Как узнать вязкость масла: Что означает 5W30, 5W40, 10W30 или вязкость масла ?

что означают цифры (расшифровка) и как выбрать масло по вязкости?

Что такое вязкость масла? Это один из ключевых показателей качества, общий для всех типов масел. Он отвечает за густоту масла и может существенно изменяться, в зависимости от температуры. Поэтому очень важно, чтобы масло имело достаточную вязкость, позволяющую обеспечивать смазку трущихся деталей и механизмов в широком диапазоне температур.

В этой статье мы простым и понятным языком объясним, что такое вязкость масла, как она изменяется в зависимости от температуры, на какие параметры она влияет, и что означают цифры в обозначении вязкости масла по SAE.

Что означают цифры в обозначении вязкости масла (расшифровка)

Вязкость масла – это тот параметр, который на упаковке обозначают буквами SAE. Давно прошли те времена, когда по вязкости можно было определить его вид: минеральное, полусинтетическое или синтетическое моторное масло. Автомобилисты со стажем, наверняка, ещё помнят, когда на рынке спрашивали масло SAE. Тогда было все легко и просто: 15w-40 – минералка, 10w-40 – полусинтетика, а 5w-40 – синтетика.

Сегодня все по другому. Можно запросто найти полусинтетику 15w-40 или синтетику 10w-40, особенно в грузовом сегменте. Что же означают все эти цифры и буквы? Давайте разбираться по порядку.

По классификации SAE масла принято делить на зимние (с индексом “w”), летние и всесезонные. Стандартные параметры вязкости для зимних и летних масел обозначаются следующим образом:

• Зимние масла: SAE 0w, 5w, 10w, 15w, 20w;
• Летние масла: SAE 30, 40, 50.

Всесезонные масла имеют смешенную спецификацию, то есть сочетают в себе одновременно и зимний, и летний параметр вязкости, разделенный в обозначении знаком тире: SAE 0w-30, 0w-40, 5w-30, 5w-40, 5w-50, 10w-30, 10w-40, 15w-40, 20w-50.

Как вы, наверное, уже догадались, практически все масла, представленные на сегодняшний день в продаже, являются всесезонными и имеют смешанную спецификацию.

Вот мы и добрались непосредственно к расшифровке того, что означают цифры вязкости масла. В обозначении вязкости по SAE цифры означают следующее:

1. Первая цифра (зимний параметр), например, 0w – указывает на минимальную температуру безопасного холодного пуска. Это означает, что чем меньше первая цифра, тем на более низкую температуру рассчитано масло.
2. Вторая цифра (летний параметр) указывает на возможность применения масла в определенных температурных условиях.

Бытует миф, что цифры летнего параметра вязкости масла – означают температуру максимально допустимой окружающей среды, при которой возможна эксплуатация автомобиля. Например, масло с вязкостью 5w-30 рассчитано на температуру +30 °С. Это не правда! Никакого отношения эти цифры к температуре окружающей среды не имеют. Запомните, летний параметр – это цифры условные и они никакого отношение к окружающей среде не имеют.

Таблицу с диапазонами применяемости масел по SAE в зависимости от температур смотрите ниже.

Зависимость вязкости масла от температур

Как ни странно, но от вязкости зависит не только возможность применения масла в определенном диапазоне температур, но и срок его службы, а соответственно, и периодичность замены. С чем это связано? Читайте дальше.

Необходимую вязкость маслу обеспечивают вязкостные присадки. Они представляют собой длинные синтетические цепочки, которые имеют разное поверхностное натяжения с двух сторон. Чем ниже температура, тем они больше сворачиваются в «клубочек» и обеспечивают необходимую текучесть масла при минусовых температурах.

В описаниях к моторным маслам часто пишут: «Обеспечивает еще более легкий запуск двигателя при низких температурах». Это и есть та самая способность вязкостных присадок сворачиваться в «клубочек».

А как изменяется вязкость масла при повышении температуры? В таком случае «клубочки» вязкостных присадок наоборот разворачиваются в цепочки и, произвольно ориентируясь во всем объеме масла, обеспечивают высокую вязкость при высоких температурах.

Длина цепочек вязкостных присадок зависит от вязкости масла: чем больше диапазон между зимним и летним параметром, тем цепочка длиннее. Причем, если сравнивать длину цепочки масла 5w-30 и 5w-40, то она будет длиннее в разы (не на проценты, а в разы).

Чем длиннее цепочка, тем на меньшее количество сворачиваний и разворачиваний она рассчитана. После определенного количества повторений эти цепочки начинают разрушаться, масло теряет свою вязкость и требует замены. Вот именно от длины этой цепочки в основном и зависит интервал замены масла.

Безусловно, на периодичность замены масла большое влияние оказывают и другие пакеты присадок. Но речь об этом пойдет в другой раз, а сейчас мы это рассматривать не будем.

Запомните главное: чем больше диапазон между зимним и летним параметрами вязкости масла, тем меньше интервал его замены. И наоборот.

Приведем один показательный пример. Ещё недавно в некоторых дилерских центрах во время гарантийного сервисного обслуживания в автомобили заливали масло 5w-50 на 15000 км пробега, мотивируя тем, что это классное современное масло, созданное для спортивных режимов.

Да, это действительно классное современное масло, и создано оно специально для спортивных режимов. Но оно не рассчитано на 15000 км. Его нужно менять через пять, ну максимум – через шесть тысяч пробега, потому что вязкостная цепочка у него длинная, и она начнет разрушаться как раз через эти 5-6 тысяч км. Имейте это в виду.

На всякий случай, даем ссылку на нашу инструкцию по замене масла в двигателе.

Как выбрать моторное масло по вязкости

На страницах этого сайта мы уже поднимали вопрос о том, какое масло лучше заливать в двигатель. Но там речь шла о технологии (синтетика, полусинтетика, минералка). А сейчас мы подробней остановимся на выборе масла из соображений его вязкости.

Самая правдивая информация о вашем автомобиле находится в сервисной книжке. Какой вязкости масло там указано, такое и нужно применять. Причем от первой замены и до последней.

Бытует мнение, что чем старше автомобиль, тем гуще моторное масло в него нужно заливать. Это не совсем правда. Вернее, правда, но не для всех.

Во-первых, есть целый ряд двигателей (например, 16-ти клапанный Ford Zetec), в которые можно заливать масло только с вязкостью 5W-30. Так вот, в такие двигатели даже масло с вязкостью 5W-40 можно использовать только для доливки.

Это обусловлено конструктивными особенностями таких двигателей, которые имеют длинные и тонкие каналы смазки. Масляному насосу сложнее продавить густое масло по таким каналам, и мотор может работать в условиях масляного голодания (особенно зимой и при запуске). А это ведет к повышенному износу трущихся деталей и снижению моторесурса.

Во-вторых, у многих автомобилей в сервисной книжке указаны две вязкости. Вот из них и выбирайте. Сознательно идти на загущение масла можно только после проверки состояния двигателя и консультации с мотористом. Как правило, это случаи, когда двигатель требует ремонта, а вы в силу ряда причин не готовы его ремонтировать. В таком случае можно продлить «агонию» мотора, перейдя на более вязкие масла.

В остальных случаях, если двигатель в порядке и все системы, связанные с ним, в порядке – заливайте масло с характеристиками, рекомендованными заводом-изготовителем автомобиля, и ваш «железный конь» будет жить долго и счастливо.

Видео: как выбрать вязкость моторного масла?

таблица температур, что означает, как измеряется

Неопытные автолюбители сталкиваются с определением – вязкость масла. Она указывает на текучесть лубриканта в эксплуатационной среде. К примеру, как поведет себя формула при критических перепадах температур. В 2020 году существует более 10 классов жидкостей, относящихся к определенным условиям работы.

Чтобы пользователь мог понять, к какому типу относится продукт, изготовители наносят на этикетки индекс SAE. Аббревиатура означает – американский институт нефти, и актуальна на пяти континентах.


Для автомобилей применимы две категории:

Принципиальная разница в том, что первая относится к моторным, а вторая к трансмиссионным смазкам.

От чего зависит вязкость масла

Степень густоты продукта напрямую зависит от внедренных технологий и присадок во время компоновки формулы. Однако ключевыми принято считать такие факторы.

Основа.

Существует три разновидности базовых групп масел. Все отличаются по изначальной густоте.

