Зависимость вязкости масла от температуры таблица – Вязкость масла 5w-30, таблица значений и способы измерений

Содержание

Таблица вязкости моторных масел по температуре

Данная статья будет особо полезна «начинающим» автовладельцам, недавно прикупившим свой первый автомобиль. Почему именно так? Название статьи гласит «Таблица вязкости моторных масел по температуре». Водитель, не сталкивавшийся ни разу с подобным понятием, самостоятельно разобраться не сможет. Опытные владельцы в силах «прочитать» содержимое с первого взгляда. О того, что мы заливаем в мотор, зависит срок службы машины. Не всегда водителя придерживаются установленных правил, рекомендаций, в силу различных причин. Зачастую, это незнание основ теории по идентификации смазок, нехватка времени на поездки в специализированные автомагазины, жажда тотальной экономии. В итоге, покупается товар «подешевле», несоответствующий стандартам конкретного транспортного средства. Спустя некоторое время силовой агрегат начинает капризничать, снижается мощность, повышается потребление топлива. Поездка на станцию ТО неизбежна.

  • Быстрая, дерзкая езда – базовое мне не подходит, залью спортивное: ошибка. Если вы любите «спортивный» стиль езды ещё не значит, что следует заливать полностью синтетическое масло для спорткаров. Нет. Именно так вы доведёте мотор до «смерти». Бурная езда сильно ударит по карману, когда потребление топлива возрастёт в несколько раз при критических нагрузках;
  • во времена выпуска моей «старушки» хорошей смазки ещё не было. Будем делать капремонт: ошибка. На каждом с этапов производства транспортных средств, разрабатывалось соответствующее масло. Помимо нефтяной основы, включались синтетические присадки с защитными свойствами. Возраст машины абсолютно ни к чему. Капитальный ремонт может подождать, если вовремя начать заливать толковую жидкость.

Основная задача каждого производителя – не допустить длительное соприкосновение деталей между собой без смазывающего вещества. Но при этом учитывать разношёрстность температурных режимов. Химическое вещество ведёт себя по-разному в разных режимах. Соответственно, об однотипности не может идти речи. Необходимо выделить несколько температурных групп, определить для них индексы для идентификации. Часто владельцы авто принимают температуру охлаждающей жидкости за градус масла. Это далеко не так. При стандартном градусе тосола в 90°С, градус смазки может достигать 140°С. Итак, вязкость – это химическая способность смазки оставаться на поверхности детали, сохранив текучесть. Величина не постоянная, а переменная.

Представители американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE) предложили систематизировать показатели в виде таблицы. Итак, таблица вязкости масла показывает характеристики любого вещества при разных показателях градуса. При таких показателях, работа мотора считается безопасной. Всё, что выходит за пределы, не подлежит гарантии.

Каждая покупка для неопытного собственника транспорта перерастает в квест по расшифровке таинственных символов. Дабы упростить, читайте пример. Старт начинается с аббревиатуры SAE, после которой идёт ряд букв и чисел. Всего существует три вариации:

  • с буквой: считается чисто зимний вариант смазывающего вещества. SAE 5W;
  • без буквы: аналогично, только летний. SAE 40;
  • смешанный тип: универсальный, всесезонный. SAE 5W40. С целью упрощения процедуры выбора, повышения продаж, производители постепенно переходят на смешанный тип. Мотивируя очередным улучшением и заботой об автомобиле.

В данном примере, 5W означает низкую тягучесть. Жидкость рекомендовано использовать при температуре не ниже -35°С. Алгоритм такой, от стандартного числа «40» отнимаем то, что написано, получаем исходный градус. Вуаля. Если показатель градуса будет ниже, значит двигателю, стартеру будет сложнее проворачивать коленчатый вал со всеми механизмами.

Загадочное второе число показывает вязкость при стандартной рабочей температуре в 110-140°С. Чем оно выше, тем выше показатель, и наоборот. Дабы не уложить «на лопатки» свой мотор, внимательно смотрите показатели в инструкции по эксплуатации транспортным средством.

Интересный факт: профессиональные автомеханики из популярного журнала «За рулём» провели реальный опыт с заменой жидкости. Сначала зафиксировали показатели мощности, расхода топлива, выбросов в экологию при смазке с вязкостью в 40 единиц. После, в Жигули было залито вещество с показателем вязкости 50 единиц. Спустя некоторое время, показатели стали стремительно снижаться. Это говорит о том, что не следует заливать, что попало в двигатель. Учтите это при очередном ТО. Речь не идёт об отечественном автомобиле, иномарка показала бы идентичные показатели.

Очень важен критерий вязкости при запуске мотора в отрицательные температуры. Компетентные специалисты утверждают, что каждый холодный запуск двигателя это минус 400-500 км. от общего ресурса. Вот, что делает мороз с металлом. Износ деталей увеличивается, зазоры расширяются, прочность маслянистой плёнки ослабевает. Если кто-то думает, что при прогреве износа нет, то он глубоко ошибается. Даже когда автомобиль простаивает, он изнашивается, появляется усталость металла, коррозия вылезает наружу, сквозь толщину грунтовки, лакокрасочного покрытия, антикоррозийной обработки.

Чтобы легче водителю было воспринимать информацию, своевременно её обрабатывать, приводим пример табличного варианта:

  1. SAE 0W: -40 — -15;
  2. 5W: -35 — -15;
  3. 10W: -30 — 0;
  4. 15W: -25 — +5;
  5. 20W: -15 — +15;
  6. 30: -5 — +35;
  7. 40: +10 — +40;
  8. 0W-30: -40 — +35;
  9. 0W-40: -40 — +40;
  10. 0W-50: -35 — +50;
  11. 5W-30: -35 — +35;
  12. 5W-40: -35 — +40;
  13. 5W-50: -35 — +50;
  14. 10W-30: -30 — +35;
  15. 10W-40: -30 — +40;
  16. 10W-50: -30 — +50;
  17. 15W-30: -25 — +35;
  18. 15W-40: -25 — +40.

Итак, исходя из данных видно, что чем выше индекс, тем гуще плёнка масла, а значит и вязкость.

Помимо качества смазки, на общее техническое состояние автомобиля влияют:

  • стиль, манера управления;
  • октановое число бензина, коэффициент парафина в дизеле;
  • температура и география эксплуатации;
  • перегазовки, количество оборотов в минуту;
  • цикл поездок: городской, загородный;
  • оригинальность и соответствие стандартам нефтяного или синтетического продукта. Товары сомнительного происхождения, которых полно на авторынках, не всегда отвечают заявленным требованиям.
  • вес дополнительно перевозимого багажа, груза.

Хочется очередной раз напомнить о соблюдении сроков прохождения технического осмотра. Допускается разногласия в диапазоне 500 км., не более. Свыше нормы, может восстать вопрос о снятии гарантийного обязательства с технического средства. Не допускайте этого. Некоторые владельцы любят часто экспериментировать с подбором смазывающей жидкости, топлива. Да, подбирать оптимальное следует. Но это не значит, что каждый цикл заливать новое. Помните, частая смена также приводит к негативным последствиям. Успехов. Гладкой дороги. Всех благ.

