели смазочных масел. Конструктивно эти аппараты мало отличаются от конструкций подогревателей топлива типа ПН. По тепловому режиму они менее нагружены, так как подогрев масла, как правило, требуется незначительный. При установлении диапазона температур подогрева масла в подогревателях масла типа НМ в основу положены следующие обстоятельства. Для обеспечения наиболее экономичной работы масляных насосов соответствующая начальной температуре вязкость масла должна быть в диапазоне 800—1000 сст. Такая вязкость может быть для менее вязких масел при температуре около 15° С, для более вязких масел около 30° С. [c.127]

    Вязкость масла определяет способность масляного слоя поддерживать цапфу в подшипнике. Желательно, чтобы с повышением температуры вязкость масла не слишком снижалась, а при понижении температуры оно оставалось легкоподвижным и текучим. [c.222]

    Вязкость масла, находящегося в картере компрессора, изменяется по сложным закономерностям. При заданном постоянном давлении в картере содержание фреона в масле при нагреве уменьшается и поэтому (при низких температурах) вязкость масла возрастает (фиг. 102, левые ветви кривых). [c.237]

    Наверное, каждый знает, как трудно завести двигатель автомобиля зимой. Чтобы не разрядить аккумулятор, водитель пытается запустить двигатель рукояткой. Однако при 20-градусном морозе это сделать очень сложно. Тогда водитель заливает в машину горячую воду, разводит под двигателем костер, греет картер паяльной лампой и т. д. Очень часто в холодную погоду, чтобы двигатель не остывал, его время от времени завод-ят на стоянке. В результате расходуется лишний бензин, понапрасну изнашивается двигатель. Почему двигатель так капризен Одной из причин является большая чувствительность масла, применяемого в двигателе для смазки различных его частей, к изменению температуры. Зимой при низкой температуре вязкость масла резко увеличивается, в результате чего масло как бы склеивает все детали, и двигатель трудно завести. При температуре —40° большинство масел, получаемых из нефти, замерзает. Эти-то масла широко используются во всех автомобильных двигателях. Не только в автомобильных, но и во всех современных двигателях, включая авиационные, а также в приборах различного назначения при низких температурах работа с ними представляет большие трудности. В приборах управления самолетов, ракет, в различных специальных двигателях бороться с этими недостатками нефтяных масел еще сложнее, чем это было показано на примере автомобильного двигателя. Поэтому очень часто конструкторам таких двигателей и приборов приходится предусматривать предварительный нагрев двигателя или прибора, чтобы разогреть масло и понизить его вязкость и этим облегчить запуск двигателя или обеспечить работу прибора. [c.27]


    С). Высокая температура нагнетания вызывает понижение вязкости масла. Известно, что с повышением температуры вязкость масла уменьшается приблизительно пропорционально квадрату изменения температуры. Масла фригус и веретенное-2 не имеют требуемой вязкости при таких температурах. [c.22]

    Вязкость заливаемого в редуктор масла выбирают в зависимости от скорости и нагрузим обычно от 4,5 до 60 Е (табл. 204). При этом учитывают также твердость. поверхности зубчатых колес, температуру, окружающую данный агрегат при повышении температуры вязкость масла повышают, при понижении — понижают. [c.439]

    Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Понятиями динамической и кинематической вязкости пользуются обычно при гидродинамических расчетах, например при определении сопротивления трубопроводов. При выборе сма-30ЧНЫ.Х масел для узлов трения пользуются обычно понятием условной вязкости. Условная вязкость — отвлеченное число, выражающее отношение времени истечения 200 см испытуемого масла, помещенного в вискозиметр типа ВУ (Энглера) при температуре испытания (50 или 100° С) ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20° С. Условную вязкость, обозначавшуюся ранее градусами Энглера (°Е), выражают теперь в градусах ВУ50 или БУюо (индекс обозначает температуру испытания). На рис. УКМ дан график перевода вязкостей, выраженных в различных единицах. При выборе масла следует принимать во внимание, что при повышении температуры вязкость масла уменьшается. [c.228]

    Не следует приготовлять и высевать приманку при Температуре воздуха ниже +2°, так как при низкой температуре вязкость масла увеличивается и оно неравномерно распределяется по поверхности семян при перемешивании. При температуре воздуха свыше 25° вязкость масла значительно снижается, поэтому хранить в этих условиях приманку можно только 6—8 часов. [c.139]

    Возрастание вязкости масла при повышепии давления зависит от температуры. При более высоких температурах вязкость масла меньше изменяется от давления, чем ири низких. [c.22]

    Поэтому в спецификациях на моторные масла обязательно указывается степень изменения масла от изменения температуры вязкость масла приводится при двух, а иногда при трех темнературах или, кроме вязкости при одной температуре, дается еще и отношение кинематической вязкости нри 50° С к вязкости нри 100° С. [c.23]

    С понижением температуры вязкость масла возрастает и может достигнуть таких величин, что нормального давления, развиваемого насосом, окажется недостаточно для прокачки масла. [c.26]

    Вязкостно-температурная характеристика применяемых масел и их смесей приведена в табл. 263, из которой видно, что масла и их смеси при низких температурах обладают высокими значениями вязкости. С понижением температуры вязкость масла — рабочей жидкости — в амортизаторе увеличивается, что ведет к жесткой работе агрегата и к снижению ходовых качеств машины. Более того, как показал опыт эксплуатации, при температурах ниже минус 30—35° С жесткая работа системы вызывает резкое возрастание сопротивления амортизатора, причем в деталях агрегата возникают напряжения, превышающие предел прочности материала деталей. Нередко в указанных условиях имеют место случаи деформаций и поломок деталей. [c.665]

    При минимальной рабочей температуре вязкость масла не должна быть выше значения, при котором осуществление начала движения механизма (без подогрева масла) делается невозмож ным. Такую предельную величину вязкости мы будем в дальнейшем называть максимально допустимой вязкостью и обозначать Гмакс ИЛИ мако  [c.356]

    Возрастание вязкости масла от давления сильно зависит от температуры. При боЛее высокой температуре вязкость масла меньше изменяется от давления, чем при низкой. [c.65]

    Запуск холодного двигателя зимой затруднен. Причин затрудненного запуска много, в том числе и состояние смазочного масла. С понижением температуры вязкость масла возрастает настолько, что оно перестает течь, так как становится густым и даже может затвердеть. [c.125]

    Для всей группы моторных масел важное эксплуатационное значение имеет вязкостно-температурная характеристика, гарантирующая достаточную пологость температурной кривой вязкости. Действительно, при низких температурах вязкость масла не должна быть слишком высокой, чтобы не затруднялся запуск двигателя. [c.181]

    Для всей группы моторных масел важное эксплуатационное значение имеет вязкостно-температурная характеристика, гарантирующая достаточную пологость температурной кривой вязкости. Действительно, при низких температурах вязкость масла не должна быть слишком высокой, чтобы не затруднялся запуск двигателя. Наоборот, при высокой температуре, характерной для поршневой группы, масло должно обеспечить гидродинамический режим смазки, т. е. вязкость его должна быть достаточно высокой. [c.119]

    На рис. 120 приведены кривые, поясняющие сказанное. Предположим, что при рабочих температурах вязкость масла должна быть не менее VI. Если получить такое масло из нефти (например, путем вакуумной перегонки мазутов и соответствующей очистки). [c.246]