1. Минеральная – изготавливается путем перегонки сернистых пород нефти и преимущественно используется летом. В холодное время года быстро кристаллизуется, что делает ее эксплуатацию невозможной.
2. Полусинтетика – более современная технология. Популярными представителями являются гидрокрекинговые масла. Степень вязкости здесь допускает применение зимой, однако защита от перепадов температуры недостаточна.
3. Синтетика – передовая технология, показывающая новый технологический уровень, где внедрена процедура расщепления молекул природного газа или рапсовых соков, для получения сложных углеводородов. Эти автомасла выделяются повышенной текучестью и стойкостью к суровым климатическим условиям.

Присадки.

Дополнительные включения в современных смазках в 80% имеют ключевое значение. Депрессорные компоненты стабилизируют поведение смеси во время перепадов температур, однако зависимость индекса вязкости от них мала.

Густота лубриканта зависит от комплекса технологических решений и подбора компонентов формулы.

Маркировка вязкости масла

На канистре любого автомасла всегда находится маркировка спецификации SAE. Отличить к какой категории относится продукт, можно по самому индексу.

Моторные смазки имеют повышенную текучесть относительно трансмиссионных и делятся на три категории:

• зимние;
• летние;
• всесезонные.

Для каждой группы характерна своя аббревиатура.

1. Жидкость для холодного времени года имеет две части кода – цифра от 0 до 25, вторая часть, буква «W» — говорит о принадлежности смеси к зимней группе.
2. Летние смеси также имеют аналогичный индекс, однако значения здесь перевернуты задом на перед – сначала «W», затем цифры от 20 до 60.
3. Всесезонная группа представлена составным кодом из трех частей. Для примера самая популярная в России вязкость – 5W40.

Аналогичное разделение присутствует и для трансмиссионных масел. Однако здесь, ввиду увеличенной густоты актуальны показатели типа 75W80, 80W90.

Далее разберемся в чем отличие маркировок, и на что они влияют.

На что влияет вязкость масла

В современном автомобиле эксплуатационные свойства масла влияют на два ключевых фактора.

1. Возможность холодного пуска силовой установки при критическом морозе.
2. Достаточна прочность защитной пленки во время перегрева, для создания необходимого смазочного слоя.

Инженеры в угоду пользователям и автоконцернам, создают смазки с минимальной низкотемпературной и предельной высокотемпературной вязкостью.

Косвенно, правильно подобранная густота сказывается на расходе топлива, продолжительности эксплуатации двигателя без необходимости ремонта, а также его стабильную работу при перегрузках.

Наглядно понять принцип действия можно на примере нового кроссовера Лада Веста. С завода здесь заливают лубрикант типа 5W30, исправно функционирующий в диапазоне от -25 до +30 °С. Если t° за бортом опускается ниже предела, запустить ДВС после простоя будет сложно или невозможно. Также и при эксплуатации в гоночных режимах, диапазоне свыше +35°С защитная пленка разрушится (масло стекает с деталей как вода) и возникнет эффект сухого трения поверхностей, что чревато негативными последствиями.

Что такое динамическая вязкость моторного масла

Это показатель, измеренный при помощи ротационного вискозиметра. Прибор имитирует реальные условия работы моторного масла в двигателе с учетом давления внутри магистралей и температуре +150 градусов Цельсия. Конструкций агрегатов в 2020 году существует более 50, но суть процедуры одинакова:

• имеется сосуд, заполненный маслом;
• внутри колбы присутствует дополнительный цилиндр, зазор между их стенками составляет от 1 до 3 мм;
• внутренняя часть прибора начинает вращаться и лубрикант создает сопротивление;
• компьютер измеряет усилие, необходимое для проворачивания и передает данные на индикационную панель.

Манипуляции позволяют понять, каким образом отреагирует лубрикант на динамические колебания температур и нагрузки. При этом, рекомендуемая величина для каждого двигателя своя.
На фото стандартный ротационный вискозиметр лабораторного типа.

Лучше больше или меньше

В современной промышленности бывает множество различных формул и модификаций автомасел. Для динамической вязкости лучший вариант – минимальный показатель. Это аргументировано снижением сопротивления внутри силового агрегата. Так при запуске двигателя зимой, лубрикант создает минимальное препятствие для прокручивания коленчатого вала, что способствует облегчению старта. При увеличении индекса происходит обратное, и масло мешает валам вращаться.

Кинематическая вязкость моторного масла

Показатель измеряется при помощи капиллярного вискозиметра в нормальных условиях при температуре +40/100 градусов Цельсия.

Суть процедуры такая:

• колба с калибровочным отверстием заполняется жидкостью и разогревается до установленного предела;
• затем измеряется время, за которое смесь вытекает из емкости самотеком.

Кинематическая вязкость не дает определения хорошее масло или плохое.

Коэффициент кинематической вязкости масла

Это сменный показатель, зависящий от фактической температуры самого масла. Точное определение звучит так. Коэффициент КВМ – это индекс, отражающий фактическую текучесть лубриканта при строго заданной температуре.

Какая лучше — выше или ниже

Сборный показатель измеряется при 40 и 100 градусах Цельсия и измеряется в сантистоксах (сСт), при этом густота жидкости существенно отличается. Кинематическая вязкость указывает на то, какой густоты будет лубрикант в указанных условиях и нормальном атмосферном давлении.

Определить какой показатель лучше, поможет сам автомобиль – конструкции ДВС отличаются и требуют использования разных смазок.

Самой высокой густотой обладает минеральное масло. При этом, оно имеет наибольшую кривую изменения плотности. Обратные показатели у синтетики, с понижением температуры, смесь минимально увеличивает вязкость, что положительно сказывается на прокачиваемости и возможности запуска холодной машины.

Однако существуют жесткие ограничения, стабильная густота не говорит о том, что искусственная продукция – это панацея. В некоторых случаях применение «минералки» более оправдано с технической стороны – существующие зазоры внутри силовой установки слишком большие и толщина защитной пленки будет недостаточна, что вызовет увеличенный расход на угар и износ системы. Эффект можно наблюдать на классических авто, где синтетика отказывается нормально работать.

В чем измеряется вязкость масла

Существуют общепринятые обозначения густоты моторного лубриканта. В Российской системе СИ принято две единицы измерения:

• Па*с – для динамической;
• м²/с – для кинематической вязкости.

Однако в некоторых инструкциях можно встретить другое обозначение, в сантистоксах (сСт). Индекс относится к стандартной шкале как:1 сСт = 0,000001 м²/с.

Как определяется вязкость моторного масла

Определение густоты автомасла – сложный процесс, требующий использования специальных приборов и наличия знаний. Отбросив все сложности, определить густоту лубриканта можно по типу базового компонента. Если масло применяется синтетическое, априори вязкость будет минимальна. В случае эксплуатации минералки, густота повышена.

При этом возможен и другой исход – к примеру, добавляя депрессоры в «природную» жидкость можно принудительно снизить ее плотность.

Принцип работает для подбора формул дизельного, бензинового и универсального типа.

График вязкости масла от температуры

Основополагающим фактором зависимости густоты лубриканта от температуры окружающей среды является индекс вязкости. Параметр указывает, как работает субстанция на холодную или горячую.

Показатели кинематической вязкости при 100 градусах Цельсия у каждого лубриканта индивидуальны. Также и при порогах +20, +40 °С. Наиболее точно можно увидеть изменения на графике.

Как видно из графика каждая основа по своему реагирует на морозы и жару. При этом на синтетике холодный пуск пройдет легче.

Присадка для повышения вязкости масла

В 2020 году на рынке присутствуют специальные стабилизаторы и сгустители автомасел. Продукты способны повысить густоту смазки без негативных последствий, либо нормализовать ее поведение при перепадах температур. Обычно к формулам прибегают автолюбители при чрезмерном износе ДВС, когда повышается угар лубриканта и идет усиленное выделение дыма. В этом случае чтобы не менять полностью всю порцию смазки, имеет смысл купить средство, повышающее ее естественные параметры.

Прозондировав отзывы покупателей можно выделить три популярные жидкости:

• XADO Oil Treatment Complex;
• HIGEAR Motor Medik;
• Carbonfox VI 80.

Однако, согласно рекомендациям специалистов не стоит излишне увлекаться подобной продукцией.