Автор: Максименко Игорь

Вам будет интересно

maslogsm.ru

Таблица вязкости масел моторных по температуре, расшифровка значений

Хотел бы сразу дать кое какую ремарку в начале статьи: когда только создавался мой двигатель – еще отсутствовали современные масла с высоким показателем вязкости, так что компании — производители не имели возможности их кому-то «советовать» — в то время отсутствовали не только новые марки машинного масла, отсутствовали также и технологии изготовления моторов, которые рассчитаны на новые виды масел, поэтому уже сейчас следует начинать искать квалифицированного ремонтника для капремонта двигателя.

Данная статья создана для сомневающихся и автолюбителей, которым просто хочется знать, почему все устроено таким образом.

Что представляет собой вязкость?

Учитывайте, что основная задача автомобильного масла – это недопущение создания сухого трения внутренних элементов в моторе (имеются ввиду цилиндры и так далее), а также для гарантирования минимального показателя трения при высокой герметичности. Понятное дело, что создать субстанцию, которая могла бы обладать нужным для этого характеристиками, и имела бы постоянные показатели свойств температуры практически нереально, а разница температуры смазки в моторе сильно различается.

Необходимо также заметить, что показатель вязкость масла сильно зависит от температуры двигателя. Та температура, которую многие водители видят на приборной панели своего автомобиля, и которую обычно называют температурой мотора – в реальности является температурой используемой охлаждающей жидкости (она на самом деле стабильна в разогретом моторе и составляет примерно 90 градусов). Значение температуры смазки в моторе при этом сильно меняется и может достигать 100 градусов.

Наиболее ценным свойством автосмазки является ее вязкость. На обычном языке, который будет понятен автолюбителю, можно сказать таким образом: вязкость смазки – это ее возможность сохраняться на поверхности рабочих элементов мотора и сохранять стабильный показатель текучести. Совсем не трудно для понимания.

  • 5W. Расшифруем код показателя вязкости смазки для автомобильного двигателя. Он обозначает низкотемпературный показатель вязкости, что холодный пуск мотора может производиться при температуре не менее -35 градусов (другими словами от значения перед литерой W стоит убрать 40). Это наименьшая температура автосмазки, при которой насос мотора способен перекачать смазку по патрубкам в цилиндры, при этом не спровоцировав их сухого трения и возникновения в связи с этим внештатных ситуаций.

Если вы попробуете убрать от данной цифры 35 (в нашем случае показатель будет -30°С), вы увидите значение наименьшей температуры «проворачиваемости» мотора.

Легко понять, что со снижением температуры в двигателе смазка меняет свои свойства и становится гуще, поэтому насосу труднее его перекачивать к цилиндрам, а стартеру труднее прокрутить мотор на морозе. Однако это усредненный показатель и настоящая картина будет значительно зависеть от мотора, вот почему при выборе масла с нужным показателем вязкости важно не пренебрегать советами производителя своего автомобиля.

Гораздо полезнее знать второе число – это показатель высокотемпературной вязкости (в нашем случае показатель является 30). Этот показатель не получится так легко, как первое значение перевести на ясный для автовладельца язык, поскольку это общий-собирательный показатель, который указывает на значение наименьшей и наибольшей вязкости смазки при значении рабочей температуры между 100 и 140°С.

Учитывайте также, что чем более высокое значение данного числа, тем будет выше уровень вязкости автомобильной смазки на максимальных рабочих температурах. Насколько это вредно/полезно для вашего двигателя – об этом может сказать лишь сам производитель авто.

Таблица значений вязкости автомобильной смазки

Что на самом деле более вредно для мотора, высокая или низкая вязкость?

  • Сразу стоит отметить в уже который раз: показатель вязкости моторной смазки должен соотноситься с нормами автомобильного производителя. И это не зависит от возраста двигателя, от пройденного расстояния, от размера кошелька или «уважаемого» мнения мастеров из сервис-службы.
  • Самая простая для владельцев авто пара трения в моторе – это цилиндр и поршень, вот почему мы возьмем именно эту пару для проведения своей интеллектуальной оценки.
  • Вязкость масла – важный параметр, который на емкости прописывают литерами SAE. Уже много лет как прошло то время, когда по показателю вязкости можно было понять какое это масло, полусинтетика или чистая синтетика. Автолюбители с опытом, наверное, ещё вспомнят, когда в магазинах продавалось масло SAE. В те времена все было понятно и доступно даже для новичков: 15w-40 – это минеральная смазка, 10w-40 уже относится к категории полусинтетических смазок с большим количеством присадок, а 5w-40 – чистая синтетическая смазка.
  • В 2019 году все обстоит совсем иначе. На рынке можно поискать и приобрести полусинтетику со значением 15w-40 либо получить чистую синтетику на 10w-40.

Что на самом деле могут значить данные буквы и цифры? Попробуем понять

  • По современной классификации SAE моторные смазки стоит подразделять на зимние (это емкости, которые имеют на этикетке значение “w”), на летние и многосезонный вариант.
  • Классические нормы вязкости смазки обозначаются таким способом
  • Зимние масла имеют такую маркировку (она зависит от температуры): SAE 0w, 5w (и другие).
  • Летние имеют свои обозначения.

Также стоит отметить многосезонные смазки — они выпускаются в смешенной спецификации, другими словами они объединили в себе различные параметры вязкости и имеют разделение тире: SAE 0w-30, 0w-40 (и другие).

Как думаю, уже поняли читатели, почти все упомянутые смазки для двигателей, имеющиеся к настоящему моменту в продаже, можно считать универсальными.

В обозначении показателя вязкости по SAE цифры гласят:

  • Первая (она обозначает собой зимнее применение), к примеру, 0w – говорит нам о наименьшей температуре холодного запуска двигателя. Что это может значить? Чем меньшей будет данная цифра, тем на более холодный режим работы рассчитана смазка.
  • Вторая (она обозначает собой летнее применение) говорит нам о возможности использования смазки в установленных значениях (имеются ввиду значения температуры)

Существует такое ложное заблуждение, что летний параметр вязкости смазки двигателя – его цифры обозначают температуру наименьшей температуры воздуха, при которой вероятна работа мотора. К примеру, масло с показателем вязкости 5w-30 обычно производится для температуры + 30 градусов. Но это вранье! Ничего подобного быть не может и данные цифры не относятся к температуре. Учитывайте, что летнее значение – это только условные цифры, которые не имеют отношения к температуре воздуха.

Таблицу масел согласно значению SAE вы можете увидеть выше

Показатель вязкости смазки при рабочих значениях температур

Что случается, когда мотор, и, естественно, автомобильная смазка, нагрелись до нужного показателя? В это время включается в работу механизм охлаждения мотора.