    При понижении температуры возрастают потери на трение за счет увеличения вязкости масла. При плохих низкотемпературных свойствах масла эти потери могут возрасти настолько, что мощность двигателя окажется недостаточной, чтобы их преодолеть. Поэтому к низкотемпературным качествам масел, особенно при зимней эксплуатации, предъявляются повышенные требования. Считают, что для автомобиля вязкость масла при наиболее низких температурах эксплуатации не должна превышать 3500—4500 па. Вместе с тем необходимо, чтобы при максимальных рабочих температурах вязкость масла не падала очень сильно, — это может вызвать повышенный расход масла вследствие его подтекания через сальники. [c.276]

    Вязкость масла определяет допустимые нагрузки на подшипники, работу трения и нагрев трущихся частей компрессоров. С повышением температуры вязкость масла падает. Уменьшается она- также и при растворении в масле холодильных агентов. [c.74]

    Второй (верхний) перегиб наступает в основном при положительных температурах (кроме масла с 20% бензина). Наличие верхнего перегиба может быть объяснено тем, что при определенных положительных температурах вязкость масла снижается настолько, что значительная его часть не поступает в нагнетательную магистраль, а выдавливается через боковые и торцевые зазоры шестерен насоса обратно во всасывающий трубопровод. Разжижение масла бензином приводит к перемещению верхних точек перегиба влево. Указанные опыты проводились при одном и том же положении дроссельного крана, имитирующего сопротивление нагнетательной магистрали. [c.222]

    Для обеспечення надежной смазки узлов трения машин и механизмов необходимо, чтобы в интервале рабочих температур вязкость масла изменялась в сравнительно небольшой степени. Кривая зависимости вязкости от температуры должна иметь как можно более пологий вид. Характер хода этой кривой зависит от состава базового масла и вязкостных присадок. [c.47]

    Вязкость масел можно определять путем измерения времен] , необходимого для истечения определенного количества испытуемого масла через небольшое отверстие. Чем больше вязкость масла, тем медленнее оно вытекает из сосуда. Вязкость масла меняется с измеиснием температуры. При понижении температуры вязкость масла повышается. Отношение времени истечения масла (нри 50″ или 100°) ко времени вытекания из этого же сосуда такого же [c.29]

    Очевидно, что относительное повышение вязкости или степени загущения масла Г, содержащего полиалкилметакрилатную присадку, зависит от температуры. Вязкость масла Г при 99° С в 3, а при 38° С всего в 2,3 раза больше, чем масла Л. Это различие вязкостей вызывается тем, что растворимость полиизобутилена в масле практически не зависит от темнердтуры, растворимость же полимерного метакрилата обнаруживает отчетливую температурную зависимость поэтому изменение объема и загущающая способность полиалкилметакрилата увеличиваются с повышением температуры. Это дополнительно повышает индекс вязкости масла Г по сравнению с маслом В (159 вместо 143). Температурная зависимость растворимости полимера является вторым важным фактором. [c.36]

    При проектировании маслоструйного инжектора необходимо учитывать влияние температуры (вязкости) масла на его характеристику. Особенно это сказывается при работе системы на масле с высокой вязкостью, например на масле турбинное 46, и при малых размерах инжектора. Так, на рис. 4.75 приведены характеристики системы маслоснабжения при различных температурах масла. Видно, что для / = [c.227]

    Растворимость и молекулярная масса. Средние молекулярные массы полимеров, применяемых в качестве загущающих присадок, находятся в пределах (1—10)-10 обычно (1—2)-10. Растворимость в масле снижается с повышением молекулярной массы, т. е. загущающий эффект увеличивается. Растворы вязкостных присадок в маслах представляют собой неньютоновские жидкости, вязкостно-температурные характеристики которых на графике зависимости вязкости от температуры (по ASTM D 341—74 и DIN 51 563) не представлены прямыми линиями, характерными для ньютоновских жидкостей. При низких температурах вязкость увеличивается значительнее, чем прогнозируется логарифмической зависимостью. Линейная экстраполяция вязкостно-температурных зависимостей продуктов, загущенных полимерами, полученных в более высоком интервале температур, опирается на линейные зависимости базового масла. Иными словами, при низких температурах вязкость масла, содержащего вязкостную присадку, [c.197]

    Рогрор При вращении подни.мается вверх и смещается влево (при вращении по часовой стрелке, как на эскизе) на 0,05-г 0,10 мм в зависимости от веса ротора, температуры (вязкости) масла, диаметра шеек и числа оборотов. [c.287]

    На корпусе центрифуги предусмотрен клапан 7, который служит для перепуска масла в обход центрифуги в том случае, когда вследствие низкой температуры вязкость масла слишком велика. При недопустимом повышении давления в главной магистрали избыток масла сливается в картер двигателя через клапан 12, установленный в канале 11. Давление масла в систеяе поддерживается в пределах 2,5—3,5 кГ/см . [c.107]


Что такое вязкость масла?

Главная задача автомасла — не допускать сухого трения движущихся внутренних деталей двигателя, а также обеспечить минимальную силу трения при максимальной герметичности рабочих цилиндров. Очевидно, что сделать субстанцию, которая обладала бы необходимыми для этого свойствами, и при этом имела бы стабильные характеристики в широком диапазоне температур невозможно, а диапазон рабочих температур масла в двигателе достаточно широк.

Будьте осторожны!  Необходимо заметить, что та температура,которую большинство автолюбителей наблюдают на приборной доске, и которую принято называть температурой двигателя — на самом деле является температурой охлаждающий жидкости, которая действительно стабильна в прогретом двигатели и должна составлять около 90 градусов. Температура масла при этом существенно <<гуляет>> и может доходить до 140-150 градусов в зависимости от скорости и интенсивности движения.

Что такое вязкость масла? 

Исходя из того, для каждого отдельного взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры автомасла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора,должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) в > условиях эксплуатации.

Также не стоит забывать!  Наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость.

Простым языком, понятным автомобилю, можно сказать так: вязкость масла — это его способность удерживаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть. Вроде не сложно? Но ведь именно вязкость масла более всего меняется в зависимости от температуры, являясь > величиной?

 Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость того или иного автомасла при разных рабочих температурах. По сути, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.

После аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило, и используют всё автолюбители). Не вдаваясь в физику и сложную терминологию ( это есть ниже), расшифровать эту надпись можно так:

5W — это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре ниже -35*С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого автомасла, при которой масляный нанос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.

Если отнять от этой же цифры 35 ( в данном случае — это -30*С), то мы получим минимальную температуру <<проворачиваемости>> двигателя. Очевидно, что с понижением температуры масло становиться гуще и стартеру всё сложнее становиться провернуть мотор при холодном запуске. Но это усредненный параметр, реальная картина очень сильно зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя Вашего авто.

Влияние температуры на вязкость смазки

Ваш бизнес — это хорошо смазанный механизм, который работает лучше всего, когда все его части — люди, процессы, физические установки — работают без сбоев. Производственная линия завода, остановленная из-за проблем с оборудованием, связанных с неисправной коробкой передач, создает проблемы в цепочке поставок. Газовая турбина с лакированными клапанами может привести к дополнительным расходам на электроэнергию для коммунальных предприятий. А самолеты, поезда и автомобили, остановившиеся из-за субарктической погоды, поставили под угрозу жизнь и средства к существованию людей.Можно было бы лучше сказать, что без знания влияния температуры на смазочные материалы отказы оборудования не являются чем-то необычным. Всего один час простоя может привести к потерям в сотни тысяч долларов. Таким образом, понимание всех различных воздействий температуры необходимо, чтобы максимально увеличить срок службы смазки и оборудования.