Как выбрать вязкость моторного масла

Для каждой конструкции мотора выбор смазки выполняется индивидуально. К примеру, для четырех и двухтактных ДВС, разница вязкости будет огромна. В системах смазки, требующих предварительного перемешивания лубриканта с бензином, добавленная жидкость должна быть предельно текучей, чтобы не нарушать физические свойства топлива. Там где применяется разновидность мокрого картера, наоборот необходима оптимальная густота, для покрытия подвижных частей прочной пленкой.

Подбор масла для двигателя осуществляется исходя из требований производителя автомобиля. Внутри руководства пользователя указывается, какая необходима основа, вязкость. Примерное сравнение можно привести на машинах Рено Логан с мотором Н4М, и Деу Лаос с ВАЗовским ДВС.
Когда в первом случае актуально заливать 5W30, во вторую машину можно подобрать 10W40.

На зиму

Если порцию лубриканта планируется эксплуатировать исключительно зимой, допускается лить жидкости, предназначенные только для холодного времени года.

Примечание! Точный выбор густоты выполняется согласно климатическим условиям. К примеру, для Лада Гранта, используемой в умеренных широтах можно брать лубриканты типа 5W, 10W, 15W.

Какой вязкости масло лучше заливать в двигатель летом

Аналогично осуществляется подбор для теплого времени года. Здесь нет разницы, какая машина обслуживается Киа Рио 3 или Шевроле Нива – выбор основывается исключительно на допусках завода и температуре окружающей среды.

Какую вязкость масла выбрать после 100 тысяч пробега

Когда пробег авто переваливает за 100000 км пробега, имеет смысл залить масло гуще, чем советует завод. Решение обосновано увеличением рабочих зазоров и необходимостью использования более плотных смесей.

Однако здесь учитываются индивидуальные особенности и ресурс ДВС. Для примера в Приору 16 клапанную, при таком пробеге уже можно повысить вязкость лубриканта на порядок (было 5W30 стало 10W40), а для силовых установок Митсубиси и Хонды изменения не требуются.

После 200 тысяч пробега

На старых машинах с большим пробегом типа ВАЗ 2107, а также иномарках, износ поршневой группы наблюдается более выражено. Здесь требуется лить смеси гуще на порядок или два. К примеру, в Ладу 2114 после 200000 км, отмотанных спидометром можно заливать лубриканты типа 15W40, когда для новой версии будет актуален индекс 5W30.

Что будет если долить масло другой вязкости в двигатель

Распространенный миф – при смешивании автомасел различной вязкости происходит обязательное пенообразование и выпадение осадка, это в корне не так. Если сделать все правильно, никаких негативных последствий не произойдет.

К примеру, во время передвижения по трассе произошла утечка лубриканта, требуется срочная доливка, а необходимой жидкости под рукой нет. Допускается частичное смешивание формул одного завода с соответствием допусков. Это обосновано использованием одинаковых базовых компонентов и присадок на предприятии. Таким образом, при доливке в картер смеси типа 5W30, где уже залито 10W40 того же бренда и основы, ничего страшного не произойдет.

Можно ли смешивать масла одинаковой вязкости

Здесь еще проще, при использовании одной основы и соблюдении допусков API, ACEA мешать жидкости можно вообще без чувствительных последствий.

Главным аргументом здесь является то, что при полной замене масла, в картере остается в среднем 10-12% отработки.

Как определить вязкость моторного масла по формуле

Определение вязкости лубриканта по стандартной формуле SAE не вызывает затруднений даже у начинающих автомобилистов. Для этого организация создала специальную таблицу, где уже все просчитано.

Расчет вязкости смеси масел

Процедура выполняется по стандартной схеме, где учитывается вязкость обоих компонентов и пропорция смеси. Для примера можно взять типичную ситуацию, в моторе залита смесь 0W30, при доливке было использовано 25% лубриканта 5W40, в картере образуется смесь 2W34. При обратном соотношении (3:1) получится примерно 4W38.

Как проверить вязкость масла в двигателе

Точно измерить вязкость лубриканта, уже залитого в силовую установку, в домашних условиях невозможно. Это аргументировано тем, что для выполнения работы потребуется лабораторное оборудование и специальные приспособления.

Однако имеется способ измерения с помощью эталонной пробы – методика подойдет, если после заливки в канистре осталось немного неиспользованной жидкости. Последовательность действий такова:

• слить с ДВС шприц смазки и взять аналогичное количество свежего продукта;
• подвесить вертикально воронку с отверстием 1-2 мм на конце и влить в нее эталонный образец;
• измерить количество упавших капель за определенный промежуток времени с помощью секундомера;
• повторить процедуру с отработкой;
• установить разницу показателей двух проб.

Измерение поможет установить, насколько выработалось масло, обычно при разнице более 25% — жидкость уже требуется менять.

Изменение вязкости масла от наработки

При выработке ресурса номинальная вязкость автомасла изменяется. Метаморфозы происходят в двух направлениях.

1. Уплотнение субстанции при нормальной температуре. Вызывается появлением посторонних примесей, сажи в составе, что провоцирует сгущение лубриканта. Это особенно чувствуется во время заморозков – усложняется холодный пуск ДВС.
2. Разжижение при нагреве. Включения серной кислоты и воды минимизируют высокотемпературную вязкость продукта, вызывая стекание защитной пленки и износ нагруженных частей.

Этим объясняется густота жидкости при сливе из картера и отсутствие необходимой защиты во время активной эксплуатации ДВС.

Нужно ли промывать двигатель при смене вязкости масла

Рекомендации заводов говорят о необходимости промывки при каждом переходе с одного типа лубриканта на другой. Это аргументируется тем, что для смесей, каждый изготовитель применяет уникальные формулы, способные вызвать непредвиденную реакцию при контакте. Однако факт нивелируется спецификациями ACEA и API. При получении сертификата жидкости проходят обязательное тестирование на совместимость. Иными словами, если синтетика одного бренда 0W30 меняется на аналог 5W30, промывку можно не делать, но и лишней она не будет.