Далее все действует по схеме: при высокой нагрузке либо при высоких оборотах мотора уровень трения возрастает = таким образом увеличивается и температура масла = после этого наступает второй этап и значение вязкости смазки снижается = падает толщина маслянистой пленки = кф внутреннего трения составных частей мотора также падает до минимального значения= снижается температура смазки (в этом помогает механизм охлаждения), либо в конце концов, ее рост значительно уменьшается.

Круг замыкается и двигатель начинает свою работу.

Отсюда следует, что в реальности, стабильность мотора зависит не столько от полного значения вязкости, сколько от скорости ее изменения.

Есть ли разница в рабочих температурах моторов различных объемов?

Да, разница имеется и она достаточно велика, особенно если мы говорим про новые типы моторов. По этой причине имеются различные допуски автомобильных производителей для смазок, а также разные классы качества (самый понятный пример – обозначение смазок по ACEA).

Отсюда можно сделать вывод, что даже различные типы масел, на бутылках которых есть обозначение, например, 5W-30, на самом деле могут иметь различную вязкость на уровне температуры воздуха 120, либо скажем 145 градусов. И данная динамика, в списке остальных параметров, может обозначаться в тех литерах и цифрах на емкости с маслом.

При этом, стоит в какой раз отметить: динамика вязкости смазки не может быть положительной или отрицательной – динамика должна быть подходящей, другими словами, соответствовать технической структуре каждого отдельного двигателя.

Выводы

  • По современной классификации SAE моторные смазки стоит подразделять на зимние (это емкости, которые имеют на этикетке значение “w”), на летние и многосезонный вариант.
  • Классические нормы вязкости смазки обозначаются таким способом: зимние масла имеют такую маркировку (она зависит от температуры): SAE 0w, 5w (и другие).
  • Со снижением температуры в двигателе смазка меняет свои свойства и становится гуще, поэтому насосу труднее его перекачивать к цилиндрам, а стартеру труднее прокрутить мотор на морозе. Вот почему при выборе масла с нужным показателем вязкости важно не пренебрегать советами производителя своего автомобиля.
  • Вязкость масла – параметр, который прописывают литерами SAE.
  • Показатель вязкости моторной смазки должен соотноситься с нормами автомобильного производителя.

maslo.biz

Исследование зависимости вязкости моторного масла от температуры

Томск - это город, в котором зима бывает очень суровой. И ежегодно среди автомобилистов возникает проблема сложного, а порой и невозможного, запуска двигателя автомобиля в зимних условиях. Эта проблема может возникнуть по ряду причин. Когда двигатель холодный, наоборот, масло обладает тенденцией сгущаться.  И, как следствие,  невозможность прокрутки вала двигателя. Моторное масло играет важнейшую роль в эксплуатации двигателя автомобиля. Его основная задача — это смазка. Моторное масло разных видов и сортов отличается по характеристикам, определяющим сферу их применения. В зависимости от характеристик, масло рекомендуется для использования в разных типах двигателей, работающих в различных условиях и температурных режимах. Для покупателей наибольшую важность представляют два показателя: вязкость (позволяет определить, подойдет ли масло для определенного сезона и климата) и допуск (подходит ли масло для данного автомобиля). Причем даже для одного и того же типа масла, но разных марок показатель вязкости может отличаться в зависимости от температурных условий. Исходя из этого, нами была поставлена следующая цель: исследование зависимости вязкости моторных масел различных марок от температуры.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

  1. Изучить классификацию моторных масел;
  2. Изучить характеристики моторных масел;
  3. Определить вязкость моторных масел при различных (низких) температурах;
  4. Сформулировать рекомендации автомобилистам по применению различных масел при низких температурах.

Объект исследования: моторное масло.

Предмет исследования: вязкость.

Методы исследования.

Теоретические: анализ информации по темам “Моторные масла”, “Характеристики моторных масел”, “Вязкость и способы ее измерения”.

Практические: эксперимент по определению вязкости (кинематической и динамической) моторных масел при различных температурах.

В ходе исследования были получены следующие результаты.

Моторное масло - это смазочный материал, который используется с целью уменьшения трения в движущихся частях двигателей внутреннего сгорания.

Первое в мире моторное масло было запатентовано в 1873 году американским доктором Джоном Эллисом. В 1866 году Эллис изучал свойства сырой нефти в медицинских целях, но обнаружил, что сырая нефть обладает хорошими смазочными свойствами. Джон Эллис зарегистрировал Valvoline — первый в мире бренд моторного масла.

Моторное масло разделяется на три типа: минеральное, синтетическое и полусинтетическое.

Существует классификация масел по вязкостно-температурным свойствам и классификация масел по эксплуатационным свойствам (назначению и качеству). В настоящее время единственной признанной во всем мире системой классификации транспортных масел по вязкости является спецификация SAE (Американская ассоциация автомобильных инженеров).

Норма SAE J 300 определяет степень вязкости для каждого смазочного материала.

SAE J-300 содержит 6 зимних классов и 5 летних классов моторных масел.

Классы вязкости SAE OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W относятся к зимним, а SAE 20, 30, 40, 50, 60 — к летним.

Надежность работы двигателя во многом определяется выбором масла с оптимальной вязкостью.

Вязкость - это одна из важнейших характеристик масел, которая характеризует внутреннее трение, определяет текучесть и способность обеспечить жидкостной режим смазывания. Различают кинематическую и динамическую вязкость.

Кинематическая вязкость, характерная для простых масел при положительных температурах, определяется в капиллярных вискозиметрах, а динамическая - для загущенных (всесезонных) масел и масел при отрицательных температурах, определяется в ротационных вискозиметрах, ее величина зависит не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига. 

Динамическую вязкость представляет собой произведение кинематической вязкости на плотность жидкости, в технической системе ее измеряют в сантипуазах (сП), а в системе СИ - в миллиПаскаль-секундах (мПа-с), где 1 сП= 1 мПа-с. Это сопротивление, которое оказывает жидкость при относительном перемещении            двух ее слоев поверхностью 1 м2, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга и перемещающихся под действием внешней силы в 1 Н со скоростью 1 м/с.

Кинематическую вязкость в технической системе единиц измеряют в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ в м2/с или в мм2/с. Кинематической вязкостью [ν] называется величина, равная отношению динамической вязкости жидкости [μ] к ее плотности [ρ] при той же температуре: ν = μ/ρ.

В ходе эксперимента была измерена динамическая (методом Стокса) и кинематическая (вискозиметром ВПЖ-2, d=1,77 мм) вязкость при различных температурах для следующих марок масла:

  1. ZIC XQ 5w40
  2. Helix HX7 5w40
  3. Castrol Magnatec 5w40

Кинематическая вязкость определялась по следующей формуле:

 

K - постоянная вискозиметра (1,022 )

T - время истечения жидкости, с

ν - кинематическая вязкость жидкости, мм2

g - ускорение свободного падения (м/с2)

Результаты измерений показаны в таблице 1.