1.    Наиболее важным свойством смазочного материала является вязкость

Важно понимать, что сопротивление смазочного материала течению (вязкость) — и его влияние на выбор продукта — является не только разумным с точки зрения эксплуатации, но и практическим.Даже если это 200° или -30°F. Итак, давайте начнем с того, какую решающую роль играет вязкость при выборе правильного смазочного материала, и как изменения температуры требуют тщательного учета при применении этих смазочных материалов на одной машине, на одном объекте или на глобальном предприятии.

2.    Как вязкость и индекс вязкости работают на вас

Вязкость является единственным наиболее важным эксплуатационным свойством смазочного материала. Если смазка слишком густая, она течет медленнее (как патока), создавая большее трение и, таким образом, отрицательно влияя на эффективность оборудования.Если он слишком жидкий (как вода) и движется слишком свободно или быстро, он не образует достаточной пленки для разделения движущихся частей, что приводит к более быстрому износу машин. Вязкость смазочного материала изменяется при изменении температуры. Когда смазочные материалы нагреваются, их вязкость падает; по мере охлаждения их вязкость увеличивается. Индекс вязкости (VI) присваивается конкретному смазочному материалу, чтобы пользователи имели четкое представление о состоянии вязкости при различных температурах. Чем ниже индекс вязкости, тем больше на вязкость влияют изменения температуры.

3.    Влияние температуры на защиту от износа

Хотя две металлические поверхности, соприкасающиеся в машине, могут выглядеть очень гладкими, увеличение поверхностей покажет сцену, которая больше напоминает горный хребет с горными вершинами (неровностями) и долинами. Именно эти неровности будут соприкасаться при скольжении металлических деталей, если при рабочей температуре не будет надлежащей жидкостной пленки. Пленка жидкости должна быть достаточно толстой при рабочей температуре, чтобы разделить две поверхности даже под нагрузкой; однако они не должны быть настолько толстыми, чтобы детали с трудом двигались из-за вязкой смазки.Например, если у вас есть две металлические пластины, которые движутся друг против друга в горячей среде, масло с низкой вязкостью может не обеспечить идеальную пленку жидкости, что приведет к контакту металла с металлом. Это увеличивает износ и нагрев, сокращая срок службы компонентов.

Теперь, если вы возьмете те же два компонента и используете смазку со слишком высокой вязкостью, может возникнуть эффект сопротивления при рабочей температуре, который увеличит трение. Это неэффективное использование смазочного материала, что приводит к незапланированным задержкам, дополнительному потреблению энергии и затратам.

4.    Почему более высокие температуры сокращают срок службы масла

Закон скорости Аррениуса гласит, что при каждом увеличении базовой температуры смазочного материала на 10 °C срок службы масла сокращается вдвое (для просмотра диаграммы загрузите приведенный ниже файл в формате pdf).

5.    Прохладный, чистый и сухой: достижение оптимальных состояний вязкости смазки
  • Выбранный продукт имеет правильную формулу, отвечающую всем условиям эксплуатации и окружающей среды, особенно в том, что касается конкретных отраслевых применений и использования.
  • Были учтены рекомендации производителей оригинального оборудования (OEM)
  • , поскольку OEM-производители обычно определяют правильный тип смазки и вязкость, необходимые вашему оборудованию.
  • Следует понимать начальную вязкость смазочного материала и соответствующий индекс вязкости. Кроме того, спросите своего поставщика масла об их продукте, чтобы лучше понять характеристики и преимущества, связанные с температурой (индекс вязкости, термическая стабильность, защита от окисления).

Понимая все критические элементы, связанные с температурой, которые могут влиять на вязкость смазочного материала, лица, принимающие функциональные решения, закупщики и инженеры могут создать «хорошо смазанный и смазанный» план, который обеспечивает движение сборочных линий и цепочек поставок, работу электростанций, и гудят шестерни и поршни… температура слишком высокая, слишком низкая или в самый раз.

Чтобы просмотреть рисунки и диаграммы, связанные с этой статьей, загрузите краткий обзор: Влияние температуры на вязкость смазки .

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА

Если у вас есть вопросы или опасения по поводу ваших систем, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы связаться с техническим экспертом Shell уже сегодня. Мы здесь, чтобы помочь.

Как вязкость масла и температура влияют на работу подшипника

Из своего опыта эксплуатации автомобилей некоторые знают, что более густые масла, такие как SAE 30, больше подходят для теплых летних месяцев.Но более жидкие масла, возможно, SAE 10, могут помочь подготовить автомобиль к зимнему вождению. На Рисунке 1 показано, какое место занимают эти моторные масла по сравнению с обозначениями индустриальных масел, используемыми сегодня.

Густые масла более вязкие и могут с трудом течь в подшипники. Пользователи могут нагревать масло или избегать маслосъемных колец и других методов нанесения смазки, связанных с риском, используя более разумные средства. Они могут использовать струю масла (распыление масла) или подавать масло, смешанное со сжатым воздухом, в виде масляного тумана, также называемого масляным туманом.Что бы ни выбрал пользователь, он или она должны остерегаться использования самого жидкого масла из имеющихся на рынке, чтобы избежать проблемы недостаточной прочности и толщины масляной пленки.

Смазочные масла для технологических насосов

В Справочнике инженера MRC указано: «В целом вязкость масла должна составлять около 100 универсальных секунд Сейболта (SUS) при рабочей температуре». 1 Если по какой-то причине подшипник работал при температуре 210 градусов по Фаренгейту, на рисунке 1 требуется смазка с классом вязкости (VG) Международной организации по стандартизации (ISO) где-то между 220 и 320.Но это нереально большая толщина для большинства подшипников технологических насосов. Масляные кольца, если они используются, вероятно, замедлятся и выйдут из строя в таких вязких маслах. Перегрев масла может быть дополнительной проблемой.

Рис. 1. Сравнительная таблица вязкости масла в соответствии с принятой в отрасли практикой преобразования (любезно предоставлено автором)

На рис. 2 показан график SKF, проверенный временем и широко применимый. 3, 4 Требуемая минимальная (номинальная) вязкость v 1 в зависимости от размера подшипника и скорости вала. 3 Для подшипника со средним диаметром 390 миллиметров (мм) при частоте вращения вала 500 оборотов в минуту (об/мин) потребуется v 1 = 13,2 сСт.

Рис. 2. Требуемая минимальная (номинальная) вязкость v 1 в зависимости от размера подшипника и скорости вала. 3 Для подшипника со средним диаметром 390 мм при частоте вращения вала 500 об/мин потребуется v 1 = 13,2 сСт. (Предоставлено СКФ)

В качестве другого примера, если подшипник был установлен на 70-миллиметровом валу, вращающемся со скоростью 3600 об/мин, мы могли бы предположить, что внешний диаметр (OD) подшипника в два раза больше его внутреннего диаметра (ID), или 140 мм.Средний диаметр подшипника будет 105 мм. Для упрощения примите его за 100 мм и продвиньтесь от 100 до места, расположенного посередине между линиями 3000 и 5000 об/мин на рис. 2. В этом случае можно работать со смазкой, которая при рабочей температуре подшипника составляет где-то между 8 и 9 сСт.

Обратите внимание, что необходимо знать рабочую температуру подшипника, чтобы определить, какой ISO VG необходим. Рабочая температура зависит от совокупного теплового воздействия нагрузки на подшипник и сопротивления трения смазочного масла.Излишне вязкие масла станут горячими. В этом отношении полезен рисунок 3. Обратите внимание, что рисунки 2 и 3 были нарисованы много лет назад и относятся к минеральным маслам. Если пользователи выберут синтетические масла премиум-класса, они получат значительный запас прочности при использовании в качестве смазочных материалов.