90000 Oil viscosity — PetroWiki 90001 90002 Absolute viscosity provides a measure of a fluid’s internal resistance to flow. For liquids, viscosity corresponds to the informal notion of «thickness». For example, honey has a higher viscosity than water. 90003 90002 Any calculation involving the movement of fluids requires a value of viscosity. This parameter is required for conditions ranging from surface gathering systems to the reservoir. Correlations for the calculation of viscosity can be expected to evaluate viscosity for temperatures ranging from 35 to 300 ° F.90003 90006 Newtonian fluids 90007 90002 Fluids that exhibit viscosity behavior independent of shear rate are described as being Newtonian fluids. Viscosity correlations discussed in this page apply to Newtonian fluids. 90003 90006 Factors affecting viscosity 90007 90002 The principal factors affecting viscosity are: 90003 90014 90015 Oil composition 90016 90015 Temperature 90016 90015 Dissolved gas 90016 90015 Pressure 90016 90023 90006 Oil composition 90007 90002 Typically, oil composition is described by API gravity only.The use of both the API gravity and the Watson characterization factor provides a more complete description of the oil. 90027 Table 1 90028 shows an example for a 35 ° API gravity oil that points out the relationship of viscosity and chemical makeup recalling a characterization factor of 12.5 is reflective of highly paraffinic oils, while a value of 11.0 is indicative of a naphthenic oil. Clearly, chemical composition, in addition to API gravity, plays a role in the viscosity behavior of crude oil.90027 Fig. 1 90028 shows the effect of crude oil characterization factor on dead oil viscosity. In general, viscosity characteristics are predictable. Viscosity increases with decreases in crude oil API gravity (assuming a constant Watson characterization factor) and decreases in temperature. The effect of solution gas is to reduce viscosity. Above saturation pressure, viscosity increases almost linearly with pressure. 90027 Fig. 2 90028 provides the typical shape of reservoir oil viscosity at constant temperature.90003 90014 90015 90036 90016 90015 90039 90002 90027 Fig. 1 — Dead oil viscosity vs. API gravity and Watson characterization factor. 90028 90003 90016 90015 90046 90002 90027 Fig. 2 — Typical oil viscosity curve. 90028 90003 90016 90023 90006 Viscosity calculations 90007 90002 Viscosity calculations for live reservoir oils require a multistep process involving separate correlations for each step of the process. Dead or gas-free oil viscosity is determined as a function of crude oil API gravity and temperature.The viscosity of the gas saturated oil is found as a function of dead oil viscosity and solution gas-oil ratio (GOR). Undersaturated oil viscosity is determined as a function of gas saturated oil viscosity and pressure above saturation pressure. 90003 90002 90027 Figs. 3 and 4 90028 summarize all of the dead oil viscosity correlations described in 90027 Tables 2 90028 and 90027 3 90028. 90064 [1] 90065 90064 [2] 90065 90064 [3] 90065 90064 [4] 90065 90064 [5] 90065 90064 [6] 90065 90064 [7] 90065 90064 [8] 90065 90064 [9] 90065 90064 [10] 90065 90064 [11] 90065 90064 [12] 90065 90064 [13] 90065 90064 [14] 90065 90064 [15] 90065 90064 [16] 90065 90064 [17] 90065 90064 [18] 90065 90064 [19] 90065 90064 [20] 90065 90064 [21] 90065 90064 [22] 90065 90064 [23] 90065 90064 [24] 90065 90064 [25] 90065 The results provided by 90027 Fig.4 90028 show that the method proposed by Standing 90064 [23] 90065 is not suited for crude oil with gravities less than 28 ° API. Al-Kafaji 90118 et al. 90119 ‘s 90064 [10] 90065 method is unsuited for crudes with gravities less than 15 ° API, while Bennison’s 90064 [21] 90065 method, developed primarily for low API gravity North Sea crudes, is not suited for gravities greater than 30 ° API . 90003 90014 90015 90127 90002 90027 Fig. 3 — Dead oil viscosity correlations vs. temperature.90028 90003 90016 90015 90134 90002 90027 Fig. 4 — Dead oil viscosity vs. API gravity. 90028 90003 90016 90015 90141 90016 90015 90144 90016 90023 90147 Comparison of different methods 90148 90002 90027 Fig. 5 90028 provides an annotated list of the most commonly used correlation methods for calculating viscosity. The results illustrate the trend for dead oil viscosity and temperature. As temperature decreases, viscosity increases.At temperatures below 75 ° F, the method of Beggs and Robinson 90064 [5] 90065 significantly overpredicts viscosity while Standing’s method actually shows a decrease in viscosity. These tendencies make these methods unsuitable for use in the temperature range associated with pipelines. Beal’s 90064 [3] 90065 90064 [4] 90065 method was developed from observations of dead oil viscosity at 100 and 200 ° F and has a tendency to underpredict viscosity at high temperature. Dead oil viscosity correlations are somewhat inaccurate because they fail to take into account the chemical nature of the crude oil.Only methods developed by Standing 90064 [23] 90065 and Fitzgerald 90064 [18] 90065 90064 [19] 90065 90064 [20] 90065 take into account the chemical nature of crude oil through use of the Watson characterization factor. Fitzgerald’s method was developed over a wide range of conditions, as detailed in 90027 Tables 2 90028 and 90027 3 90028, and is the most versatile method suitable for general use of the correlations listed in that table. Chapter 11 of 90118 API Technical Data Book — Petroleum Refining 90119 90064 [19] 90065 includes a graphic showing the area of ​​applicability for Fitzgerald’s method.90003 90014 90015 90177 90002 90027 Fig. 5 — Annotated list of commonly used dead oil viscosity correlations. 90028 90003 90016 90023 90002 Andrade’s 90064 [1] 90065 90064 [2] 90065 method is based on the observation that the logarithm of viscosity plotted vs. reciprocal absolute temperature forms a linear relationship from somewhat above the normal boiling point to near the freezing point of the oil, as 90027 Fig. 6 90028 shows. Andrade’s method is applied through the use of measured dead oil viscosity data points taken at low pressure and two or more temperatures.Data should be acquired at temperatures over the range of interest. This method is recommended when measured dead oil viscosity data are available. 90003 90014 90015 90194 90002 90027 Fig. 6 — Dead oil viscosity vs. reciprocal absolute temperature. 90028 90003 90016 90023 90147 Bubblepoint oil viscosity methods 90148 90002 90027 Tables 4 90028 and 90027 5 90028 90064 [5] 90065 90064 [7] 90065 90064 [8] 90065 90064 [10] 90065 90064 [11] 90065 90064 [12] 90065 90064 [13] 90065 90064 [14] 90065 90064 [15] 90065 90064 [16] 90065 90064 [17] 90065 90064 [22] 90065 90064 [23] 90065 90064 [24] 90065 90064 [25] 90065 90064 [26] 90065 90064 [27] 90065 90064 [28] 90065 90064 [29] 90065 provide a complete summary of the bubblepoint oil viscosity methods.90003 90014 90015 90249 90016 90015 90252 90016 90023 90002 Correlations for bubblepoint oil viscosity typically take the form proposed by Chew and Connally. 90064 [26] 90065 This method forms a correlation with dead oil viscosity and solution GOR where A and B are determined as functions of solution GOR. 90003 90002 90260 ……………….. (1) 90003 90002 90027 Figs. 7 and 8 90028 shows the correlations for the A and B parameters developed by various authors.90027 Fig. 9 90028 shows the effect of the A and B correlation parameters on the prediction of viscosity. This plot was developed with a dead oil viscosity value of 1.0 cp so the effect of solution GOR could be examined. Correlations proposed by Labedi, 90064 [7] 90065 90064 [8] 90065 Khan 90118 et al. 90119, 90064 [28] 90065 and Almehaideb 90064 [29] 90065 do not specifically use dead oil viscosity and solution GOR and were not included in this plot. 90003 90014 90015 90280 90002 90027 Fig.7- Bubblepoint viscosity correlation parameter A. 90028 90003 90016 90015 90287 90002 90027 Fig. 8 — Bubblepoint viscosity correlation parameter B. 90028 90003 90016 90015 90294 90002 90027 Fig. 9 — Bubblepoint oil viscosity vs. solution GOR. 90028 90003 90016 90023 90147 Correlations for undersaturated oil 90148 90002 When pressure increases above bubblepoint, the oil becomes undersaturated. In this region, oil viscosity increases nearly linearly with pressure.90027 Tables 6 90028 and 90027 7 90028 90064 [3] 90065 90064 [4] 90065 90064 [7] 90065 90064 [8] 90065 90064 [11] 90065 90064 [12] 90065 90064 [13] 90065 90064 [14] 90065 90064 [ 15] 90065 90064 [16] 90065 90064 [17] 90065 90064 [19] 90065 90064 [22] 90065 90064 [25] 90065 90064 [29] 90065 90064 [30] 90065 90064 [31] 90065 90064 [32] 90065 90064 [ 33] 90065 provide correlations for modeling undersaturated oil viscosity. 