 

Таблица 1. Кинематическая вязкость (вискозиметр)

Масло

t = +210С

t = -70С

t = -140C

t = -180C

t = -210C

Тср, с

ν, мм2

Тср, с

ν, мм2

Тср, с

ν, мм2

Тср, с

ν, мм2

Тср, с

ν, мм2

ZIC XQ

5w40

143

146,04

153

156,25

192

196,08

198

202,21

241

246,13

Helix HX7

5w40

139

141,957

188

191,99

199

203,23

224

228,76

246

251,24

Castrol

Magnatec

5w40

128

130,723

176

179,74

230

234,89

236

241,02

239

244,08

Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1) вязкость масла увеличивается с понижением температуры; 2) Из всех марок масел меньше всего увеличилась вязкость  Castrol Magnatec.

Динамическая вязкость (Па*с) определялась по следующей формуле:

 

tвремя падения, с

r – радиус шарика, м

R0– радиус сосуда, м

l – высота падения, м

ρ – плотность шарика, кг/м3

ρ0 – плотность жидкости, кг/м3

Для измерения вязкости использовалась следующая установка (рис. 1).

Значения динамической вязкости представлены в таблице 2.

ρ = 8900 кг/м3

l = 0,14 м

r = 2 мм

R0 = 0,015 м

Значения плотности масел:

Плотность масла ZIC XQ (при всех температурах): 1660 кг/м3.

Плотность масел Helix HX7 и Castrol Magnatec (при всех температурах): 1760 кг/м3.

Таблица 2. Динамическая вязкость (метод Стокса)

Масло

t = +210С

t = -70С

t = -140C

t = -180C

t = -210C

, cм/с

μ, Па·с

, cм/с

μ, Па·с

 , cм/с

μ, Па·с

, см/с

μ, Па·с

, см/с

μ, Па·с

ZIC XQ

5w40

4,59

0,503

9,59

0,838

11,13

1,07

15,01

1,109

17,65

1,305

Helix HX7

5w40

1,73

0,34

4,83

0,81

7,53

0,996

10,35

1,505

13,12

2,103

Castrol

Magnatec

5w40

2,56

0,34

6,36

0,76

9,48

0,859

12,15

1,370

15,95

2,59

 

Таким образом, можно сделать вывод, что при понижении температуры динамическая вязкость увеличивается. Причем у масла Castrol Magnatec интенсивнее, чем у ZIC и Helix.

Динамическая вязкость важна при определении низкотемпературных свойств смазок, но её редко применяют при анализе масла или для определения  класса вязкости. По многим разным причинам, исследователя масла интересует кинематическая вязкость. А по этому показателю лучшие свойства показало масло Castrol Magnatec. Но сказать, что остальные масла более худшего качества нельзя. Их показатели вязкости незначительно отличаются от Castrol Magnatec и все значения укладываются в рамки допустимых производителем.

Следует отметить, что эффективность работы мотора зависит не от абсолютного значения вязкости при определенных температурах, а от динамики ее изменений при работе в определенных диапазонах рабочих температур, а также соответствие этой динамики конструкции данного двигателя. Если двигатель рассчитан на параметры авто-масла 5w30, тогда моторное масло с маркировкой 0w20 не подходит и его заливать нельзя, а с маркировкой 5w40 не рекомендуется. Значит, использовать то авто-масло, которое подходит согласно требованиям производителя двигателя, но ни в коем случае не рекомендациям изготовителя авто-масла.

В целом по маслам можно дать следующие рекомендации:

−          перечень марок масел, допущенных к применению, постоянно изменяется, получают допуск новые марки, некоторые его теряют;

−          температурный диапазон применения, указанный на упаковке масла, носит лишь рекомендательный характер;

−          не стоит оценивать масла по цвету, большинство вводимых в него присадок делают его более темным;

−          замену масла при тяжелых условиях эксплуатации необходимо производить в 1,5—2 раза чаще, тоже рекомендуется делать для автомобилей со значительным пробегом, так как условия его работы в изношенных двигателях более жесткие, в частности из-за окисляющего действия сгоревших газов, попадающих в масляный катер;

−          быстрое (через 1—2 тыс. км пробега) почернение масла не обязательно указывает на потерю его эксплуатационных свойств;

−          доливать следует тот же сорт масла, который залит в двигатель, так как масла разных производителей содержат различные пакеты присадок и смешивание может ухудшить их свойства;

−          нежелательно смешивать минеральные и синтетические масла, а также доливать минеральное в полусинтетическое из-за разной растворимости присадок в минеральной и синтетической основах;

−          если неизвестно, что использовал прежний владелец автомобиля, перед заменой желательно промыть систему смазки;

−          добавление в моторное масло различных препаратов может улучшить одни его свойства и резко ухудшить другие.

e-koncept.ru

Таблица вязкости моторных масел по температуре и ее расшифровка

Прежде чем увидеть, что собой представляет таблица вязкости моторных масел по температуре, следует усвоить основные понятия. Ими в дальнейшем придется оперировать.

Что такое вообще вязкость моторного масла? Говоря очень упрощенно,  это способность конкретной марки масла сохранять текучесть (т.е. выполнять свои основные функции по защите двигателя), но при этом не скатываться с поверхности деталей и узлов, а оставаться на них. Крайне важно также, чтобы эта способность сохранялась в как можно более широком диапазоне температур.

Кроме этого термина нужно усвоить еще несколько.

Высокотемпературные характеристики.

  • Кинематическая вязкость. Задана при температуре 100⁰С. Уменьшение или увеличение ее значений приводит к преждевременному и быстрому износу узлов.
  • Динамическая вязкость. Западное обозначение — High Temperature High Shear (HTHS). Это критерий энергосберегающих качеств продукта. На специальных испытаниях измеряется и фиксируется вязкостные свойства при повышенной температуре.

Характеристики низкотемпературных свойств.

  • Прокачиваемость. Максимальный показатель — 60 000 мПа*с. Обозначается величиной динамической вязкости, но значение берется на 5⁰С ниже.
  • Проворачиваемость. Критерий текучести при крайне низких зимних температурах. Величины снимаются с CCS (имитатора так называемого холодного пуска). Это наибольшая величина динамической вязкости отдельной модификации моторного масла в момент запуска холодного автомобильного двигателя, при которой возможно проворачивание коленвала со скоростью, обеспечивающей запуск двигателя.

Существует ли единая система, позволяющая объединить все эти понятия и привести их к единому знаменателю? Да, есть. Об этом позаботилась SAE — американская широко известная ассоциация автомобильных инженеров. Именно она разработала, создала и внедрила классификацию конкретного моторного масла по критерию вязкостных свойств с учетом работы в различных температурных режимах. Говоря совсем просто, такая таблица вязкости моторных масел дает безопасную линейку рабочих температур. О ней и пойдет речь дальше.

Таблица вязкости моторных масел по температуре (классификация SAE J-300 DEC99)

 

Здесь требуются некоторые разъяснения. В таблице видны 2 класса вязкости.