Рис. 3. Для требуемой вязкости (вертикальная шкала) допустимые рабочие температуры подшипников (горизонтальная шкала) увеличиваются по мере выбора более густого масла (диагональные линии). Пользователи вводят вертикальную шкалу около 9 сСт и двигаются вправо, где линия пересекается с маслами в диапазоне от ISO VG 22 до ISO VG 320.Если пользователь выбирает ISO VG 32, он или она может запустить насос и убедиться, что температура его масла стабилизировалась на уровне не выше 75°C. В качестве альтернативы пользователь может выбрать ISO VG 68 и убедиться, что его рабочая температура не превышает 100°C. С (212 по Фаренгейту). Информация на этом рисунке соответствует общепринятому эмпирическому правилу с использованием присадок средней вязкости. (любезно предоставлено автором)

Использование смазочных материалов с вязкостью, превышающей требуемую, может привести к избыточному нагреву и фактически работать против операторов.Тем не менее, более густые масла имеют свое место, и MRC пришлось покрыть все основания своим эмпирическим правилом 100 SUS.

Тем не менее, большой подшипник (200 дециметров) в тихоходной коробке передач (200 об/мин) требует рабочего V 1 40 сСт. На рис. 3 показано, что здесь потребуются масла класса ISO VG 100 (или выше).

Пример из реальной жизни

В недавней истории применения ISO VG 100 применялось к большому насосу, где было бы достаточно минерального масла ISO VG 68 или его эквивалента ISO VG 32.Срок службы синтетического масла ISO VG 32 эквивалентен минеральному маслу ISO VG 68. Синтетическое масло ISO VG 32 работает значительно холоднее, чем эквивалентное минеральное масло.

С минеральным маслом ISO VG 100 радиальный подшипник с масляным туманом работал при температуре на несколько градусов ниже, чем с обычной смазкой картера и масляного кольца. Пользователь был доволен, но выразил разочарование тем, что трехрядный упорный подшипник работает так же сильно, как и раньше — 190 F.

.

Синтетическая формула премиум-класса ISO VG 32 была бы достаточной и дала бы пользователю все, о чем мог бы мечтать солидный профессионал в области надежности.

Специалисты по надежности хотели бы видеть корпуса подшипников насосов без маслосъемных колец, без масленок постоянного уровня и с минимальным количеством повторных отказов. Они начинают с правильной смазки.

Почему при всем этом радиальный подшипник крут? Ведь он тоже окружен толстым ISO VG 100. Он классный, потому что не имеет нагрузки. Нагрузка находится в трехрядном упорном подшипнике, и это создает температуру в дополнение к температуре трения, упомянутой ранее в этой статье.

Часть 2 этой серии будет посвящена рассмотрению допустимых, высоких и недопустимых температур для корпусов подшипников качения и подшипников насосов.

Ссылки

  1. MRC «Справочник инженера», Общий каталог 60, Copyright TRW, 1982
  2. Блох, HP; «Повышение надежности машин», издательство Gulf Publishing Company, Хьюстон, Техас, 1983, 1993
  3. .
  4. SKF America, Общий каталог, Калпсвилль, Пенсильвания (2000)
  5. Блох, Х.P. «Мудрость насоса: решение проблем для операторов и специалистов», John Wiley and Sons, Hoboken, NJ, 2011

Вязкость нефти и ее значение

Важным качеством смазки является ее вязкость. Вязкость — это показатель внутренней когезионной способности масла, более известный как его сопротивление течению. Вязкость определяется как равная напряжению сдвига/скорости сдвига. Масла с высокой вязкостью имеют молекулы с большей способностью когезии (более высокое сопротивление потоку), тогда как масла с низкой вязкостью имеют более низкую способность когезии (низкое сопротивление потоку), что позволяет достигать более высоких скоростей потока.


Смазочные материалы обычно используются для разделения движущихся частей в системе. Они уменьшают трение, поверхностную усталость, тепло, шум и вибрации. Смазочные материалы могут сделать это, образуя физический барьер между движущимися частями.

 

При нагревании масла его вязкость уменьшается, что снижает его грузоподъемность. Вязкость изменяется в зависимости от нагрузки и температуры. При повышении температуры смазка разжижается, а вязкость снижается.И наоборот, по мере снижения температуры смазка густеет, а вязкость увеличивается, что затрудняет ее заливку или перекачку. График иллюстрирует влияние температуры на вязкость.


Индекс вязкости (VI) — это измерение изменения вязкости масла в зависимости от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше он будет густеть при охлаждении и тем меньше он будет разжижаться при нагревании. Масла с высоким индексом вязкости более устойчивы к изменению вязкости и более эффективны в широком диапазоне температур.Масла можно классифицировать или сгруппировать по их значениям индекса вязкости.

  Определение вязкости чаще всего анализируется с помощью ASTM D445, известного как Стандартный метод определения кинематической вязкости прозрачных и непрозрачных жидкостей. Это делается путем измерения времени, в течение которого объем жидкости течет под действием силы тяжести через калиброванный стеклянный капиллярный вискозиметр при заданной температуре, обычно 40°C или 100°C. Кинематическая вязкость указывается в сантистоксах (сСт) при температурах 40°C и 100°C.1 сантистокс (сСт) = 1 мм²/с.

Вязкость является важным показателем в вашей программе мониторинга состояния. Он определяет состояние масла или способность масла смазывать внутренние компоненты, разделять контакты и уменьшать трение. Новые масла (Virgin Oil) тестируются как при 40°C, так и при 100°C для установления класса вязкости, а затем используются в качестве базовых данных по отношению к отработанному маслу. Он строится в зависимости от вязкости отработанного масла, чтобы определить любое увеличение или уменьшение отработанного масла.Это определяет, может ли масло по-прежнему обеспечивать достаточную смазку внутренних компонентов. Для вязкости обычно устанавливаются стандартные пределы увеличения и уменьшения: верхние пределы обычно устанавливаются на 10 % для предупреждения и на 20 % для проблемного или критического значения. Нижние пределы обычно устанавливаются примерно на 5 или 10 % для предупреждения и на 10 или 20 % для проблемы. Пример можно увидеть ниже.


Что вызывает повышение или понижение вязкости увеличение может быть вызвано, но не ограничиваясь, окислением, полимеризацией, нагарообразованием (сажей), загрязняющими веществами, антифризом, проникновением воды и/или добавлением неправильного тип масла.Уменьшение вязкости может указывать на разбавление топливом, резкое понижение индекса вязкости, термическое растрескивание, длительные периоды замены масла и, опять же, на добавление масла неправильного типа.

Существует так много важных факторов, касающихся вязкости, индекса вязкости, температуры, динамической и абсолютной вязкости, базовых масел, присадок, моносортов, всесезонных масел, синтетических масел, испытаний, трендов, ограничений и многого другого, их так много, что просто не хватает пришло время поместить всю информацию в этот документ, я объяснил основы, и теперь у вас должно быть понимание того, что такое вязкость и насколько она важна, если вы хотите узнать больше?


Свяжитесь с нами.

Родственные

Вязкость | Толстая и тонкая вязкость масла

Вязкость жидкости также можно определить по измеренному сопротивлению. Вы можете думать об этом как об энергии, необходимой для перемещения объекта через жидкость. Чтобы размешать воду ложкой, требуется немного энергии. Однако для размешивания меда той же ложкой требуется значительно больше энергии. Термин, используемый для описания этого, — кажущаяся вязкость, и он выражается в единицах, известных как сантипуазы (сП).Другими способами обозначения вязкости жидкости в более общих общих терминах являются «тонкая», «легкая» и «низкая» и предполагают, что жидкость легко течет, например вода. Такие термины, как «густой», «тяжелый» и «высокий», предполагают, что жидкость демонстрирует сильное сопротивление течению в примере, таком как мед.

Вязкость очень важна, поскольку она напрямую связана с несущей способностью жидкости. Чем больше вязкость жидкости, тем большие нагрузки она может выдержать. Жидкость должна быть достаточной для разделения движущихся частей при рабочих температурах оборудования.Зная, что вязкость жидкости напрямую связана с ее способностью нести нагрузку, можно подумать, что чем более вязкая жидкость, тем лучше она может смазывать и защищать. Дело в том, что использование высоковязких жидкостей может быть столь же вредным, как и использование слишком легкого масла. При использовании масла слишком низкой вязкости возникает контакт металла с металлом, плохое уплотнение и повышенный расход масла. Если вы используете слишком высокое значение, гидравлическое трение увеличивается, что приводит к снижению энергоэффективности, более высоким рабочим температурам и затрудненному запуску, особенно при низких температурах.Главное — выбрать не слишком легкую и не слишком тяжелую жидкость.

Жидкости сгущаются при понижении температуры и разжижаются при повышении температуры (как свечной воск). Степень их изменения определяется их индексом вязкости (VI). Номер индекса указывает на степень изменения вязкости масла в заданном диапазоне температур, в настоящее время 40-100°С. Масло с высоким индексом, скажем, 160, будет выглядеть и вести себя одинаково при этих двух температурах. Однако масло с низким индексом, скажем, 90, было бы совсем другим, если бы оно становилось очень жидким и жидким и легко выливалось бы при высоких температурах, подобно меду, если его нагреть до температуры выше комнатной.Вот почему существуют всесезонные масла.

Присадки для улучшения индекса вязкости

Небольшой объем высококачественного улучшителя индекса вязкости повышает функциональность моторного масла. Высококачественные моторные масла содержат от четырех до шести процентов присадок, улучшающих индекс вязкости. Из-за присущего им высокого индекса вязкости синтетические масла требуют меньшего количества масла, чем нефтяные.

В обоих типах масла присадка, улучшающая индекс вязкости, позволяет маслу работать в широком диапазоне температур, а его побочные группы могут повышать экономию топлива, обеспечивать диспергируемость, улучшать холодный пуск или снижать расход масла.Но есть момент, когда присадки, улучшающие индекс вязкости, становятся слишком полезными, и несколько производителей смазочных материалов, возможно, нарушили этот момент, выпустив новые синтетические масла.

Присадки для улучшения индекса вязкости, известные как полимеры, химические вещества, типичным примером которых являются длинные повторяющиеся цепочки молекул, появившиеся в лаборатории в конце 1940-х годов. Присадки, улучшающие индекс вязкости, могут содержать до 2000 атомов углерода в своих основных цепях. Базовые компоненты моторных масел имеют от 20 до 50 атомов углерода в своих основных цепях, и основные различия в присадках, улучшающих индекс вязкости, связаны с их боковыми группами, которые различаются по химическому составу или размеру.Например; некоторые боковые цепи присадок, улучшающих индекс вязкости, обеспечивают диспергируемость, а другие нет.

Присадки, улучшающие индекс вязкости, сталкиваются с двумя важными проблемами, обе из-за запутывания их длинноцепочечной структуры. Из-за временного притяжения между несмежными молекулами запутанные цепи загущают масло при низких температурах и препятствуют прокачиваемости масла при низких температурах. Когда запутанные полимерные цепи подвергаются сильному сдвигу, они склонны к разрыву, явление, называемое «обратным сдвигом».” Масло, подвергшееся сдвигу, имеет необратимую потерю вязкости и больше не образует толстой масляной пленки для защиты при работе на высоких скоростях, при высоких нагрузках или при высоких температурах. Высокие скорости сдвига возникают в местах, где масло проталкивается через узкие каналы в двигателе, например, между поршневыми кольцами и стенками цилиндров.

Всесезонные масла не в равной степени подвержены обратному сдвигу или загущению при низких температурах, их способность противостоять этим суровым условиям зависит от качества химического состава, улучшающего индекс вязкости.Базовые масла со скидкой, как правило, имеют низкокачественные присадки, улучшающие индекс вязкости. Масла высшего качества, такие как синтетические моторные масла AMSOIL, содержат присадки, улучшающие индекс вязкости, которые улучшают характеристики масла при высоких и низких температурах.

Универсальные масла

Чтобы сделать масло 5W-50, производитель начинает с базового масла с низкой вязкостью и добавляет относительно большой объем присадки, улучшающей индекс вязкости, до 15 процентов. Увеличивая объем присадки, производители снижают относительный объем некоторых других компонентов в масле.Например, при меньшем количестве базовых масел теряются некоторые основные смазочные свойства. С другой стороны, при меньшем количестве присадок двигатель становится более уязвимым к окислению, износу при запуске или коррозионным повреждениям.

Кроме того, тяжелые масла класса 50 имеют большее внутреннее трение, чем более легкие масла; следовательно, двигатель потребляет больше топлива, чем если бы смазка была более легкой, т.е. 30 или 20 класса. Кроме того, чем быстрее работает двигатель, тем больше мощности теряется на трение, что еще больше усугубляет неэффективность.Ни один производитель автомобилей не рекомендует масла с широким диапазоном вязкости, большинство рекомендует, например, вязкость 5W-20, 5W-30 или 10W-30. Современные двигатели имеют чрезвычайно малые зазоры, примерно вдвое меньше, чем у автомобилей, выпущенных всего десять лет назад. Масло одного размера (универсальное) не подходит всем.

По-видимому, некоторые производители считают, что подход «один размер подходит всем» заключается в том, чтобы просто удовлетворить автомобилистов, интересующихся синтетикой. Но один размер не подходит всем. Гоночным автомобилям может понадобиться масло вязкостью 50, но не вязкостью 5W, если только они не участвуют в гонках в холодную погоду.Легковым автомобилям часто требуется 5W, но не 50, потому что допуски их компонентов слишком жесткие для масла с вязкостью 50. И составление рецептуры масла широкого класса влияет не только на вязкость, но и на весь состав.

Проблема универсального подхода заключается в том, что один размер вообще не подходит. Масла широкого класса точно не соответствуют потребностям любого автомобиля и могут нанести вред. AMSOIL производит обширную линейку проверенных классов синтетической вязкости для удовлетворения потребностей любого применения; это не универсальное моторное масло.

Visco-Talk

Сэр Исаак Ньютон дал нам основное понятие вязкости: величина силы внутреннего трения в текущей жидкости равна произведению площади поверхности жидкости, градиента скорости и постоянной, называемой коэффициентом вязкости, которая изменяется от жидкости к жидкости. В зависимости от их поведения в присутствии сдвига жидкости обозначаются как ньютоновские или неньютоновские, в честь сэра Исаака Ньютона.

Жан Леонар Мари Пуазей вывел формулу скорости потока через трубку с учетом размеров трубы, перепада давления и коэффициента вязкости жидкости.Его вклад в эту область отмечен в единице коэффициента вязкости, равновесии.

Сэр Фредерик Уилфрид Скотт Стоукс показал, что объект, свободно падающий через вязкую жидкость, сначала ускоряется, а затем достигает постоянной скорости, известной как конечная скорость. Когда предельная скорость достигнута, направленной вниз силе тяжести, действующей на объект, точно противодействует направленная вверх сила вязкости жидкости. Конечная скорость объекта может быть использована для получения коэффициента вязкости жидкости.Важные для присвоения вязкости масла, классы кинематической вязкости определяются путем определения скорости потока жидкости под действием силы тяжести из капиллярной трубки в единицу измерения, известную как сток.