90027 Fig. 10 90028 presents a visual comparison of the methods.90003 90014 90015 90351 90002 90027 Fig. 10 — Undersaturated oil viscosity vs. pressure. 90028 90003 90016 90015 90358 90016 90015 90361 90016 90023 90006 Nomenclature 90007 90366 90367 90368 90369 90118 μ 90119 90372 90118 ob 90119 90375 90376 90369 = 90376 90369 bubblepoint oil viscosity, m / Lt, cp 90376 90381 90368 90369 90118 μ 90119 90372 90118 od 90119 90375 90376 90369 = 90376 90369 dead oil viscosity, m / Lt, cp 90376 90381 90396 90397 90006 References 90007 90400 90015 ↑ 90064 1.0 90065 90064 1.1 90065 Andrade, E.N. da C. 1930. The Viscosity of Liquids. Nature 125: 309-310. http://dx.doi.org/10.1038/125309b0 90016 90015 ↑ 90064 2.0 90065 90064 2.1 90065 Reid, R.C., Prausnitz, J.M., and Sherwood, T.K. 1977. The Properties of Gases and Liquids, third edition, 435-439. New York: McGraw-Hill Higher Education. 90016 90015 ↑ 90064 3.0 90065 90064 3.1 90065 90064 3.2 90065 Beal, C. 1970. The Viscosity of Air, Water, Natural Gas, Crude Oil and Its Associated Gases at Oil Field Temperatures and Pressures, No.3, 114-127. Richardson, Texas: Reprint Series (Oil and Gas Property Evaluation and Reserve Estimates), SPE. Cite error: Invalid 90420 90421 tag; name «r3» defined multiple times with different content Cite error: Invalid 90420 90421 tag; name «r3» defined multiple times with different content 90016 90015 ↑ 90064 4.0 90065 90064 4.1 90065 90064 4.2 90065 Standing, M.B. 1981. Volumetric and Phase Behavior of Oil Field Hydrocarbon Systems, ninth edition. Richardson, Texas: Society of Petroleum Engineers of AIME 90016 90015 ↑ 90064 5.0 90065 90064 5.1 90065 90064 5.2 90065 Beggs, H.D. and Robinson, J.R. 1975. Estimating the Viscosity of Crude Oil Systems. J Pet Technol 27 (9): 1140-1141. SPE-5434-PA. http://dx.doi.org/10.2118/5434-PA 90016 90015 ↑ Glasø, Ø. 1980. Generalized Pressure-Volume-Temperature Correlations. J Pet Technol 32 (5): 785-795. SPE-8016-PA. http://dx.doi.org/10.2118/8016-PA 90016 90015 ↑ 90064 7.0 90065 90064 7.1 90065 90064 7.2 90065 90064 7.3 90065 Labedi, R.M. 1982. PVT Correlations of the African Crudes.PhD thesis. 1982.. PhD thesis, Colorado School of Mines, Leadville, Colorado (May 1982). 90016 90015 ↑ 90064 8.0 90065 90064 8.1 90065 90064 8.2 90065 90064 8.3 90065 Labedi, R. 1992. Improved correlations for predicting the viscosity of light crudes. J. Pet. Sci. Eng. 8 (3): 221-234. http://dx.doi.org/10.1016/0920-4105(92)90035-Y 90016 90015 ↑ Ng, J.T.H. and Egbogah, E.O. 1983. An Improved Temperature-Viscosity Correlation For Crude Oil Systems. Presented at the Annual Technical Meeting, Banff, Canada, 10-13 May.PETSOC-83-34-32. http://dx.doi.org/10.2118/83-34-32 90016 90015 ↑ 90064 10.0 90065 90064 10.1 90065 90064 10.2 90065 Al-Khafaji, A.H., Abdul-Majeed, G.H. and Hassoon, S.F. 1987. Viscosity Correlation For Dead, Live And Undersaturated Crude Oils. J. Pet. Res. (December): 1-16. 90016 90015 ↑ 90064 11.0 90065 90064 11.1 90065 90064 11.2 90065 Petrosky, G.E. Jr. 1990. PVT Correlations for Gulf of Mexico Crude Oils. MS thesis. 1990.. MS thesis, University of Southwestern Louisiana, Lafayette, Louisiana.90016 90015 ↑ 90064 12.0 90065 90064 12.1 90065 90064 12.2 90065 Petrosky, G.E. Jr. and Farshad, F.F. 1995. Viscosity Correlations for Gulf of Mexico Crude Oils. Presented at the SPE Production Operations Symposium, Oklahoma City, Oklahoma, USA, 2-4 April. SPE-29468-MS. http://dx.doi.org/10.2118/29468-MS 90016 90015 ↑ 90064 13.0 90065 90064 13.1 90065 90064 13.2 90065 Kartoatmodjo, R.S.T. 1990. New Correlations for Estimating Hydrocarbon Liquid Properties. MS thesis, University of Tulsa, Tulsa, Oklahoma.90016 90015 ↑ 90064 14.0 90065 90064 14.1 90065 90064 14.2 90065 Kartoatmodjo, T.R.S. and Schmidt, Z. 1991. New Correlations for Crude Oil Physical Properties, Society of Petroleum Engineers, unsolicited paper 23556-MS. 90016 90015 ↑ 90064 15.0 90065 90064 15.1 90065 90064 15.2 90065 Kartoatmodjo, T. and Z., S. 1994. Large Data Bank Improves Crude Physical Property Correlations. Oil Gas J. 92 (27): 51-55. 90016 90015 ↑ 90064 16.0 90065 90064 16.1 90065 90064 16.2 90065 De Ghetto, G.and Villa, M. 1994. Reliability Analysis on PVT Correlations. Presented at the European Petroleum Conference, London, United Kingdom, 25-27 October. SPE-28904-MS. http://dx.doi.org/10.2118/28904-MS 90016 90015 ↑ 90064 17.0 90065 90064 17.1 90065 90064 17.2 90065 De Ghetto, G., Paone, F., and Villa, M. 1995. Pressure-Volume-Temperature Correlations for Heavy and Extra Heavy Oils. Presented at the SPE International Heavy Oil Symposium, Calgary, 19-21 June. SPE-30316-MS. http://dx.doi.org/10.2118/30316-MS 90016 90015 ↑ 90064 18.0 90065 90064 18.1 90065 Fitzgerald, D.J. 1994. A Predictive Method for Estimating the Viscosity of Undefined Hydrocarbon Liquid Mixtures. MS thesis, Pennsylvania State University, State College, Pennsylvania. 90016 90015 ↑ 90064 19.0 90065 90064 19.1 90065 90064 19.2 90065 90064 19.3 90065 Daubert, T.E. and Danner, R.P. 1997. API Technical Data Book-Petroleum Refining, 6th edition, Chap. 11. Washington, DC: American Petroleum Institute (API).90016 90015 ↑ 90064 20.0 90065 90064 20.1 90065 Sutton, R.P. and Farshad, F. 1990. Evaluation of Empirically Derived PVT Properties for Gulf of Mexico Crude Oils. SPE Res Eng 5 (1): 79-86. SPE-13172-PA. http://dx.doi.org/10.2118/13172-PA 90016 90015 ↑ 90064 21.0 90065 90064 21.1 90065 Bennison, T. 1998. Prediction of Heavy Oil Viscosity. Presented at the IBC Heavy Oil Field Development Conference, London, 2-4 December. 90016 90015 ↑ 90064 22.0 90065 90064 22.1 90065 90064 22.2 90065 Elsharkawy, A.M. and Alikhan, A.A. 1999. Models for predicting the viscosity of Middle East crude oils. Fuel 78 (8): 891-903. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-2361(99)00019-8 90016 90015 ↑ 90064 23.0 90065 90064 23.1 90065 90064 23.2 90065 90064 23.3 90065 Whitson, C.H. and Brulé, M.R. 2000. Phase Behavior, No. 20, Chap. 3. Richardson, Texas: Henry L. Doherty Monograph Series, Society of Petroleum Engineers. 90016 90015 ↑ 90064 24.0 90065 90064 24.1 90065 Bergman, D.F. 2004.Do not Forget Viscosity. Presented at the Petroleum Technology Transfer Council 2nd Annual Reservoir Engineering Symposium, Lafayette, Louisiana, 28 July. 90016 90015 ↑ 90064 25.0 90065 90064 25.1 90065 90064 25.2 90065 Dindoruk, B. and Christman, P.G. 2001. PVT Properties and Viscosity Correlations for Gulf of Mexico Oils. Presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, 30 September-3 October. SPE-71633-MS. http://dx.doi.org/10.2118/71633-MS 90016 90015 ↑ 90064 26.0 90065 90064 26.1 90065 Chew, J. and Connally, C.A. Jr. 1959. A Viscosity Correlation for Gas-Saturated Crude Oils. In Transactions of the American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers, Vol. 216, 23. Dallas, Texas: Society of Petroleum Engineers of AIME. 90016 90015 ↑ Aziz, K. and Govier, G.W. 1972. Pressure Drop in Wells Producing Oil and Gas. J Can Pet Technol 11 (3): 38. PETSOC-72-03-04. http://dx.doi.org/10.2118/72-03-04 90016 90015 ↑ 90064 28.0 90065 90064 28.1 90065 Khan, S.A., Al-Marhoun, M.A., Duffuaa, S.O. et al. 1987. Viscosity Correlations for Saudi Arabian Crude Oils. Presented at the Middle East Oil Show, Bahrain, 7-10 March. SPE-15720-MS. http://dx.doi.org/10.2118/15720-MS 90016 90015 ↑ 90064 29.0 90065 90064 29.1 90065 90064 29.2 90065 Almehaideb, R.A. 1997. Improved PVT Correlations for UAE Crude Oils. Presented at the Middle East Oil Show and Conference, Bahrain, 15-18 March. SPE-37691-MS. http://dx.doi.org/10.2118/37691-MS Cite error: Invalid 90420 90421 tag; name «r29» defined multiple times with different content Cite error: Invalid 90420 90421 tag; name «r29» defined multiple times with different content 90016 90015 ↑ Kouzel, B.1965. How Pressure Affects Liquid Viscosity. Hydrocarb. Process. (March 1965): 120. 90016 90015 ↑ Vazquez, M.E. 1976. Correlations for Fluid Physical Property Prediction. MS thesis, University of Tulsa, Tulsa, Oklahoma. 