  1. Без буквенного индекса. Это летние высоковязкие масла. Обычный ряд — SAE 20, 30, 40, 50 и 60.
  2. С индексом W (Winter). Это маловязкие зимние масла. SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W.
  3. Существует также промежуточный всесезонный класс. Этот продукт должен находиться в соответствии с определенными требованиями по кинематическому рабочему параметру при температуре 100⁰С, но не превышать величины динамической вязкости. Маркировка — 5W-30, 10W-40.

Существуют иные таблицы вязкости моторных масел, которые не связаны напрямую с температурой, но имеет к ней самое непосредственное отношение. Некоторые данные можно взять из этой таблицы SAE, которая объединяет классы вязкости отдельных трансмиссионных масел:

 

Естественно, что и в этом случае имеется привязка к температуре.

Как на практике могут помочь эти знания? Возьмем самую популярную всесезонную марку продукта —  5W-30.

 

Что означает его маркировка? Смотрим в первую таблицу, видим, что это низкотемпературная модификация, гарантированный холодный запуск возможен при температуре не меньше -35⁰С. Минимальное значение проворачиваемости коленвала будет равно -30⁰С.

Чем больше второе число (в данном случае 30), тем выше вязкостные свойства масла.

Важно! При подборе главный ориентир — требования, изложенные в инструкции производителя автомобиля.

Что касается подбора зимнего или летнего варианта товара, то имеется также небольшая таблица, которая регламентирует выбор:

 

В самом общем случае необходимая величина вязкости определяется, исходя из таких факторов:

  • температура среды;
  • режим работы двигателя автомобиля;
  • степень его износа.
Teor21

avtotuningg.ru

Характеристики вязкости масла, зависимость от температуры

Останавливаясь на выборе плотности моторной жидкости, особое внимание следует уделять общим характеристикам завода-производителя транспортного средства. Если изготовителем не были указаны инструкции или же в них отсутствовали рекомендации по использованию автомасла, то можно сориентироваться самостоятельно. Главное – помнить, что если отдавать предпочтение зимним видам масел, то необходимо учесть среднюю температуру в местности, где в дальнейшем будет использоваться автомобиль.

На что влияет вязкость

При правильном выборе владелец автомобиля сможет позаботиться о состоянии двигательной системы, застраховать себя от лишних забот, связанных с быстрым запуском холодного движка, и продлить его срок эксплуатации. Применение неправильного класса вязкости может привести к заклиниванию системы и преждевременному износу механизмов.

Также надо понимать, что каждый старт ДВС, независимо от температурной окружающей среды, нуждается в определенном времени, когда он работает вхолостую. Это связано с прогревом ДВС и прокачкой масляной жидкости в насосной системе. После выполнения этой процедуры смазка поступает к поверхностям трущихся механизмов и начинает защищать систему.

Из этого следует вывод – чем больше плотность масла сохраняет первоначальные свойства текучести при условиях низких температурных условий, тем эффективнее оно будет прокачиваться насосной системой и обеспечивать сохранность механизмов и деталей. В этом соотношении наиболее оптимальными маслами являются 0w.

Если речь идет о летних вязкостях, то здесь стоит обратить внимание на то, что многие изготовители европейских автомобилей советуют заливать масла с классом плотности 40 по классификации SAE. Это обусловлено тем, что многие виды модернизированных двигателей обладают высокими тепловыми показателями при непосредственной эксплуатации, нестабильным уровнем давления и высокими скоростными передвижениями:

  • В поршневых кольцах,
  • Распределителях,
  • Подшипниках.

Когда наблюдаются такие сложные условия, автомасло должно сохранять уровень плотности при больших нагрузках и создавать защитную пленку для трущихся деталей.

Подобные факторы особенно актуальны в тех случаях, когда наблюдается высокий износ силового агрегата, задиры и постоянные заклинивания в жаркую погоду, когда автомобиль долгое время находится в пробке и работает в холостую. Это характерно для систем, у которых отсутствует полный обдув и моментальное охлаждение мотора.

Как изменяется вязкость масла с изменением температуры

Внешняя температура воздействует на показатели, при которых автомасло обеспечивает быстрый запуск системы и прокачку в масляном насосе, полноценное смазывание трущихся элементов силового агрегата в момент различных нагрузок.

Если речь идет о более умеренных зонах климата, то даже здесь температурный диапазон вязкостных характеристик масла до момента полного его нагревания в поршневых кольцах и подшипниках коленвала составляет около 180-190 по Цельсию. Что касается составов на минеральных основах, то их температура колеблется от -30 до +150 градусов.

Летние смазки с высоким уровнем вязкости при больших температурных значениях быстро запускают двигатель, когда на улице не менее 0 градусов. Зимние, наоборот, обеспечивают запуск мотора при низких условиях, но не так надежно защищают механизмы системы от постоянного трения.

В результате смазки, применяемые в зависимости от сезона, подвергаются замене 2 раза в год. Это ударяет по карману владельца и усложняет работоспособность силового агрегата. Поэтому рекомендуется использовать внесезонные смазки с присадками на полимерной основе, высоким содержанием олефинов, полиизобутиленов и других активных компонентов.

Присадки с высокой степенью вязкости практически не изменяют показатели основного масла в этом плане, если они применяются в условии низких температур. Однако они способны увеличивать характеристики его плотности при больших температурах, благодаря возрастанию полимерных молекул в большом количестве.

Характеристики вязкости

Если проводить сравнение с автомаслами, применяемыми в летнее или зимнее время года, загущенные жидкости способны изменять вязкость под действием температур и скоростных сдвигов. В момент уменьшения скорости смещения деталей плотность начинает возрастать, а затем снова понижаться. Подобный эффект характерен для смазок в условиях заниженных температур. Однако такие свойства остаются идентичными и при высоких нагрузках. В результате чего наблюдаются два положительных момента:

  1. Уменьшение вязкости в момент воздействия на холодный движок и облегчение запуска.
  2. Снижение вязкостных значений состава в пустых зазорах между трущимися механизмами системы при нагретом моторе снижает энергетические потери трения и экономично расходует топливо.

Кинематическая вязкость определяет характеристики температурных данных масла. Она измеряется в капиллярных вискозиметрах, а плотность динамических показателей – в градиентах скоростных сдвигов.

Индекс вязкости смазочных веществ на минеральной основе без дополнения присадок в среднем равен 85-100. Это значение зависит от применения в составе углеводородов и очистной глубине фракций.

Базовые компоненты на синтетической основе имеют показатель вязкости 120-150. Таким образом, производители могут создавать высококачественные смазки для внесезонного применения с большим диапазоном температур.

Низкотемпературные свойства масляного вещества влияют на скорость застывания, с которой основная жидкость становится более текучей. В результате температура должна составлять на 5-7 градусов ниже показателей, при которых осуществляется прокачка автомасла.

prem-motors.ru

Вязкость масла. Рост и уменьшение вязкости.

Вязкость масла. Рост и уменьшение вязкости.