вязкость

Наиболее важным физическим свойством смазочного масла является вязкость. Вязкость определяет несущую способность масла, а также легкость его циркуляции. Правильный баланс между высокой вязкостью для переноски нагрузки и низкой вязкостью для облегчения циркуляции должен учитываться для любого смазочного материала и его применения.Масло обеспечивает преимущества в дополнение к смазке, и жизненно важно, чтобы оно могло течь при любых условиях. При использовании такие загрязнители, как вода, попадание топлива в масло, окисление и сажа, влияют на вязкость. Поэтому измерение вязкости является одним из наиболее важных тестов масла в механической системе.

Для мониторинга состояния машин общепринятым методом является кинематическая вязкость, определяемая как сопротивление потоку под действием силы тяжести.

На вязкость масла влияют:

• Вариации температуры. Индекс вязкости (VI) смазочной жидкости показывает, насколько вязкость масла изменяется в зависимости от температуры.Высокий индекс вязкости указывает на то, что вязкость масла изменяется незначительно из-за колебаний температуры, тогда как низкий индекс вязкости указывает на относительно большое изменение вязкости. Масло с вязкостью, которая не сильно меняется в диапазоне от 40°C до 100°C, будет иметь более высокий индекс вязкости, чем масло с большим изменением вязкости. Тест индекса вязкости (ASTM D 2270) основан на кинематической вязкости масла при 40°C (104°F) и 100°C (212°F). Цифры индекса вязкости выше 95 считаются высокими. Масла с высоким индексом вязкости обеспечивают лучшую защиту важных компонентов в широком диапазоне температур.
• Присадки – присадки могут входить в состав масел. Например, 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.
• Побочные продукты термического и окислительного разложения – эти побочные продукты нерастворимы, но переносятся маслом в стабильной суспензии.
• 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.
• Загрязнение водой — масло и свободная вода не смешиваются, во всяком случае, химически. Но при определенных обстоятельствах они объединятся, образуя эмульсию, похожую на кофе со сливками, и это на самом деле увеличит кинематическую вязкость масла.

Измерение кинематической вязкости 

Гравиметрический капилляр

— наиболее широко используемый метод измерения кинематической вязкости — это использование гравиметрического капилляра с контролируемой температурой, обычно 40°C для односортных масел и 40 и 100°C для всесезонных масел.Измерения с использованием капиллярных вискозиметров основаны на зависимости между вязкостью и временем. Чем более вязкое масло, тем дольше оно будет течь через капилляр только под действием силы тяжести. В настоящее время используется несколько стандартизированных капилляров. В большинстве лабораторных приборов используются стеклянные капилляры или «трубки». В более позднем усовершенствовании для полевых измерений кинематической вязкости используется капилляр с разделенной алюминиевой кюветой

.

Инструменты предназначены для работы в качестве капилляров прямого или обратного потока.В прямоточных капиллярах резервуар для проб располагается ниже измерительных меток. В типах с обратным потоком резервуар находится выше меток. Капилляры с обратным потоком позволяют тестировать непрозрачные жидкости, а некоторые из них могут иметь третью измерительную метку. Наличие трех измерительных меток обеспечивает два последовательных времени потока и улучшает воспроизводимость измерений.

► ПОРТАТИВНЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОМЕТР БЕЗ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

Полевые или мобильные приложения, где требуется результат кинематической вязкости, можно удовлетворить с помощью вискозиметров нового поколения, основанных на конструкции капилляра с разделенными ячейками Хеле-Шоу.Один нагреваемый алюминиевый блок с обработанным капилляром позволяет регулировать вязкость при температуре 40°C без использования растворителей для очистки.

Как и в случае с лабораторными системами, образец объемом 60 мкл пипетируется и вводится в ячейку с регулируемой температурой, обычно установленной на 40°C. По завершении устройство сообщает о кинематической вязкости непосредственно на экране. После тестирования оператор энергично очищает пластины чистящей салфеткой, и ячейка нагревается для следующего образца.

► РУЧНЫЕ СИСТЕМЫ СТАНДАРТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Эти системы состоят из ванны с очень точным контролем температуры, в которую погружены прямоточные капилляры.Образец масла, обычно 10 мл, всасывается в трубку, пока не достигнет начальной точки. Затем всасывание прекращается, и масло течет под действием силы тяжести через контролируемую капиллярную часть трубки. На трубке видны две-три метки. Оператор наблюдает за мениском масла, когда оно проходит начальную точку. В этот момент оператор определяет, сколько времени потребуется маслу, чтобы пройти последнюю отметку. Пробирки выбираются таким образом, чтобы испытание длилось не менее 200 секунд. Это упрощает ручной хронометраж.ASTM D 445 — это метод определения кинематической вязкости, изначально написанный для ручного метода.

► АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД УББЕЛОДЕ

Обычной системой, используемой в лабораториях, является автоматизированный модифицированный метод Уббелоде. Флакон объемом 10 мл помещается в небольшую карусельную стойку. Система подает масло в трубы ручным способом, но в этом случае все задачи берет на себя компьютерная программа. Система не требует, чтобы оператор контролировал и контролировал расход масла.

Важные выводы

Вязкость является важным свойством жидкости, и мониторинг вязкости необходим для анализа масла.Обязательно изучите методы измерения кинематической вязкости отработанных масел и помните, что методы немного отличаются. Важно понимать детали измерения вязкости, чтобы можно было принимать точные решения по смазке.

При поиске вискозиметра на месте не ищите полного соответствия между лабораторным кинематическим вискозиметром и прибором на месте, особенно для полевых систем. Учитывайте технику, условия и пользовательскую среду. Трудно ли получить или сохранить растворители? Используется ли оборудование регулярно? Всегда проверяйте новое масло тем же вискозиметром, который вы используете для текущего масла.Вернуться на страницу анализа масла.

Получите бесплатное электронное руководство и узнайте больше
Загрузить электронное руководство

Исследование вязкостно-температурных характеристик ПАО и эфирного масла – IJERT

Исследование вязкостно-температурных характеристик ПАО и сложноэфирного масла

Фейлан Нин, Яньшуан Ван, Лицзюнь Ян, Эрцян Ван

Школа машиностроения Тяньцзиньский технологический и образовательный университет

Тяньцзинь, Китай

Реферат: Изучить вязкостно-температурные характеристики ПАО масел и эфирных масел и найти их отличия.Вязкость масел ПАО и эфирных масел при температурах от -30 до 150 измеряют прибором кинематической вязкости SYP1003. Кривые зависимости вязкости от температуры представлены на основе метода наименьших квадратов. Установлены выражения вязкость-температура с использованием модели Walther-ASTM. Выражение лучше прогнозирует значение вязкости и может быть использовано на практике. Результаты эксперимента показывают, что вязкость двух смазочных масел уменьшается при повышении температуры.Вязкостно-температурные характеристики двух типов смазочных масел лучше, и вязкость снижается медленнее при высоких температурах, чем при низких температурах. Экспериментальные данные показывают, что вязкостно-температурная характеристика масла на основе сложных эфиров лучше, чем масло на основе ПАО. По мере повышения температуры разница в вязкости между двумя типами масел становится все меньше и меньше. При температуре до 150°С вязкость двух смазочных масел имеет тенденцию быть одинаковой. Чтобы сохранить вязкостные и температурные характеристики используемого масла, температура использования двух видов смазочного масла должна быть выше 30°С.

Ключевые слова:Масло смазочное, вязкостно-температурная характеристика, вязкостно-температурная модель

ВВЕДЕНИЕ

Вязкость

является одним из важных физико-химических показателей при выборе смазочного масла. Различные условия работы требуют использования смазочного масла разной вязкости. Чем выше вязкость, тем толще масляная пленка и тем лучше фрикционные характеристики. Но слишком высокая вязкость увеличивает сопротивление трению. Наоборот, слишком низкая вязкость недостаточна для образования масляной пленки, что увеличивает механические потери.Вязкость напрямую влияет на степень износа, выход из строя поверхности трения, потерю силы трения и работоспособность [1-2]. Температура является важным внешним фактором, влияющим на вязкостные характеристики смазочного масла. Рабочая температура смазочного масла сильно различается в зависимости от условий работы. Иногда необходимо поддерживать хорошее смазывающее действие в широком диапазоне температур, что требует хороших вязкостно-температурных характеристик смазочного масла [3-4].В Китае Bian Sen, Fei Yiwei et al. В работе [5] изучались уникальные физико-химические свойства масел ПАО и эфирных масел, обусловленные разным химическим составом. Фей Ивэй, Го Фэн и др. [6] проанализированы характеристики PAO (полиалкена) и эфирного синтетического авиационного смазочного базового масла,

и сосредоточился на механизме их высокотемпературного распада. Ши Чэнфэй, Фу Хунжуй и др. [7] изучали влияние сложноэфирного масла на вязкостно-температурные свойства масла ПАО. Wang Zhifang, Liu Yifei et al.В работе [8] проанализированы ошибки подбора различных методов подбора модели вязкостно-температурной характеристики смазочного масла. В зарубежных странах Rozga P. [9] провел экспериментальное исследование распространения стримеров синтетического эфира под действием грозового импульсного напряжения, Karthik R [10] и другие изучали изоляционные характеристики эфирного масла и анализ стабильности его технологии изоляции, Martins RC [11] изучал влияние масла PAO и эфирного масла на эффективность и коррозию зубчатых передач, а Revithi B [12] изучал изоляционные характеристики и изменения эфирного масла.В текущем исследовании нет исследования, сравнивающего вязкостно-температурные характеристики эфирного масла и масла PAO в широком диапазоне температур. На практике, в связи с тем, что рабочая температура смазочного масла иногда сильно меняется, необходимо понимать вязкостно-температурные характеристики масла в широком диапазоне температур. Целью данной статьи является изучение изменения вязкости эфирного масла и полиальфаолефинового масла в зависимости от температуры, а также построение кривой вязкость-температура и модели вязкость-температура Walther-ASTM.

II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

  1. Тестирование

    1. образцы и условия испытаний

      Экспериментальное масло представляет собой масло на основе ПАО и сложноэфирное масло. Масло ПАО получают из олефина из этилена путем полимеризации, а затем дополнительно полимеризуют и гидрируют. Масло PAO обладает хорошей термической стабильностью при окислении, текучестью при низких температурах и низкой летучестью. Эфирное масло имеет низкую температуру замерзания, сильную антиокислительную способность и отличные противоизносные, противоизносные и противоизносные свойства.Диапазон температур испытания в этом эксперименте составляет от -30 до 150°С, брать значение температуры каждые 20°С, проверять кинематическую вязкость образца масла при соответствующей температуре и получать 10 групп экспериментальных значений.

    2. тестовое устройство

      Устройство, используемое в этом эксперименте, представляет собой тестер кинематической вязкости нефтепродуктов syp-1003, который в основном состоит из стеклянного капиллярного вискозиметра, рукава постоянной температуры, среды постоянной температуры, ртутного стеклянного термометра, нагревателя, смесителя, блока контроля температуры и т. д., как показано на рисунке 1.

      против

      против

      проба т . Произведение среднего времени истечения t и постоянной вискозиметра c является кинематической вязкостью, блок

      это мм2/с. То есть: v c t . Кинематическая вязкость

      PAO масло и эфирное масло показаны в Таблице 1.

  2. обработка и анализ данных испытаний

    Кривая вязкости масла PAO и сложноэфирного масла в зависимости от температуры показана на рисунке 2:

    Рис. 1 Прибор для измерения кинематической вязкости SYP1003

    Когда температура измерения выше 100°С, в качестве среды с постоянной температурой должен использоваться глицерин, а когда температура измерения ниже 0°С, в качестве среды с постоянной температурой должен использоваться безводный этанол.

    Используемый стеклянный капиллярный вискозиметр должен быть проверен в соответствии с правилами проверки капиллярного вискозиметра JJG155, и должна быть определена соответствующая константа. В зависимости от температуры испытания следует выбрать подходящий вискозиметр для измерения кинематической вязкости образца масла. Для обеспечения ламинарного течения смазочного масла в капилляре время истечения пробы должно быть не менее 200 с, а вискозиметра с внутренним диаметром 0.4 мм не менее 350 секунд.

    С. метод испытаний

    Установите требуемую температуру испытания на экспериментальном устройстве и нагрейте баню с постоянной температурой. После нагревания наблюдайте за ртутным термометром и точно настройте температуру экспериментального устройства. Выберите подходящий вискозиметр, с помощью ушного шарика засосите образец масла в вискозиметр и поместите его в ванну с постоянной температурой для нагревания на 10-15 мин. Используйте ушной шарик, чтобы отсосать жидкость пробы масла выше верхней отметки вискозиметра и выпустить ее.Когда уровень жидкости достигнет верхней отметки, начните отсчет времени, когда он достигнет нижней отметки, завершите отсчет времени и измерьте четыре раза под каждым значением температуры. Если время интервала меньше 200 с, вискозиметр с меньшим внутренним диаметром должен быть заменен и измерен повторно.

    Вязкость образца масла при каждой температуре измеряли четыре раза с помощью описанного выше экспериментального устройства и метода. Для уменьшения случайной ошибки следует исключить данные, погрешность которых превышает ±0,5% от среднего арифметического.Затем среднее арифметическое времени истечения не менее чем в два раза принимается за среднее значение времени истечения

    Рис. 2. Вязкость масла на основе полиальфаолефинов и сложноэфирного масла при различных температурах

    Из рисунка видно, что кинематическая вязкость обоих масел уменьшается с повышением этой температуры. Это связано с тем, что повышение температуры усиливает молекулярную вибрацию смазочного масла, расстояние между молекулами увеличивается, поэтому межмолекулярная сила ослабевает, уменьшается сцепление, уменьшается внутреннее трение масла и, наконец, уменьшается вязкость смазочного масла.На рис. 2 показано, что вязкость быстро изменяется при низкой температуре и имеет тенденцию быть плавной, когда она падает до определенной температуры. По сравнению с кривой вязкость-температура обнаружено, что разница вязкостей между PAO-маслом и сложноэфирным маслом становится все меньше и меньше по мере повышения температуры, а кривая сложноэфирного масла более плавная, чем кривая PAO-масла, что показывает, что вязкость- Температурная характеристика эфирного масла лучше, чем у масла ПАО. Молекулярная цепь ПАО масла относится к изоалканам с множественными гребенчатыми боковыми цепями на прямом алкановом скелете, а прямой алкановый скелет определяет вязкостно-температурные характеристики ПАО масла.Из-за длинноцепочечной сложноэфирной функциональной группы, чем длиннее основная цепь, тем лучше вязкостно-температурные свойства и тем выше индекс вязкости. Чем больше индекс вязкости масла, тем лучше вязкость. Как правило, индекс вязкости PAO-масла составляет более 120, а эфирного масла — более 150.

    Таблица 1 Вязкость масла PAO и эфирного масла

    Температура

    -30

    -10

    10

    30

    50

    70

    90

    110

    130

    150

    Вязкость масла PAO

    мм2/с

    1024.6

    1402.01

    333,59

    105,83

    44

    22,73

    12,85

    8.11

    5,64

    3,94

    Вязкость сложноэфирного масла

    мм2/с

    2426.28

    431,9

    111.9

    41,6

    19,72

    11.003

    6,84

    4,46

    3,27

    2,49

    Разница вязкости

    мм2/с

    7819.72

    970.11

    221,69

    44,23

    24.28

    11.727

    6.01

    3,65

    2,37

    1,45

  3. Создание вязкостно-температурной модели Walter-ASTM

ф

требуется как минимум.

Соотношение Walther-ASTM может быть примерно N

2 2

10АВ LG(я 273)

п

п

(3)

записывается как:

ви ф я

i1

ви 10

i1

0.6

мин

lg lg(v 0.6) A B lg( 273)

(1)

Частичным выводом можно получить следующее:

Где,

  1. – кинематическая вязкость, единица измерения

    .

    мм2/с

    это

    А

    № 2

    v 10 0,6

    v 10 0,6

    я

    я

    10 АВ LG( я 273) 0

    (4)

    относительная температура, единица. А В — константа.Для подбора экспериментальных данных используется метод наименьших квадратов, а набор точек экспериментальных данных равен

    .

    Б

    i1

    v 10 0,6 0

    v 10 0,6 0

    № 2

    10 АВ LG( я 273)

    я

    i1

    {( ,v )}(i 1,2,…,n)

    Полученные параметры А и В заносятся в

    я , я

    против

    — экспериментальный

    .

    формула (1). Это полученная вязкость Walther-ASTM

    -температурная модель, и ее уравнение вязкость-температура

    температура, i кинематическая вязкость смазочного

    масло

    .Из формулы (1) можно получить формулу:

    следующим образом:

    Для масла ПАО:

    я

    я

    в ф 1010AB LG(я 273)

    0,6

    …(2)

    lg lg(v 0.6) 8.31773 3.23117 lg( 273) (5) Для сложноэфирного масла:

    Подставив экспериментальную температуру i в формулу (2), вычисленное значение

    ф

    в

    lg lg(v 0,6) 8,87527 3,49345 lg( 273) (6)

    Кривая вязкостно-температурная зависимость масла на основе полиальфаолефинов и сложноэфирного масла показана на рисунке 2.В таблице 2 показаны рассчитанные значения и

    кинематическая вязкость i смазочного масла при

    температуры я могу получить.

    Когда для оценки параметров используется метод наименьших квадратов, сумма квадратов отклонений между

    90 002 относительных погрешностей масла PAO и сложноэфирного масла по модели вязкости-температуры Walther-ASTM. Можно видеть, что ошибка подбора вязкостно-температурной модели Walther-ASTM больше при низкой температуре и меньше при высокой температуре.

    экспериментальная кинематическая вязкость

  2. и расчетное значение

Таблица 2 Расчетное значение вязкости масел PAO и эфирных масел и относительная погрешность

Масло ПАО

Эфирное масло

Температура/

Расчетная кинематическая вязкость

/(мм2/с)

относительная погрешность/ %

Расчетная кинематическая вязкость

/(мм2/с)

относительная погрешность/ %

-30

11706.9206

12.4723

3002.3842

19.1882

-10

1415.0325

0,9203

433.9151

0,4644

10

305.9602

9.0305

109.5789

2.1182

30

98.0716

7.9110

40.0160

3,9584

50

41.2863

6,5730

18.7534

5.1544

70

21.0705

7.8761

10.4446

5.3463

90

12.3520

4.0316

6.5744

4.0403

110

8.0170

1.1608

4,5235

1.4042

130

5.6158

0,4304

3.3262

1,6899

150

4.1702

5.5219

2,5733

3.2373

III Заключение

  1. Вязкостно-температурные характеристики масел на основе полиальфаолефинов и эфирных масел улучшаются при более высокой температуре и ухудшаются при более низкой температуре.С повышением температуры разница вязкости между полиальфаолефиновым маслом и эфирным маслом становится все меньше и меньше и остается неизменной, когда температура превышает 150°С.

  2. Когда температура ниже 10°С, вязкость масел на основе полиальфаолефинов и масел на основе сложных эфиров быстро увеличивается, а диапазон повышения масла на основе полиэфиров больше, чем у масел на основе сложных эфиров, что указывает на то, что вязкостно-температурные характеристики масел на основе сложных эфиров лучше, чем у масел на основе сложных эфиров. Масло ПАО при низких температурах.

  3. Для улучшения вязкостно-температурных характеристик масла применяется

температура эфирного масла и полиальфаолефинового масла около 30

ССЫЛКА

  1. WANG Y S, YANG BY, WANG L Q и др.Экспериментальное измерение кинематической вязкости двух видов авиационного смазочного масла [J]. Journal of Henan University of Science and Technology Natural Science Edition, 2004, 25(6):13-15.

  2. WEN S Z, HUANG P и др. Принципы трибологии, 4-е издание. Издательство Университета Цинхуа, 2012 г. (на китайском языке)

  3. WANG Y S, XU H Y, YANG BY и др. Вязкостно-температурные характеристики авиационного масла HKD-1[J]. Журнал Хэнаньского университета науки и технологии Natural Science Edition, 2005 г., 26 (4): 28-29.(на китайском языке)

  4. LI X H, ZHAO X J. Анализ факторов, влияющих на вязкость смазки [J]. Смазочное масло, 2009, 24(6):59-64. (на китайском языке)

  5. Биан С., Фей Ю.В., Яо Т. и др. Структура и свойства базовых масел на основе ПАО и сложных эфиров [J].Chemical Industry Times, 2015, (06): 50-53. (на китайском языке)

  6. FEI Y W, GUO F, YAO T и др. Анализ свойств поли

    олефинов и базовых масел для смазочных материалов Ester Aero[J].Chemical Industry Times, 2015(11):44-46.(на китайском языке)

  7. Ши С.Ф., Фу Х.Р., Ван Б.Л. и др. Влияние сложноэфирного масла на вязкостно-температурные характеристики поли-альфа-олефинов[J].Lubrication Engineering, 2012, 37(7):68-70. (на китайском языке)

  8. WANG Z F, LIU Y F, FU X J и др. Экспериментальное исследование зависимости вязкости от температуры смазочных масел [J]. Lubrication Engineering, 2016, 41(4):24-28. (на китайском языке)

  9. Розга П. Распространение стримеров в малых зазорах синтетического эфира и минерального масла под действием грозового импульса[J].IEEE Transactions on Dielectrics & Electrical Insulation, 2015, 22(5):2754-2762.

  10. Картик Р., Раджа Т. С. Р., Шунмугам С. С. и др. Оценка эффективности эфирного масла и смешанных изоляционных жидкостей[J]. Журнал Института инженеров (Индия): серия B, 2012 г., 93 (3): 173–178.

  11. Martins R C 1. Влияние композиций PAO + сложноэфирное масло на микропиттинг и эффективность зубчатых передач [J]. Международный журнал науки и техники о поверхности, 2011, 5(4):312-329.

  12. Ревати Б., Раджамани М. П. Э. Исследования характеристик пробоя прессованного картона, пропитанного эфирным маслом, под воздействием наночастиц [C] Международная конференция IEEE по электрическим, компьютерным и коммуникационным технологиям. ИИЭР, 2015:1-5.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.