90016 90015 ↑ Vazquez, M. and Beggs, H.D. 1980. Correlations for Fluid Physical Property Prediction. J Pet Technol 32 (6): 968-970. SPE-6719-PA. http://dx.doi.org/10.2118/6719-PA 90016 90015 ↑ Abdul-Majeed, G.H., Clark, K.K., and Salman, N.H. 1990. New Correlation For Estimating The Viscosity Of Undersaturated Crude Oils.J Can Pet Technol 29 (3): 80. PETSOC-90-03-10. http://dx.doi.org/10.2118/90-03-10 90016 90623 90006 Noteworthy papers in OnePetro 90007 90002 Use this section to list papers in OnePetro that a reader who wants to learn more should definitely read 90003 90006 External links 90007 90002 Use this section to provide links to relevant material on websites other than PetroWiki and OnePetro 90003 90006 See also 90007 90002 Gas viscosity 90003 90002 Fluid friction 90003 90002 Oil density 90003 90002 Oil fluid properties 90003 90002 PEH: Oil_System_Correlations 90003 .90000 The Viscosity of Motor Oil 90001 Please ensure you have JavaScript enabled in your browser. If you leave JavaScript disabled, you will only access a portion of the content we are providing. Here’s how. 90002 90003 90004 Areas of Science 90005 90006 Materials Science 90007 90005 90009 90003 90004 Difficulty 90005 90006 90005 90009 90003 90004 Time Required 90005 90004 Short (2-5 days) 90005 90009 90003 90004 Prerequisites 90005 90004 None 90005 90009 90003 90004 Material Availability 90005 90004 Readily available 90005 90009 90003 90004 Cost 90005 90004 Very Low (under $ 20) 90005 90009 90003 90004 Safety 90005 90004 Adult supervision required.Use caution when heating oil in the water bath, and when handling hot containers. 90005 90009 90046 90047 Abstract 90048 The insides of a car engine get very hot when the engine is running. Motor oil lubricates the moving parts, to keep the engine operating smoothly. What happens to motor oil as the engine temperature goes up? 90047 Objective 90048 90051 The objective of this project is to measure how the viscosity of motor oil changes with temperature.90052 90047 Share your story with Science Buddies! 90048 Yes, I Did This Project! Please log in (or create a free account) to let us know how things went. 90051 Are you planning to do a project from Science Buddies? 90052 90051 Come back and tell us about your project using the «I Did This Project» link for the project you choose. 90052 90051 You’ll find a link to «I Did This Project» on every project on the Science Buddies website so do not forget to share your story! 90052 90047 Credits 90048 90051 Andrew Olson, Ph.D., Science Buddies 90052 90065 Sources 90066 90051 This project is based on: 90052 90047 Cite This Page 90048 General citation information is provided here. Be sure to check the formatting, including capitalization, for the method you are using and update your citation, as needed. 90065 MLA Style 90066 90051 Science Buddies Staff. «The Viscosity of Motor Oil.» 90074 Science Buddies 90075, 8 July 2020 року, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/MatlSci_p019/materials-science/viscosity-of-motor-oil.Accessed 13 July 2020. 90052 90065 APA Style 90066 90051 Science Buddies Staff. (2020 року, July 8). 90074 The Viscosity of Motor Oil. 90075 Retrieved from https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/MatlSci_p019/materials-science/viscosity-of-motor-oil 90052 90051 Last edit date: 2020-07-08 90052 90047 Introduction 90048 90051 The internal combustion engine that powers your family’s car has moving parts that work at high temperatures for billions of cycles over its lifetime.In order to keep the pistons moving smoothly in the cylinders, there is a thin film of motor oil between the piston rings and the cylinder wall. The oil is a 90074 lubricant 90075 -a slippery liquid that allows the piston to slide freely within the cylinder. Without oil, the piston would not be able to move in the cylinder-the engine would seize up and be ruined. 90052 90051 The primary functions of motor oil are: 90052 90093 90094 Lubricate engine moving parts to reduce friction and prevent wear.90095 90094 Clear engine of contaminants. 90095 90094 Seal piston and liner for optimum engine efficiency. 90095 90094 Resist high temperature degradation. 90095 90094 Promote low temperature lubrication. 90095 90094 Lubricate over a wide temperature range. «(Thibault, 2001) 90095 90106 90051 The oil must be able to keep the piston moving smoothly at cold temperatures (when the engine first starts up) and also at the normally high operating temperature of the cylinders.90052 90051 One way of measuring an oil’s ability to lubricate is to measure its 90074 viscosity 90075. The viscosity of a fluid is a measure of the fluid’s resistance to flow. You can think of it as fluid friction. Water is an example of a fluid with low viscosity-it pours easily and quickly. Cooking oil has a higher viscosity-it pours more slowly than water. For an engine lubricant, it is important that the viscosity does not change significantly as the temperature increases. 90052 90051 Viscosity of liquids can be measured with a special piece of glassware called a 90074 viscometer 90075 (see Figure 1).Fluid is drawn up from the cup on the lower left into the tube on the right, using a suction bulb. The suction is removed, and the time it takes for the fluid to drain out is measured. The higher the viscosity, the longer it will take the fluid to drain through the tube. To measure viscosity at different temperatures, the viscometer is placed in a water bath. Because viscometers are expensive (more than $ 170), you’ll use a slightly different technique for this experiment. 90052 90007 90118 Figure 1.90119 Ostwald-type viscometer for measuring viscosity of liquids. 90051 Instead of using fancy glassware, you can use a Pyrex beaker or graduated cylinder. You will release a sphere (glass marble or steel ball bearing) at the surface of the liquid and time how long it takes for the sphere to fall to the bottom of the beaker or cylinder. You can make your comparisons using the measured time for the sphere to fall, or you can take your project a little further and actually calculate the viscosity.It’s up to you. 90052 90051 In order to calculate the viscosity, you’ll have to measure the time it takes the sphere to fall, the distance the sphere falls, and the density of the sphere and the fluid. 90052 90051 The equation (Equation 1) shows you how to calculate the viscosity from your measurements. It may look intimidating at first, because it has some Greek letters in it, but do not let that scare you. The variable commonly used to represent viscosity is the Greek letter «eta» (90074 η 90075).The variable commonly used to represent density is the Greek letter «rho» (90074 ρ 90075). The capital Greek letter «delta» (Δ) is often used as shorthand for taking the difference of something. The other variables in the equation are 90074 g 90075, for the accleration due to gravity (980 cm / s 90131 2 90132), 90074 a 90075 for the radius of the sphere (in cm), and 90074 v 90075 for the average velocity of the sphere as it falls through the fluid (in cm / s). The result is in units of 90074 poise 90075 (g / cm · s).90052 90051 So the equation tells you to take the density of the sphere minus the density of the fluid (Δ 90074 ρ 90075), multiply this by 2 90074 ga 90131 2 90132 90075, and then divide the result by 9 90074 v 90075. If the sphere falls more quickly (i.e. with greater velocity), 90074 v 90075 is greater and 90074 η 90075, the viscosity, is smaller, as we would expect. Conversely, if the sphere falls more slowly, the viscosity is greater.You would also expect a sphere that has higher density (i.e., is less buoyant) would fall faster than a sphere with lower density (i.e., is more buoyant). The density factor in the equation accounts for this. The amount of friction that the sphere experiences as it falls will be related to its surface area, which is proportional to the square of the sphere’s radius. 90052 90051 You can use a water bath to heat or cool the oil to different temperatures in order to see how its viscosity changes with temperature.The Experimental Procedure section has more detailed instructions. 90052 90047 Terms and Concepts 90048 90093 90094 Viscosity 90095 90094 Lubricant 90095 90094 Internal combustion engine 90095 90106 90065 Questions 90066 90093 90094 What do the SAE ratings on motor oil mean? 90095 90094 Why is it important for motor oil to maintain its viscosity over a wide range of temperatures? 90095 90106 90047 Bibliography 90048 90093 90094 What do the SAE ratings on motor oil mean? Find out from this article: 90007 Thibault, R., 2001. How To Read an Oil Can, Machinery Lubrication Magazine, May 2001. Retrieved November 2, 2006. 90095 90094 This article describes a method for measuring viscosity of a liquid: 90007 HSGC, 1996. Viscosity: Teacher Page, Hawaii Space Grant Consortium. Retrieved November 2, 2006. 90095 90094 For more basic information on viscosity, including the viscosities for several different liquids, see: 90007 Wikipedia contributors, 2006. Viscosity, Wikipedia, The Free Encylcopedia. Retrieved November 2, 2006.90095 90094 For a more advanced article on the physics of viscosity, see: 90007 Transtronics, 2006. Viscosity, Transtronics. Retrieved November 2, 2006. 90095 90094 For information on how internal combustion engines work, see: 90007 Brain, M., 2006. How Car Engines Work, Howstuffworks.com. Retrieved November 2, 2006. 