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

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

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

ЧТО ТАКОЕ ВЯЗКОСТЬ?

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

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

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

Кинематическая вязкость – производная величина и определяется довольно просто: динамическая вязкость жидкости делится на её плотность при определенной температуре. Она может быть также определена как сопротивление потоку под действием силы тяжести. Единица измерения – сантиметр квадратный в секунду (см2*с-1), также известная как Стокс (Ст) и обозначается греческой буквой ню, в СИ 1Ст = 10-4м2*с-1. Более распространенное обозначение – сантистокс, это миллиметр в квадрате в секунду (мм2*с-1). Предпочтительные температуры при которых проводятся измерения это 40°C и 100°C.

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

Зависимость Температура/Вязкость

Рис. 1: Зависимость Температура/Вязкость.

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

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

Сезонное/Всесезонное масло – зависимость от температуры

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

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

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

Кинематические вискозиметры

Рис. 3: Кинематические вискозиметры.

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

Вязкостная трубка.

Рис. 4: Вязкостная трубка.

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

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

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

ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

Вязкость масла может расти от ряда причин, таких как полимеризация, окисление, испарение низкокипящих фракций и образование растворённого кокса и оксидов. Загрязнения, такие как вода, воздух, сажа, антифриз и добавление «неправильного» масла, могут также быть причиной роста вязкости масла. Давайте рассмотрим каждый из этих факторов в отдельности.

Густой шлам образовавшийся в моторном масле (загрязнение сажей)

Рис. 5: Густой шлам образовавшийся в моторном масле (загрязнение сажей).

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ
Полимеризация основных компонентов масла может происходить, когда масло долгое время подвергается воздействию высоких температур. Базовое масло содержит вариации различных, но тесно связанных между собой, органических компонентов. Высокая температура может стать причиной того, что некоторые компоненты в результате химических реакция начнут «склеиваться» между собой, создавая высокомолекулярные тяжелые компоненты. Результатом этого становится значительное увеличение вязкости и точки кипения масла.

ОКИСЛЕНИЕ
Другой процесс, близко связанный с полимеризацией, это окисление, т.к. рост окисления также является следствием воздействия высокой рабочей температуры. Базовое масло может вступать в реакцию с атмосферным кислородом. Эта реакция известна нам под названием окисление. Она также может привести к полимеризации, но в то же время может содействовать образованию органических кислот в масле. В результате рост кислотности и вязкости и поэтому показатель деградации масла связывают с уменьшением TBN (Total Base Number )3.

На каждые 10°C роста температуры удваивается значение окисления и, размышляя логически, вполовину уменьшается срок службы масла. Это не так страшно как звучит, т.к. в масла добавлены присадки, которые борются с воздействием высокой температуры и образованием кислоты. Вопрос, который часто задают: «Какую максимальную температуру выдержит это масло?». К сожалению, ответа нет, т.к. срок службы масла зависит не только от рабочей температуры, но и от времени тоже. Итак, что нам нужно знать, так это как горячо и как долго? Моторное масло могло бы «спокойно» отработать при 150°C час или около того, но сильно деградировать при 100°C за более долгий промежуток времени.

ОБРАЗОВАНИЕ РАСТВОРЁННЫХ В МАСЛЕ КОКСА И ОКСИДОВ
Также связан с окислением процесс образования растворённых в масле кокса и оксидов. Высокая рабочая температура может стать причиной образования различных компонентов, которые растворены в масле. Сажа образуется, когда масло частично окислилось, также могут образовываться другие продукты деградации масла, которые способствуют росту вязкости масла. Этот эффект может быть достигнут просто в результате долгой эксплуатации масла – даже лучшие масла не вечны.

ПОТЕРЯ НИЗКОКИПЯЩИХ ФРАКЦИЙ
Высокая рабочая температура может также быть причиной термической деградации масла и без присутствия кислорода. Как уже было сказано, базовое масло состоит из различных, тесно взаимосвязанных, компонентов. Эти компоненты имеют различную испаряемость (точку кипения). Если масло подвергается нагрузкам длительный период, они выше нормы, но нет воздействия высокой температуры, тогда компоненты с более низкой точкой кипения будут испаряться. Этот процесс известен как испарение низкокипящих фракций. Эти более испаряющиеся компоненты также являются частью масла, имеющей более низкую вязкость, таким образом, потеря этой фракции ведет к росту вязкости.

ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Загрязнения также играют роль в росте вязкости. Вода может иметь более низкую вязкость, чем масло, но когда вода и масло смешаны, то возможна реакция с базовым маслом и, что более важно, с присадками. Могут формироваться стабильные эмульсии, которые образовывают компоненты увеличивающие вязкость масла. Вода также является еще одним источником кислорода, который может усиливать окисление при определенных обстоятельствах. Реакция воды с маслом и его присадками известна как гидролиз. Небольшое, но измеряемое количество воды может растворяться в масле, затем образовываются эмульсии и, наконец, свободная вода видна в масле. Величина воды в каждой фазе зависит от базового масла, химии присадок и температуры масла.

Воздух может находиться в масле в растворённом и свободном виде. Он также может засасываться в масло (эквивалент эмульсии) и образовывать пену. Воздух действует как поставщик кислорода и, если он хорошо смешан с маслом, он будет усиливать реакцию окисления, что загустит масло.

В идеале сгорание ископаемого топлива, такого как дизельное топливо или бензин, приведет к образованию диоксида углерода, паров воды и ничего кроме этого. Но мы живём в реальном мире, где топливо содержит примеси, а процесс сгорания не проходит со 100% эффективностью. Неполное сгорание ведёт к частично окисленному топливу, которое превращается в сажу, накапливающуюся в масле. Вот почему дизельные моторные масла становятся чёрными после короткого периода времени. Ещё раз, масла разработаны с присадками, чтобы работать с определённым количеством сажи, но как только предел будет достигнут, появление любого количества сажи будет увеличивать вязкость масла. Это явление известно как шламообразование, с которым многие из вас возможно знакомы.

Загрязнение охладителем не только причина проблем связанных с присутствием воды, если охладитель содержит гликоль, то это ведет к чрезвычайно вредному воздействию на масло, и может стать причиной резкого загущения масла в очень короткий срок.

Простейший способ увеличить вязкость масла это добавить другое масло, имеющее более высокую вязкость. Заливка обычного SAE 10W с 20% SAE 50 увеличила бы вязкость на 35%. Наконец, если вы хотите увеличить вязкость вашего масла, просто забудьте его поменять. Все эффекты, здесь перечисленные, со временем только усугубляются. Чем дольше эксплуатируется масло, тем больше оно деградирует и обычное следствие этого - увеличение вязкости. Запомните, что присадки в вашем масле приносятся в жертву. Один раз они делают свою работу и всё. Они не могут быть восстановлены - масло не может служить вечно.

ПОСЛЕДСТВИЯ ВЫСОКОЙ ВЯЗКОСТИ

Так что за последствия высокой вязкости? Высокая вязкость может создать вязкостное торможение. Оно создаёт больше трения, которое, в свою очередь, создает теплоту, которая будет ускорять процесс окисления – в результате порочный круг в противоположность вязкостному кругу. Недостаточный подвод смазки к подшипникам, кавитация, вспененное масло в шейке вала, потери энергии и мощности, низкие антипенные и деэмульгирующие характеристики, задержка жидкости в сливной линии и недостаточная прокачиваемость при холодном старте могут также быть результатом возросшей вязкости. Сказав все это, надо упомянуть, что часто масло со слишком низкой вязкостью, может нанести механизмам вреда больше, так что же может быть причиной снижения вязкости?

Маловязкое гидравлическое масло

Рис. 6: Маловязкое гидравлическое масло.

ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

Причин для снижения вязкости масла меньше, ведь масло более «расположено» к росту вязкости, т.к. это естественная физическая и химическая возрастная тенденция.

ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ
Некоторые масла могут быть подвержены феномену известному как термический крекинг и это частный случай для масел теплоносителей. Термический крекинг может быть представлен как противоположность полимеризации, хотя оба эффекта результат длительного воздействия высокой температуры. Если полимеризация есть склеивание друг с другом ряда подобных органических компонентов, результатом которого является новый компонент с более высокой вязкостью (и точкой кипения), то термический крекинг есть процесс разрушения некоторых компонентов на более мелкие части. Эти частички имеют более низкую вязкость и, что более важно, более низкую точку кипения, как результат более низкая точка воспламенения и более высокая испаряемость. Точка воспламенения масел – это минимальная температура, при которой воздушно-масляная смесь паров будет поддерживать горение, если будет подведен внешний источник огня. Низкая точка воспламенения может иметь важное значение, для безопасности и здоровья.

НЕУСТОЙЧИВОСТЬ К ЗНАЧИТЕЛЬНЫМ СИЛАМ СДВИГА
Ране было указано, что индекс вязкости масла может быть увеличен добавлением различных компонентов. К сожалению, эти длинные органические полимеры, которые раскручиваются с ростом температуры, не очень устойчивы к силам сдвига. Это означает, что когда компоненты подвергаются значительным сдвигающим силам, таким как, например, встречаются в автоматических трансмиссиях, они начинают разрушаться и, как результат, терять вязкость. Масла, которые имеют высокий индекс вязкости благодаря процессу очистки или благодаря их синтетической базе, не подвержены данному феномену.

ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Вязкость масла может также падать из-за загрязнений, большинство источников которых это разбавление с топливом. Самый серьёзный эффект смешения с топливом случающийся с маслом это уменьшение вязкости масла и в результате потеря несущей способности масла. Это означает, что масляная пленка слишком тонка, для того чтобы не давать соприкасаться движущимся металлическим поверхностям, и какая-либо поломка или заедание неизбежны. Очевидно, что серьёзность поломки и время до неё будет зависеть от таких вещей как применение, окружающая среда, нагрузка, период смены масла, техническое обслуживание и др. Есть жёсткое эмпирическое правило: растворение в масле 8,5% топлива снизит вязкость масла SAE 15W-40 на 30% при 40°C и на 20% при 100 °C.

Другой эффект менее очевидный и не такой серьёзный это то, что топливо, в отличие от масла, не содержит каких-либо присадок, так если у вас растворено в масле 10% топлива, то вы имеете снижение концентрации пакета присадок на ту же величину. Это становится серьёзной проблемой, когда растворение топливом действительно велико.

ДОБАВЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Вязкость также может быть снижена добавлением растворителей, используемых как промывающие или моющие агенты. Растворители могут также попасть в двигатель вместе с некачественным топливом. Холодильные компрессоры могут быть загрязнены охлаждающим газом (хладагентом), который понижает вязкость, как будет понижать любой другой технологический газ, который начнет растворяться в смазочном материале в любом другом месте на производстве.

ДОБАВЛЕНИЕ МЕНЕЕ ВЯЗКИХ МАСЕЛ
Наконец, как в случае с ростом вязкости, вязкость масла может быть понижена путём добавления менее вязкого масла. Добавление 20% масла SAE 10W в масло SAE 50 снизит вязкость величину близкую к 30%.

ПОСЛЕДСТВИЯ НИЗКОЙ ВЯЗКОСТИ

Так что за последствия низкой вязкости? Чрезмерный износ, из-за потери несущей способности масла, которая уже упоминалась в связи с топливным разбавлением. Потери энергии и рост сил трения из-за контакта металла по металлу. Возрастание механического трения увеличивает величину создаваемого тепла и, таким образом, рост вероятности окисления. Одна из функций смазочного материала состоит в том, чтобы разделять трущиеся поверхности, быть как бы прокладкой между ними; низкая вязкость этому не способствует, также могут стать проблемой внутренние и внешние утечки. Маловязкие масла также более чувствительны к загрязняющим частицам, т.к. смазывающая плёнка слишком тонка. Наконец, гидродинамическая плёнка, в идеале, зависит от скорости, вязкости и прилагаемой нагрузки. Это означает, что если вязкость низкая, то применение высокой нагрузки в сочетании с низкой скоростью может привести к разрыву масляной пленки.

ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ 40°C И 100°C

Индустриальные стандарты диктуют, что температура при которой должна измеряться вязкость это 40°C и 100°C. Какая разница в свойствах при этих температурах? Измерение при 40°C полезно для раннего определения окисления, полимеризации и перегрева масла. При этой температуре также хорошо определять загрязнения, такие как топливо и хладогенты, которые снижают вязкость. Добавление масел различной вязкости более заметно при низкой температуре. Имеет смысл делать измерения вязкости при температуре близкой к рабочей для оборудования. Для оборудования работающего при температуре близкой к окружающей, вязкость должна измеряться при 40°C. Очевидно, что работать инструментами для измерения вязкости, при температуре близкой к окружающей, легче, особенно в поле или на производстве.

Измерения при 100°C имеют преимущества при определении снижения индекса вязкости и лучше подходит для компонентов которые работают при высоких температурах, таких как двигатели внутреннего сгорания. Обе температуры могут применяться тогда, когда важно определить значение или изменение VI, и где необходимо получить много показателей. Обычно, все образцы измеряют на вязкость при 40°C, но для двигателей внутреннего сгорания также необходимо измерять вязкость при 100°C.

ПРОБЛЕМЫ СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ВЯЗКОСТИ

Просто замена масла, потому что вязкость слишком большая или слишком низкая, не заставит проблему исчезнуть, требуется активный поиск неисправности.