90095 90106 90047 News Feed on This Topic 90048 90195 90051 90052 90074 Note: 90075 A computerized matching algorithm suggests the above articles.It’s not as smart as you are, and it may occasionally give humorous, ridiculous, or even annoying results! Learn more about the News Feed 90047 Materials and Equipment 90048 90093 90094 Various motor oils with different viscosity ratings, e.g .: 90095 90094 Small sphere, e.g .: 90093 90094 Glass marble or steel ball bearing 90095 90106 90095 90094 Gram scale for measuring weight of oil and sphere, such as the digital pocket scale from Amazon.com 90095 90094 Pyrex beaker or graduated cylinder (inside diameter must be larger than sphere), 90095 90094 Tongs (for retrieving sphere from heated oil) 90095 90094 Thermometer (0 to 100 ° C) 90095 90094 Stop watch 90095 90094 Large pan 90095 90094 Hot plate or electric stove 90095 90094 Water 90095 90094 Ice 90095 90106 90051 90118 Disclaimer: 90119 Science Buddies participates in affiliate programs with Home Science Tools, Amazon.com, Carolina Biological, and Jameco Electronics. Proceeds from the affiliate programs help support Science Buddies, a 501 (c) (3) public charity, and keep our resources free for everyone. Our top priority is student learning. If you have any comments (positive or negative) related to purchases you’ve made for science projects from recommendations on our site, please let us know. Write to us at [email protected]. 90052 90047 Experimental Procedure 90048 90236 90094 90118 Safety Note: 90119 Use a hot plate or electric stove burner for heating the water bath in this experiment, 90074 never 90075 an open flame.Motor oil is combustible. Do 90074 not 90075 use it near an open flame. Also, at the conclusion of the experiment, be sure to dispose of the used motor oil properly. 90095 90094 Next you need to measure the time it takes for the sphere to fall through the oil. 90246 90094 Pour the oil into the pyrex beaker (or graduated cylinder). 90095 90094 Measure the height of the oil (in cm). 90095 90094 Hold the sphere (marble or ball bearing) at the surface of the oil.90095 90094 Release the sphere and start the stopwatch at the same moment. 90095 90094 Stop the stopwatch at the moment the sphere touches the bottom of the beaker (or graduated cylinder). 90095 90257 90095 90094 Repeat the measurement several (at least 3) times. Remove the sphere with tongs, allowing the oil to drain off. Wipe the sphere dry with a paper towel. Check to make sure that the height of the oil has not changed. 90095 90094 Cool the oil by placing the beaker (or graduated cylinder) in an ice bath.Stir the oil occasionally to insure uniform temperature. Check the temperature of the oil every ten minutes or so. When the temperature of the oil is no longer changing, record the temperature of the oil and repeat the velocity measurement as before. 90095 90094 Heat the oil by placing the beaker into a pan of water on a hot plate or electric stove. Use medium heat. You do 90074 not 90075 want the water bath to boil vigorously. Stir the oil occasionally to insure uniform temperature. Check the temperature of the oil every ten minutes or so.When the temperature stops changing, record the temperature of the oil and repeat the velocity measurement as before. 90095 90094 Calculate the average falling time for each temperature. To compare your results visually, you can make a bar graph of falling time (in seconds, on the y-axis) vs. temperature of the oil (in ° C, on the x-axis). Or, you can go on to calculate the actual viscosity of the oil at each temperature by following the remaining steps. 90095 90094 Measure density of the sphere.Density is the weight per unit volume, in g / cm 90131 3 90132. First measure the weight of the sphere in grams. To measure the volume of a sphere, measure how much water the sphere displaces in a graduated cylinder. 90246 90094 Partially fill a graduated cylinder with water and note the water level (in mL, which is equivalent to cm 90131 3 90132). Always measure the water level from the bottom of the meniscus (the curved surface of the water inside the cylinder). 90095 90094 Tip the graduated cylinder sideways and gently roll the sphere into the cylinder.90095 90094 Write down the new water level, and subtract the original water level. The difference is the volume of the sphere (in cm 90131 3 90132). 90095 90257 90095 90094 To measure the density of the oil, first measure the weight of the empty graduated cylinder. Then pour oil into the cylinder and weigh the cylinder and oil together. Subtract the weight of the empty cylinder to get the weight of the oil. Read the volume of oil from the graduated cylinder.The density is the weight divided by the volume. Does the density of the oil change with temperature? Measure it and find out. Be very careful when pouring the heated oil! To be as accurate as possible, the graduated cylinder should be at the same temperature as the oil. 90095 90094 Calculate the average velocity of the sphere at each temperature. The velocity is the distance that the sphere fell (in cm) divided by the average time it took to fall (in s). 90095 90094 Use Equation 1 to calculate the viscosity of the oil at each temperature.90007 90246 90094 Δ 90074 ρ 90075 = density of the sphere — density of the oil (in g / cm 90131 3 90132), 90095 90094 90074 g 90075 = acceleration due to gravity (980 cm / s 90131 2 90132), 90095 90094 90074 a 90075 = radius of the sphere (in cm), 90095 90094 90074 v 90075 = average velocity of the falling sphere (in cm / s). 90095 90257 90095 90094 How does viscosity change with temperature? 90095 90257 90051 .90052 90047 If you like this project, you might enjoy exploring these related careers: 90048 90065 Materials Scientist and Engineer 90066 What makes it possible to create high-technology objects like computers and sports gear? It’s the 90074 materials 90075 inside those products.Materials scientists and engineers develop materials, like metals, ceramics, polymers, and composites, that other engineers need for their designs. Materials scientists and engineers think 90074 atomically 90075 (meaning they understand things at the nanoscale level), but they design 90074 microscopically 90075 (at the level of a microscope), and their materials are used 90074 macroscopically 90075 (at the level the eye can see ). From heat shields in space, prosthetic limbs, semiconductors, and sunscreens to snowboards, race cars, hard drives, and baking dishes, materials scientists and engineers make the materials that make life better.Read more 90065 Chemist 90066 Everything in the environment, whether naturally occurring or of human design, is composed of chemicals. Chemists search for and use new knowledge about chemicals to develop new processes or products. Read more 90065 Automotive Engineer 90066 Cars are an important part of our daily lives.We depend on them to perform everyday tasks-getting to and from school and work, sports practice, grocery shopping, and various errands-and also to keep us safe while doing so. Our cars can keep us cool or warm while we drive them, and they even help us find our way. The automobile is made up of complicated braking, steering, and electrical systems, in addition to the engine and drive train. All of these systems require a tremendous amount of engineering, which is the responsibility of automotive engineers.They develop the components and systems that make our vehicles efficient and safe. Read more 90047 Variations 90048 90093 90094 Do you get the same final viscosity if you use spheres of different densities (e.g., glass marble vs. steel ball bearing)? 90095 90094 Does the viscosity of different motor oils share the same temperature dependence? In other words, if you make graphs of viscosity vs.temperature for different motor oils, do they all have the same slope? 90095 90094 Measure viscosity of different cooking oils at different temperatures. Do cooking oils maintain their viscosity at elevated temperatures? How do they compare to motor oil in this regard? Why? 90095 90094 Does the viscosity of motor oil change after it has been used? Measure the viscosity of used motor oil from your family’s car, compared to brand new motor oil. 90095 90106 90047 Share your story with Science Buddies! 90048 Yes, I Did This Project! Please log in (or create a free account) to let us know how things went.90007 90047 Ask an Expert 90048 The Ask an Expert Forum is intended to be a place where students can go to find answers to science questions that they have been unable to find using other resources. If you have specific questions about your science fair project or science fair, our team of volunteer scientists can help. Our Experts will not do the work for you, but they will make suggestions, offer guidance, and help you troubleshoot. 90051 Ask an Expert 90007 90052 90047 Related Links 90048 90047 News Feed on This Topic 90048 90195 90051 90052 90074 Note: 90075 A computerized matching algorithm suggests the above articles.It’s not as smart as you are, and it may occasionally give humorous, ridiculous, or even annoying results! Learn more about the News Feed 90047 Looking for more science fun? 90048 90051 Try one of our science activities for quick, anytime science explorations. The perfect thing to liven up a rainy day, school vacation, or moment of boredom. 90052 Find an Activity 90047 Explore Our Science Videos 90048 90002 90003 90004 90051 Make a Slushy! Yummy STEM Project 90052 90005 90004 90051 Cotton Ball Launcher — Fun STEM Activity 90052 90005 90004 90051 How to Build an ArtBot 90052 90005 90009 90046 90051 Thank you for your feedback! 90052 .90000 Finding Engine Oil Capacities | HowStuffWorks 90001 90002 The precise method for finding the oil capacity of a car may differ slightly from one car to another, but in general the available methods will be similar. To illustrate, we’ll use the 2011 Toyota Prius as an example. To learn the oil capacity of the Prius, any of the following methods will work: 90003 90002 90005 Look in the Owner’s Manual 90006. Most cars come with several manuals. For the 2011 Prius, the one you want to look in says «Owner’s Manual» on the front.Yours will probably say something similar. On the Table of Contents page of the Prius manual, the section that tells you the oil capacity is Section 6 and is titled «Vehicle Specifications.» Turn to this section and look for the text header «Lubrication System.» This gives you the following information: 90003 90002 90005 Oil capacity (Drain and refill) 90006 90003 90012 90013 90005 With filter 4.4 qt (4.2 L, 3.7 Imp. Qt) 90006 90016 90013 90005 Without filter 4.1 qt (3.9 L, 3.4. Imp. Qt) 90006 90016 90021 90002 Notice that the information is given both with and without a filter, and in units of quarts, liters and imperial quarts. (Just the first two are likely to be useful if you’re in the United States. Imperial quarts only tend to be used in the United Kingdom.) Below this, under the header «Engine oil selection,» you’ll find information on the grade and viscosity of oil that you should use.90003 90002 90005 Look on the manufacturer’s Web site 90006. For the Prius, you’d go to the Toyota Web site. At the bottom of the home page, point your mouse at «For Owners» and a pop-up list will give you access to owner’s manuals and technical information sheets for any vehicle that Toyota sells. 90003 90002 90005 Look on a Specialty Web Site 90006. If you’ve lost your Owner’s Manual or the manufacturer’s Web site does not make it available, you can go to a Web site like the Oil and Fluid Capacities site to find the information you’re looking for.On that site, click on the Fluid Capacity Lookup tab, then the Online Product Application Guide button. Type in your vehicle year where asked and click Build List. This will give you a long list of manufacturers and auto models. Choose Toyota Prius (or whatever vehicle you’re looking for) and the specific engine type you have. (For the Prius, only «1.8L 4-cyl Engine Code 2ZR-FXEVariable Fuel» is available.) This takes you to a comprehensive list of not only oil capacities but all fluid capacities and types that the car needs.For the Prius, the line that you’re looking for reads «Engine, with filter ………. 4.5 quarts.» This figure is slightly (but not significantly) different from the one in the Toyota manual, probably due to numeric rounding. 90003 90002 90005 Use your dipstick 90006. To find out how close your car is to the recommended oil level, let the engine cool for five minutes, pull out the oil dipstick (which your manual should help you locate), wipe it clean with a rag, reinsert it and then pull it back out.The oil clinging to the end of the dipstick will show you the level of oil in your car’s engine. If you turn out to be running low, add a little more until you near the top of the range. Try not to add too much, but a slight excess is probably okay. Most modern cars have dipsticks designed to leave a small amount of unfilled capacity above the full line so that you will not accidentally overfill. 90003 90002 Of course, there’s a good possibility that the car you need to find the oil capacity for is not a Prius, but for all other cars you’ll probably find that the above methods basically apply.90003 90002 For more information about engine oil capacities and other related topics, follow the links below. 90003 90040 Related Articles 90041 90040 Sources 90041 90012 90013 FluidCapacity.com. «Oil and Fluid Capacities.» (June 15, 2011) http://fluidcapacity.com/ 90016 90013 Toyota Motor Corporation. «Prius 2011 Owner’s Manual.» 2011. 90016 90013 Toyota.com. (June 15, 2011) http://www.toyota.com/ 90016 90021 .90000 Crude Oil — How Oil Refining Works 90001 90002 90003 Crude oil 90004 is the term for «unprocessed» oil, the stuff that comes out of the ground. It is also known as 90003 petroleum 90004. Crude oil is a 90003 fossil fuel 90004, meaning that it was made naturally from decaying plants and animals living in ancient seas millions of years ago — most places you can find crude oil were once sea beds. 90003 Crude oils vary in color 90004, from clear to tar-black, 90003 and in viscosity 90004, from water to almost solid.90013 90002 Crude oils are such a useful starting point for so many different substances because they contain 90003 hydrocarbons 90004. Hydrocarbons are molecules that contain hydrogen and carbon and come in various lengths and structures, from straight chains to branching chains to rings. 90013 90002 There are two things that make hydrocarbons exciting to chemists: 90013 90020 90021 Hydrocarbons contain a lot of 90003 energy 90004.Many of the things derived from crude oil like gasoline, diesel fuel, paraffin wax and so on take advantage of this energy. 90024 90021 Hydrocarbons can take on many different forms. The smallest hydrocarbon is 90003 methane 90004 (CH 90028 4 90029), which is a gas that is a lighter than air. Longer chains with 5 or more carbons are liquids. Very long chains are solids like wax or tar. By chemically cross-linking hydrocarbon chains you can get everything from synthetic rubber to nylon to the plastic in tupperware.Hydrocarbon chains are very versatile! 90024 90031 90002 The major classes of 90003 hydrocarbons in crude oils 90004 include: 90013 90020 90021 90003 Paraffins 90004 general formula: 90003 C 90004 90028 90003 n 90004 90029 90003 H 90004 90028 90003 2n + 2 90004 90029 (n is a whole number, usually from 1 to 20) straight- or branched-chain molecules can be gasses or liquids at room temperature depending upon the molecule examples: methane, ethane, propane, butane, isobutane, pentane, hexane 90024 90021 90003 Aromatics 90004 general formula: 90003 C 90004 90028 90003 6 90004 90029 90003 H 90004 90028 90003 5 90004 90029 90003 — Y 90004 (Y is a longer, straight molecule that connects to the benzene ring) ringed structures with one or more rings rings contain six carbon atoms, with alternating double and single bonds between the carbons typically liquids examples: benzene, napthalene 90024 90021 90003 Napthenes 90004 or 90003 Cycloalkanes 90004 general formula: 90003 C 90004 90028 90003 n 90004 90029 90003 H 90004 90028 90003 2n 90004 90029 (n is a whole number usually from 1 to 20) ringed structures with one or more rings rings contain only single bonds between the carbon atoms typically liquids at room temperature examples: cyclohexane, methyl cyclopentane 90024 90021 Other hydrocarbons 90003 Alkenes 90004 general formula: 90003 C 90004 90028 90003 n 90004 90029 90003 H 90004 90028 90003 2n 90004 90029 (n is a whole number, usually from 1 to 20) linear or branched chain molecules containing one carbon-carbon double-bond can be liquid or gas examples: ethylene, butene, isobutene 90003 Dienes 90004 and 90003 Alkynes 90004 general formula: 90003 C 90004 9 0028 90003 n 90004 90029 90003 H 90004 90028 90003 2n-2 90004 90029 (n is a whole number, usually from 1 to 20) linear or branched chain molecules containing two carbon-carbon double-bonds can be liquid or gas examples: acetylene, butadienes 90024 90031 90002 To see examples of the structures of these types of hydrocarbons, see the OSHA Technical Manual and this page on the Refining of Petroleum.90013 90002 Now that we know what’s in crude oil, let’s see what we can make from it. 90013 .