Если вязкость слишком велика, проверьте:

рабочую температуру;
эффективность сгорания;
присутствие воды или гликоля;
наличие воздуха в масле;
процедуру заливки масла.
Если вязкость слишком низкая, проверьте:

исправность системы питания;
наличие значительных сил сдвига;
наличие высокой температуры вызывающей термический крекинг;
загрязнение растворителем или растворенным газом;
процедуру заливки масла.
Как было ясно показано, много чего может пойти не так с вязкостью масла, по многим причинам, и все они сигнализируют и являются следствием различных неисправностей. Держите вязкость масла в допустимых пределах и как результат получите хорошо работающее оборудование, устраните внезапные отказы, получите низкую стоимость работы оборудования и меньший расход запасных частей, уменьшите простои и увеличите прибыль. Убедитесь, что вязкость наблюдается регулярно, чтобы любая проблема могла быть устранена до того когда она превратится в катастрофу.

Автор:
John Evans is diagnostic manager for WearCheck Africa.
2009

.

1 - Society of Automotive Engineers(SAE) - Общество Автомобильных Инженеров, США.
2 - International Standards Organisation (ISO) - Международная Организация по Стандартизации.
3 - Total Base Number (TBN) – общее щелочное число.

ford-trucks.club

Таблицы вязкости, плотности нефтепродуктов

Сводная таблица кинематическая вязкости нефтепродуктов

Жидкость Температура Кинематическая вязкость, сСт
Анилин 20 4,3
Бензин 15 0,65
Бензол 20 0,07
Глицерин 50% водный раствор 20 6
Глицерин 86% водный раствор 20 105
Глицерин безводный 20 870
Керосин 15 2,7
Нефть легкая 18 25
Нефть тяжелая 18 140
Скипидар 16 1,83
Спирт этиловый 20 2,54
Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) 20 18 - 60
Масло авиационное МС, МК (ГОСТ 21743-76) 100 14 – 22
Масло веретенное АУ (ГОСТ 1642-75) 20 49
Масло индустриальное (ГОСТ 20799-75): - -
И-5А 50 4
И-8А 50 7
И-12А 50 12
И-25А 50 25
И-30А 50 30
И-40А 50 40
И-70А 50 70
И-100А 50 100
Касторовое масло 20 1002
Турбинное масло (ГОСТ 32-74, ГОСТ 9972-74): - -
ТП-30 50 30
ТП-46 50 46

График зависимости кинематической вязкости мазута ГОСТ 10585-75 от температуры

Сводная таблица плотности нефтепродуктов

Жидкость Температура Плотность, кг/м3
Анилин 20 1021
Бензин 20 710
Бензол 20 880
Глицерин 20 1260
Керосин 20 780
Мазут 20 740 – 1000
Нефть 20 730 - 1060
Спирт этиловый 20 790
Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) 20 830

Плотность нефти в зависимости от температуры

Вязкость нефтепродуктов

Первая группа. Маловязкие нефтепродукты (ВУ50 - до 3 град.)
- дизельные топлива: Л, З, С и А, масла: соляровое, веретенное, трансформаторное, индустриальное, парфюмерное, приборное МВП.

Вторая группа. Нефтепродукты средней вязкости (ВУ50 - от 3 до 7 град.)
- масло осевое, моторное топливо ДТ, масло вазелиновое медицинское, цилиндровое 2, гипоидное, масло компрессорное М, мазут флотский Ф5

Третья группа. Вязкие нефтепродукты (ВУ50 - от 7 до 10 град.)
- компрессорное Т, КС-13, масла трансмиссионные автотракторные: ТАп15, Тап10, мазут флотский 12, масла авиационные, масла автотракторные: Сап10, Акп10, моторное Т, дизельные масла, вазелиновое, масла индустриальные: И-8А, И-12А, ИГП-4, ИГП-6, ИГП-8.

Четвертая группа. Высоковязкие нефтепродукты (ВУ50 - от 10 и выше град.)
- сырые нефти, мазуты топочные: 40, 100, масло цилиндровое 6, вискозин, вапор, полугудрон, топливо для мартеновских печей МП, автол АК-15, масла для холодильных машин, масла индустриальные: И-20А, И-25А, И-30А, И-40А, И-50А, И-70А, И-100А, ИГП-18, ИГП-30, ИГП-38, ИГП-49, ИГП-72, ИГП-91, ИГП-114, масла турбинные и др.

Таблица перевода в единицы СИ

Таблица 1 – Таблица перевода давления

Паскаль, (Н/) Па Бар, бар Метры водяного столба, м h3O Техническая атмосфера, (кгс/) ат Стандартная атмосфера, атм Тор (0°С), мм ртутного столба Фунт силы на кв. дюйм (фунт/ )
1 Па 1 1,020 * 1,020 * 9,869 * 7,5 * 1,450 *
1 бар 1 10,2 1,020 0,9869 750 14,5
1 м h3O 9806,7 0,09807 1 0,1 0,09678 73,55 1,422
1 ат 98,066 0,9807 10 1 0,9678 735,5 14,22
1 атм 101,325 1,013 10,33 1,033 1 760 14,7
1 мм ртутного столба 133,32 1,333 * 0,0136 1,360 * 1,316 * 1 1,934*
1 фунт/ 6895 0,06895 0,7031 0,07031 0,06804 51,71 1

Таблица 2 – Коэффициенты для перевода

Наименование показателя

Обозначение единицы СИ

Наименование

Переводной коэффициент

Объемный расход жидкости

м3

Литр в секунду

10-3

Кубический метр в час

1/3600

Литр в час

1/3600000

Литр в минуту

1/60000

Галлон (ан.) в минуту

75,77·10-6

Кубический фунт в секунду

28,3168·10-3

Галлон (ам.) в минуту

63,09·10-6

Баррель (ам.) в час (для нефти)

44,16·10-6

Массовый расход жидкости

кг/с

Тонна в секунду

103

Тонна в час

1/3,6

Килограмм в час

1/3600

Фунт в секунду

0,45359237

Давление

Па

Килопонд на квадратный сантиметр

98066,5

Килограмм-сила на квадратный сантиметр

98066,5

Бар

105

Гектопьез

105

Давление

Па

Торр

133,322

Общепринятый миллиметр ртутного столба

133,322

Общепринятый миллиметр водяного столба

9,80665

Паундаль на квадратный фут

1,48816

Плотность

кг/м3

Стандартная атмосфера

101325

Фунт-сила на квадратный дюйм

6894,76

Килограмм на кубический дециметр

103

Грамм на кубический сантиметр

103

Фунт на кубический фут

16,0185

Мощность

Вт

Киловатт

103

Килопонд·метр в секунду

9,80665

Международная тепловая килокалория в час

1,163

Лошадиная сила

745,7

Британская тепловая единица в час

0,293071

Килограмм-сила·метр в секунду

9,80665

Вязкость (динамическая вязкость)

Пас (кг/м с)

Пуаз

10-1

Дина-секунда на квадратный сантиметр

10-1

Грамм на секунду-сантиметр

10-1

Килопонд·секунда на квадратный метр

9,80665

Сантипуаз

10-3

Паундальсекунда на квадратный фут

1,48816

Кинематическая вязкость

м2

Стокc

10-4

Квадратный фут в секунду

92,903·10-3

мм2

Сантистокc

1

 

uodn.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *