Кинематическая вязкость масла при 100 какая лучше: Кинематическая вязкость масла при 100 какая лучше. Кинематическая и динамическая вязкость масла. Свойства вязкости при заданных высоких температурах

Вязкость смазочных материалов

ВЯЗКОСТЬ — со­про­тив­ле­ние жид­ко­сти течь под дей­стви­ем при­ло­жен­ных сил, в том чис­ле и сил тя­же­сти. На­при­мер, во­да име­ет вяз­кость ни­же, чем мед и те­чет бо­лее лег­ко. Вяз­кость свя­за­ на с по­ня­ти­ем си­лы сдви­га; вяз­кость мо­жет рас­смат­ри­вать­ся как спо­соб­ность сло­ев жид­ко­сти пре­пят­ство­вать сдви­гу од­но­го слоя от­но­си­тель­но дру­го­го, или сдви­гу слоя жид­ко­сти от­но­си­тель­но твер­дой по­верх­но­сти, при их вза­им­ном дви­же­нии. Со­про­тив­ле­ние дви­же­нию де­та­ли в мас­ле свя­за­но с по­верх­ност­ным тре­ни­ем меж­ду жид­ко­стью и твер­дым те­лом и на­пря­мую за­ви­сит от вяз­ко­сти (ино­гда го­во­рят: «мас­ло тя­нет­ся»). Раз­ли­ча­ют вяз­ко­сти: Ки­не­ма­ти­че­ская — ме­ра сте­пе­ни, с ко­то­рой ко­ли­че­ство дви­же­ния пе­ре­да­ет­ся через жид­кость. Она из­ме­ря­ет­ся в сток­сах, и Ди­на­ми­че­ская — от­но­ше­ние уси­лия, на­ла­га­е­мо­го на жид­кость к сте­пе­ни ее де­фор­ма­ции.

Она равна ки­не­ма­ти­че­ской вяз­ко­сти, ум­но­жен­ной на плот­ность жид­ко­сти. Из­ме­ря­ет­ся в Пас­каль в се­кун­ду или пу­а­зах.

Вяз­кость мас­ла, в том чис­ле и мо­тор­но­го, яв­ля­ет­ся са­мой глав­ной ха­рак­те­ри­сти­кой сма­зоч­но­го ма­те­ри­а­ла. От вяз­ко­сти на­пря­мую за­ви­сит тол­щи­на и несу­щая спо­соб­ность мас­ля­ной плен­ки или «мас­ля­но­го кли­на» меж­ду тру­щи­ми­ся де­та­ля­ми. Чем вы­ше вяз­кость мас­ла, тем тол­ще и тем боль­шие на­груз­ки мо­жет вы­дер­жать об­ра­зу­ю­ща­я­ся при вза­им­ном дви­же­нии де­та­лей мас­ля­ная плен­ка. Чем тол­ще плен­ка, тем ре­же тру­щи­е­ся де­та­ли при­хо­дят в кон­такт друг с дру­гом, и тем мень­ше из­нос этих де­та­лей. А чем мень­ше из­нос, тем доль­ше слу­жат эти де­та­ли. Не слу­чай­но, на эти­кет­ке (лей­б­ле) лю­бо­го мо­тор­но­го мас­ла са­мым круп­ным шриф­том вы­де­ля­ет­ся имен­но эта фор­му­ла —SAExW-yz.

Клас­си­фи­ка­ция мо­тор­ных ма­сел по вяз­ко­сти ос­но­ва­на на стан­дар­те SAE J300.

Вяз­кость мо­тор­ных ма­сел  Стан­дарт SAE J300
Сор­та вяз­ко­сти	Ими­та­тор про­кру­чи­ва­ния хо­лод­но­го ко­лен­ва­ла, мак­си­мум (cP)	Ими­та­тормас­ля­но­гона­со­са, мак­си­мум (cP)	Ки­не­ма­ти­че­ская вяз­кость, (cP) при 100 °C, ми­ни­мум	Ки­не­ма­ти­че­ская вяз­кость, (cSt) при 100 °C, мак­си­мум	Вяз­кость при вы­со­ких ско­ро­стях сдви­га, (cP) при 150 °C ми­ним.
0W	6200 @ -35	60000 @ -40	3. 8	—	—
5W	6600 @ -30	60000 @ -35	3.8	—	—
10W	7000 @ -25	60000 @ -30	4.1	—	—
15W	7000 @ -20	60000 @ -25	5.6	—	—
20W	9500 @ -15	60000 @ -20	5. 6	—	—
25W	13000 @ -10	60000 @ -15	9.3	—	—
20	—	—	5.6	9.3	2.6
30	—	—	9.3	12.5	2. 9
40	—	—	12.5	16.3	2.9 (0W — 10W)
40	—	—	12.5	16.3	3.7 (15W — 25W)
50	—	—	16.3	21.9	3.7
60	—	—	21. 9	26.1	3.7

cP — сан­ти­пу­аз, со­тая часть пу­а­за;

cSt — сан­ти­стокс, со­тая часть сток­са

Со­глас­но это­му стан­дар­ту, все мо­тор­ные мас­ла де­лят­ся на две груп­пы се­зон­ных или «неза­гу­щен­ных» ма­сел —зим­ние мас­лаи лет­ние.

Зим­ние мас­ла име­ют в обо­зна­че­нии циф­ры от 0 до 25 и ла­тин­скую бук­ву W (от англ. Winter). Лет­ние мас­ла обо­зна­ча­ют­ся циф­ра­ми от 20 до 60.С уве­ли­че­ние зна­че­ния циф­ры вяз­кость уве­ли­чи­ва­ет­ся. Т.е. са­мым жид­ким мас­лом бу­дет мас­ло с вяз­ко­стью 0W, са­мым же гу­стым — SAE 60. Кро­ме то­го, су­ще­ству­ют «за­гу­щен­ные» мас­ла, на­при­мер SAE 15W-40. Их еще на­зы­ва­ют все­се­зон­ны­ми мас­ла­ми. Все­се­зон­ные мас­ла при низ­ких тем­пе­ра­ту­рах име­ют вяз­кость зим­не­го мас­ла ( в на­шем при­ме­ре это бу­дет SAE 15W), а при вы­со­ких тем­пе­ра­ту­рах — вяз­кость лет­не­го ( в на­шем при­ме­ре SAE 40).

За­гу­щен­ные мас­ла

Сей­час неза­гу­щен­ные мо­тор­ные мас­ла ис­поль­зу­ют­ся весь­ма ред­ко и в ос­нов­ном как гид­рав­ли­че­ские и транс­мис­си­он­ные жид­ко­сти во вне­до­рож­ной тех­ни­ке. Ав­то­про­из­во­ди­те­ли и поль­зо­ва­те­ли дав­но пе­ре­шли на ЗАГУЩЕННЫЕ или ВСЕСЕЗОННЫЕ мас­ла, ко­то­рые при низ­ких тем­пе­ра­ту­рах име­ют невы­со­кую вяз­кость, поз­во­ля­ю­щую бо­лее лег­кие за­пус­ки при хо­лод­ной по­го­де, а при вы­со­ких ра­бо­чих тем­пе­ра­ту­рах об­ла­да­ют вяз­ко­стью гу­стых лет­них ма­сел, со­хра­ня­ю­щих проч­ную и тол­стую мас­ля­ную плен­ку меж­ду со­пря­жен­ны­ми де­та­ля­ми. Та­кие мас­ла, в об­щем, име­ют фор­му­лу 

xW-y, где х — од­но из «зим­них», а у — од­но из «лет­них» зна­че­ний. Та­ким об­ра­зом, фор­му­ла, на­при­мер, SAE 5W-40 обо­зна­ча­ет, что дан­ное мас­ло при низ­ких тем­пе­ра­ту­рах име­ет вяз­кость «зим­не­го» се­зон­но­го мас­ла SAE 5W,  а при вы­со­ких — вяз­кость «лет­не­го» неза­гу­щен­но­го SAE 40.

За­гу­щен­ные мас­ла име­ют ряд пре­иму­ществ пе­ред неза­гу­щен­ны­ми:

• они до­пус­ка­ют круг­ло­го­дич­ное при­ме­не­ние с ис­клю­че­ни­ем се­зон­ных за­мен;
• их «угар» зна­чи­тель­но мень­ше, чем у неза­гу­щен­ных;
• в ус­ло­ви­ях хо­лод­но­го пус­ка за­гу­щен­ные мас­ла обес­пе­чи­ва­ют мень­ше из­нос и пр.

По­лу­ча­ют за­гу­щен­ные мас­ла вве­де­ни­ем в «зим­нее» мас­ло при­са­док, на­зы­ва­е­мых мо­ди­фи­ка­то­ра­ми (или улуч­ши­те­ля­ми) ин­дек­са вяз­ко­сти. Это, как пра­ви­ло, огром­ные ор­га­ни­че­ские мо­ле­ку­лы, име­ю­щие про­стран­ствен­ную струк­ту­ру, по­хо­жую на мо­ток ни­ток. При низ­ких тем­пе­ра­ту­рах эти «мот­ки» плот­но скру­че­ны и не ме­ша­ют (или по­чти не ме­ша­ют) мас­лу течь, со­хра­няя его жид­ким (по­движ­ным), а при вы­со­ких тем­пе­ра­ту­рах «мот­ки» рас­пус­ка­ют­ся, как бы пре­вра­ща­ясьв клуб­ки или ком­ки, за­ни­мая в про­стран­стве боль­ше ме­ста и ме­шая мас­лу течь, как бы за­гу­щая его.

В прин­ци­пе мож­но взять са­мое жид­кое «зим­нее» мас­ло SAE 0W, на­гру­зить его боль­шим ко­ли­че­ством «улуч­ши­те­ля» ин­дек­са вяз­ко­сти и по­лу­чить су­пер-все­се­зон­ное мас­ло на все слу­чае жиз­ни — SAE 0W-60. Это та­кое мас­ло, ко­то­рое поз­во­ли­ло бы за­во­дить­ся на мо­ро­зе -40 °С, и ехать через пу­сты­ню Ата­ка­ми при +60 °С. Од­на­ко ока­за­лось, что эти огром­ные мо­ле­ку­лы «улуч­ши­те­ля» раз­ру­ша­ют­ся (раз­ре­за­ют­ся, рас­ка­ты­ва­ют­ся и т.п.) в про­цес­се экс­плу­а­та­циии тем быст­рее, чем вы­ше их кон­цен­тра­ция. В ре­зуль­та­те, все­се­зон­ное мо­тор­ное мас­ло раз­жи­жа­ет­ся, так как его вяз­кость с умень­ше­ни­ем ко­ли­че­ства «улуч­ши­те­ля» стре­мит­ся к вяз­ко­сти ис­поль­зу­е­мо­го «зим­не­го» мас­ла. В мо­тор­ных мас­лах это яв­ле­ние — про­вал вяз­ко­сти — на­блю­да­ет­ся в са­мом на­ча­ле экс­плу­а­та­ции све­же­го мас­ла (1000-2000 км или 30-50 мо­то-ча­сов). За­тем в мас­ле на­чи­на­ют на­кап­ли­вать­ся про­дук­ты окис­ле­ния, за­гряз­не­нии, са­жаи т.

п. и мо­тор­ное мас­ло на­чи­на­ет за­гу­щать­ся, но уже по со­всем дру­гой при­чине.

Ко­неч­но, хи­ми­ки и фор­му­ля­то­ры мо­тор­ных ма­сел стре­мят­ся по­лу­чить ве­ще­ства, ис­поль­зу­е­мые в ка­че­стве «улуч­ши­те­лей», как мож­но бо­лее устой­чи­вые к яв­ле­нию «сре­за». И до­стиг­ли на этом пу­ти неко­то­рых успе­хов. Од­на­ко, бо­лее устой­чи­вы­ми из них бу­дут те мас­ла, ко­то­рые со­дер­жат неболь­шие ко­ли­че­ства «улуч­ши­те­ля», на­при­мер SAE 15W-40, или SAE 5W-20. А мень­ше улуч­ши­те­ля тре­бу­ют те мас­ла, ко­то­рые из­го­тов­ле­ны из ба­зо­вых ма­сел с вы­со­ким при­род­ным ин­дек­сом вяз­ко­сти, на­при­мер из НТ ма­сел Petro-Canada. Та­кие же мас­ла, как SAE 5W-60, на­при­мер,у ме­ня вы­зы­ва­ют скеп­сис — они име­ют та­кие ха­рак­те­ри­сти­ки, по­ка не бы­ли в ра­бо­те. В ра­бо­те же они очень ско­ро ста­нут 5W-40, 5W-30 или еще жи­же, и со­от­вет­ствен­но не смо­гут за­щи­щать от из­но­са де­та­ли дви­га­те­ля при вы­со­ких тем­пе­ра­ту­рах экс­плу­а­та­ции. По­то­му что — тол­щи­на «мас­ля­ной» плен­ки меж­ду со­пря­жен­ны­ми дви­жу­щи­ми­ся де­та­ля­ми бу­дет пря­мо про­пор­цио­наль­ на гу­сто­те (или вяз­ко­сти) ис­поль­зу­е­мо­го мас­ла. Т.е. чем мас­ло гу­ще, тем тол­ще плен­ка меж­ду сма­зы­ва­е­мы­ми де­та­ля­ми, тем вы­ше на­груз­ки вы­дер­жи­ва­ет эта плен­ка, и тем мень­ше из­нос этих де­та­лей. Хо­тя, с дру­гой сто­ро­ны, чем гу­ще мас­ло, тем вы­ше тре­ние и тем боль­ше на­ до сжечь топ­ли­ва для со­вер­ше­ния нуж­ной ра­бо­ты. Од­на­ко вся на­ша жизнь — сплош­ной ком­про­мисс!

Вер­нем­ся к стан­дар­ту SAE J300.

Стан­дарт го­во­рит, что ес­ли ка­кое-то мо­тор­ное мас­ло на вис­ко­зи­мет­ре CCSпри тем­пе­ра­ту­ре —20 °C име­ет вяз­кость ме­нее 7 000 сР, на вис­ко­зи­мет­ре MRVпри тем­пе­ра­ту­ре -25 °C име­ет вяз­кость ме­нее 60 000 сР, его ки­не­ма­ти­че­ская вяз­кость при 100 °C ле­жит в диа­па­зоне от 12.5 сСт до 16.3 сСт, а вяз­костьпри вы­со­ких ско­ро­стях сдви­га при тем­пе­ра­ту­ре 150 °C (HSHT) бо­лее 3.7 сР. (вы­де­ле­новтаб­ли­це жел­тым цве­том), то это мас­ло име­ет вяз­кость SAE 15W-40.

Или по-дру­го­му, ес­ли мас­ло име­ет вяз­кость SAE 15W-40, то оно на вис­ко­зи­мет­ре CCS при тем­пе­ра­ту­ре —20 °C долж­но иметь вяз­кость ме­нее 7 000 сР, на вис­ко­зи­мет­ре MRV при тем­пе­ра­ту­ре -25 °C иметь вяз­кость ме­нее 60 000 сР, иметь ки­не­ма­ти­че­скую вяз­кость при 100 °C в диа­па­зоне от 12.5 сСт до 16.3 сСт, а вяз­кость при вы­со­ких ско­ро­стях сдви­га при тем­пе­ра­ту­ре 150 °C (HSHT) долж­на быть бо­лее 3.7 сР.

Слож­но, не по­нят­но, что за вис­ко­зи­мет­ры, где их взять и как из­ме­рить … Как же быть бед­но­му кре­стья­ни­ну?

Из фор­му­лы вяз­ко­сти SAE мож­но по­лу­чить прак­ти­че­скую поль­зу —  уста­но­вить тем­пе­ра­тур­ный диа­па­зон при­ме­ни­мо­сти мо­тор­но­го мас­ла дан­ной вяз­ко­сти.

На се­го­дняш­ний день, ес­ли от «зим­ней» вяз­ко­сти дан­но­го все­се­зон­но­го мо­тор­но­го мас­ла от­нять 40, то по­лу­чим ми­ни­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру га­ран­ти­ро­ван­но­го пус­ка.  На­при­мер, у нас все­се­зон­ное мо­тор­ное мас­ло с вяз­ко­стью 5W-30. Ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­ту­рой га­ран­ти­ро­ван­но­го пус­ка бу­дет: 5 — 40 = -35 °C.

Это зна­чит, что ес­ли на мас­ле дан­ной вяз­ко­сти при этой тем­пе­ра­ту­ре дви­га­тель за­пу­стит­ся, то он га­ран­ти­ро­ва­но по­лу­чит смаз­ку. Ни в ко­ем слу­чае не счи­тать это ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­ту­рой, при ко­то­рой дви­га­тель обя­зан за­во­дить­ся. Про­цесс за­пус­ка дви­га­те­ля свя­зан с боль­шим ко­ли­че­ством фак­то­ров, ко­то­рые не име­ют от­но­ше­нияк мас­лу и его вяз­ко­сти. Это и за­ря­жен­ность ак­ку­му­ля­тор­ной ба­та­реи, это и тех­ни­че­ское со­сто­я­ние стар­те­ра, это и ре­гу­ли­ров­ка топ­лив­ной си­сте­мы и мно­го дру­гое. В кон­це кон­цов, это за­ви­сит от про­клад­ки меж­ду ру­лем и спин­кой си­де­нья. Но ес­ли дви­га­тель на этом мас­ле за­ве­дет­ся при этой тем­пе­ра­ту­ре, его де­та­ли га­ран­ти­ро­ва­но по­лу­чат смаз­ку. Это свя­за­но с тем, что мас­ло, преж­де чем по­па­дет к ме­стам смаз­ки, долж­но са­мо­сто­я­тель­но за­течь в при­ем­ник мас­ля­но­го на­со­са.  И то­гда оно бу­дет до­став­ле­но к сма­зы­ва­е­мым уз­лам. По­нят­но, что ес­ли мо­тор­ное мас­ло при этой тем­пе­ра­ту­ре не бу­дет течь под дей­стви­ем сил тя­же­сти (бу­дет иметь слиш­ком вы­со­кую вяз­кость), то оно не по­па­дет в мас­ля­ный на­сос и к ме­стам смаз­ки. Дви­га­тель бу­дет ра­бо­тать « на сухую». И по­это­му мы го­во­рим, что ес­ли мо­тор­ное мас­ло име­ет вяз­кость SAE 5W-30, то ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­ту­рой га­ран­ти­ро­ван­но­го пус­ка бу­дет тем­пе­ра­ту­ране ни­же -35 °C.

Ес­ли вни­ма­тель­ный чи­та­тель об­ра­тит­ся к стан­дар­ту SAE J300, то он мо­жет за­ме­тить, что этой ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­ту­ре га­ран­ти­ро­ван­но­го пус­ка со­от­вет­ству­ет ди­на­ми­че­ская вяз­кость в 60 000 сР. Счи­та­ет­ся, что мас­ло при та­кой вяз­ко­сти еще те­чет, т.е. со­хра­ня­ет свой­ства жид­ко­сти. При немно­го бо­лее низ­кой тем­пе­ра­ту­ре, вяз­кость стре­ми­тель­но на­рас­та­ет и мас­ло уже не те­чет.В на­ро­де го­во­рят — «мас­ло за­мерз­ло». По­это­му вяз­костьв 60 000 сР счи­та­ет­ся гра­нич­нойв те­ку­че­сти мо­тор­ных ма­сел.

Но это в стан­дар­те. В ре­аль­но­сти, совре­мен­ные мо­тор­ные мас­ла при та­ких гра­нич­ных тем­пе­ра­ту­рах ча­сто име­ют вяз­кость за­мет­но мень­ше 60 000 сР. Эти дан­ные мож­но най­ти в опи­са­нии ха­рак­те­ри­стик про­дук­тов, где при­во­дит­ся вяз­кость при низ­ких тем­пе­ра­ту­рах. На­при­мер, мо­тор­ное мас­ло Petro-Canada DURON Synthetic 5w-40 при тем­пе­ра­ту­ре -35 °C име­ет вяз­кость 23 320 сР и ВНИМАНИЕ! при -40 °C ( в стан­дар­те SAE J300 из­ме­ре­ния при та­кой тем­пе­ра­ту­ре для вяз­ко­сти 5W не про­из­во­дят­ся) — 47 864 сР! Ина­че го­во­ря, ре­аль­ное мас­ло име­ет ми­ни­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру га­ран­ти­ро­ван­но­го пус­ка не -35 °C, как в стан­дар­те, а -40 °C, т.е. на 5 гра­ду­сов ни­же!

Что же ка­са­ет­ся мак­си­маль­ной тем­пе­ра­ту­ры ок­ру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха для мас­ла дан­ной вяз­ко­сти, то она прак­ти­че­ски сов­па­да­ет со вто­рым чис­лом в фор­му­ле вяз­ко­сти SAE.Для мас­ла, взя­то­го в при­мер, в дан­ном слу­чае SAE 5W-30 мак­си­маль­ной тем­пе­ра­ту­рой ок­ру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха бу­дет +30 °C. Од­на­ко, ес­ли это мо­тор­ное мас­ло син­те­ти­че­ское (т.е. име­ет боль­шой ин­декс вяз­ко­сти), то мак­си­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру мож­но уве­ли­чить на 10 °C, в на­шем при­ме­ре до +40 °C.

Мак­си­маль­ная тем­пе­ра­ту­ра ис­поль­зо­ва­ния мо­тор­но­го мас­ла дан­ной вяз­ко­сти свя­за­на с ми­ни­маль­ной тол­щи­ной мас­ля­ной плен­ки меж­ду тру­щи­ми­ся де­та­ля­ми. Го­ря­чее мас­ла из кар­те­ра, по­до­гре­ва­е­мо­го рас­ка­лен­ным ас­фаль­том, по­сту­па­ет к уз­лам смаз­ки, где от рас­ка­лен­ных де­та­лей и от дав­ле­ния на­гре­ва­ет­ся еще боль­ше. (Пом­ним —чем вы­ше тем­пе­ра­ту­ра мас­ла, тем ни­же его вяз­кость, тем тонь­ше «мас­ля­ный клин»).Мас­ля­ная плен­ка ис­тон­ча­ет­ся. В кон­це кон­цов, она мо­жет до­стиг­нуть ве­ли­чи­ны не обес­пе­чи­ва­ю­щей на­деж­ной за­щи­ты тру­щих­ся де­та­лей от из­но­са. По­это­му в ка­че­стве опор­ной точ­ки бе­рет­ся тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха.

Но для про­сто­го по­тре­би­те­ля мо­тор­ных ма­сел та­кие дан­ные ча­ще все­го не до­ступ­ны. По­это­му да­вай­те не бу­дем рис­ко­вать, а бу­дем по­ка опи­рать­ся на стан­дарт SAE J300 и сле­ду­ю­щие из него ми­ни­маль­ные тем­пе­ра­ту­ры при­ме­ни­мо­сти мо­тор­ных ма­сел в за­ви­си­мо­сти от вяз­ко­сти.

Итак, ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­ту­рой при­ме­ни­мо­сти мо­тор­но­го мас­ла бу­дет тем­пе­ра­ту­ра в гра­ду­сах Цель­сия, рав­ная чис­лу пе­ред бук­вой W в фор­му­ле вяз­ко­стипо SAE, ми­нус 40.

Итак, для вы­бран­но­го в ка­че­стве при­ме­ра мо­тор­но­го мас­ла с вяз­ко­стью SAE 5W-30 диа­па­зон его ис­поль­зо­ва­ния бу­дет от -35 до +30 °C. Ес­ли это мас­ло на син­те­ти­че­ской ос­но­ве, то от -35 до +40 °C.

Для тре­ни­ров­ки, оп­ре­де­ли­те тем­пе­ра­тур­ный диа­па­зон для ма­сел с вяз­ко­стью SAE 0W-40 (это обыч­но син­те­ти­ки), SAE 15W-30, SAE 25W-50 (от­ве­ты ни­же кур­си­вом)

SAE 0W-40 — от -40 до +50 °C; SAE 15W-30 — от -25 до +30 °C; SAE 25W-50 — от -15 до +50 °C.

Зная это мож­но оп­ре­де­лить, ка­кую вяз­кость все­се­зон­но­го мас­ла пред­по­чти­тель­но ис­поль­зо­вать в том или ином гео­гра­фи­че­ском ре­ги­оне.  В ре­ги­о­нах с очень хо­лод­ны­ми зи­ма­ми и от­но­си­тель­но про­хлад­ным ле­том луч­ше ис­поль­зо­вать мас­ла с вяз­ко­стью SAE 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40. Для юж­ных рай­о­нов мож­но при­ме­нять мас­ла SAE 20W-40, 25W-50. Но ес­ли Вы со­би­ра­е­тесь участ­во­вать в рал­ли Па­риж-Да­кар на­вер­ное луч­ше бу­дет вы­брать се­зон­ное неза­гу­щен­ное мо­тор­ное мас­ло SAE 50 или SAE 60!

Как же быть в рай­о­нах с очень силь­ны­ми мо­ро­за­ми, на­при­мер Ма­га­дан или Вер­хо­янск, где -50 ÷ -55 °C не ред­кое яв­ле­ние.

Мо­тор­ных ма­сел, те­ку­щих при этих тем­пе­ра­ту­рах еще не изоб­ре­ли. В этом слу­чае са­мое про­стое ре­ше­ние — теп­лый га­раж. Или си­сте­мы пред­ва­ри­тель­но­го по­до­гре­ва дви­га­те­ля (толь­ко не па­яль­ная лам­па под кар­тер!). В не столь уж силь­ные мо­ро­зы хо­ро­шие ре­зуль­та­ты да­ет 100-ват­ная лам­поч­ка на ночь под укры­тый по­ло­гом мо­тор­ный от­сек.

Вязкость масел кинематическая — Справочник химика 21

    Масло Кинематическая вязкость, сСт, прн температуре, °С  [c. 26]

    V50 — кинематическая вязкость масла при 50° С, ест  [c.494]

    Ум — кинематическая вязкость масла, м /с  [c.139]

    Чем меньше масло меняет свою вязкость при изменении температуры, или, другими словами, чем по-ложе вязкостно-температурная кривая, тем выше качество масла. Это объясняется тем, что масло с пологой кривой вязкости при высоких температурах сохраняет достаточную вязкость для надежной смазки деталей двигателя, а при низких температурах вязкость такого масла не настолько велика, чтобы затруднить запуск двигателя и прокачку масла по трубопроводам. В спецификации на масла приводятся вязкости минимум при двух температурах и данные о пологости вязкостнотемпературной кривой или в виде величины отношения кинематической вязкости при низкой температуре (50° С) к вязкости масла при высокой температуре (100° С), или в виде индекса вязкости. [c.155]

    Вязкость масла характеризуется силами внутреннего трения между частицами (молекулами) при их перемещении. Различают кинематическую и условную вязкость масла. Кинематической вязкостью называется отношение динамической вязкости к плотности жидкости, измеряется она в сантистоксах (сСт). Условная вязкость измеряется отвлеченным числом, полученным из отношения продолжи- [c.133]

    Трансмиссионные масла имеют маркировку, в которой буква Т обозначает, что масло трансмиссионное, буква А — автомобильное, буква С — масло получено из сернистой нефти, буква П — масло содержит присадку, цифра показывает кинематическую вязкость масла при 100° С в сантистоксах. [c.46]

    Вязкость — это одно из основных свойств масла, определяющих его смазочную способность. Вязкость зависит от температуры и давления. С повышением температуры и понижением давления вязкость масла убывает. Вязкость масла определяется в градусах Энглера и в стоксах (ст). Стокс является единицей кинематической вязкости, его размерность I см /с стокс равен 100 сантистоксам (сст). [c.189]

    Масло Кинематическая вязкость (в сст) при температуре Динамическая вязкость (в пз) при температуре  [c. 410]

    V — кинематическая вязкость масла при атмосферном давлении, сст  [c.154]

    Для выражения вязкостно-температурной характеристики масла иногда пользуются также отношением кинематической -вязкости масла при 50° к вязкости его при 100°. Применяют также условную характеристику — индекс вязкости (ИВ), определяемую На основании кинематической вязкости при 50 и 100° пользуются также вязкостно-весовой константой (ВВК), которая связывает два свойства масел — вязкость и плотность. [c.26]

    Вязкостно-температурные свойства. Вязкость масла (кинематическая и абсолютная) во многом определяет работу маслосистем. В системах регулирования кинематической вязкостью определяется расход масла при ламинарном истечении его через зазоры между золотниками и буксами. Увеличение течи с уменьшением вязкости [c.116]

    По спецификации Маек EO-J качество испытуемого масла оценивают по трем показателям суммарная оценка загрязнения поршней двигателя углеродистыми отложениями не должна превышать 600 баллов средний расход масла за время испытания ие должен быть более 0,33 г/кВт-ч прирост кинематической вязкости масла при 99 С во время испытания не должен превышать [c. 148]

    Степень изменения вязкости масел при изменении температуры оценивается 1) величиной отношения значений кинематической вязкости при температуре 50 и 100° С или при температуре О и 100° С 2) индексом вязкости масла. Чем меньше отношение значения вязкости при температуре 50° С к значению вязкости при температуре 100° С или вязкости при температуре 0 С к таковой при температуре 100° С, тем более пологой оказывается температурная кривая вязкости и тем лучше вязкостная характеристика масла. [c.176]

    Марка масла Кинематическая вязкость при 100° С v,oo. сСт Температура вспышки в открытом тигле. С [c.308]

    Для вычисления ВТК необходимо знать кинематическую вязкость масла в сантистоксах нри температурах 50 и 100°. [c.270]

    Мера влияния загущающей присадки на потерю кинематической вязкости масла при его работе в двигателе или при испытании в специальных условиях выражается в процентах.  [c.6]

    Эта малая величина скорости в приведенной выше формуле Рейнольдса при умножении на диаметр капилляра и делении на кинематическую вязкость масла дает и малую величину числа Рейнольдса, значительно меньшую, чем ее критическое значение, равное 1000. [c.252]

    При выборе масел для смазки цилиндров нужно учитывать давление, но руководствоваться главным образом температурами нагнетания. Для воздуха, водорода, азота, углекислого газа, окиси углерода, коксового газа и аммиака рекомендуемая кинематическая вязкость масла в зависимости от температуры нагнетания равна  [c.455]

    Масла для карбюраторных двигателей имеют маркировку, в которой буква А обозначает принадлежность масла к классу автомобильных, буква К — кислотную очистку, буква С — селективную очистку. Цифры после дефиса показывают кинематическую вязкость масла в сантистоксах (сСт). [c.31]

    Анализ экспериментальных результатов свидетельствует, что в общем виде зависимость кинематической вязкости масла при постоянной температуре от концентрации полимерной добавки для изученного [c. 94]

    Цифровые обозначения указывают кинематическую вязкость масла в сантистоксах. [c.9]

    Наименование масла Кинематическая вязкость, сст, при температуре. С Динамическая вязкость, пз, при температуре, °С  [c.39]

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

    Как известно, использование этой формулы в представленном виде позволяет на диаграмме с логарифмической сеткой изображать зависимость вязкости нефтяных масел от температуры прямой линией. Следует иметь в виду, что по последним данным для большинства масел эта формула дает лучшее совпадение с результатами практических определений при значении а = 0,6, а не 0,8, как принималось ранее. Для оценки вязкостно-температурных свойств смазочных масел в соответствии с ГОСТами применяются следующие показатели отношение кинематической вязкости масла при 50° С к кинематической вязкости того же масла при 100° С, температурный коэффициент вязкости и индекс вязкости. [c.191]

    Кинематическая вязкость масла, входящего в смазку при 50° С, в сст. 38-52 17-40 27-52  [c.30]

    В стандартах на масла вязкостно-температурные свойства обычно оценивают индексом вязкости — это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости в зависимости от температуры, т. е. пологость вязкостно-температурной кривой. Расчет индекса вязкости по ГОСТ 25371-82 основан на значении кинематической вязкости масла при 40 Си вязкости эталонных масел [c.153]

    Из рис. 122 видно, что значение числа Вебера в большей степени зависит от скорости потока воздуха и первоначального диаметра капли, чем от вязкости масла МС-20. Так, для капли первоначального медианного диаметра м=270 мкм и скорости потока и=37,5 м/с (седла всасывающего и нагнетательного клапанов компрессора 5КГ 100/13) число Вебера колеблется от 27,2 при /= =60°С к v=96 сСт до 25,5 при повышении температуры масла до 180°С и снижении кинематической вязкости до v=6 сСт. При уменьшении скорости потока воздуха до ы=13,3 м/с (фонарь нагнетательного клапана компрессора 5КГ 100/13) значения чисел Вебера для капель масла МС-20 начального медианного диаметра от 90 до 270 мкм не достигают критического значения Ц7екр=5,35, при котором имеет место нестационарное дробление капель масла в воздушном потоке.  [c.290]

    Для оценки вязкостно-температурных свойств применяются два показателя коэффициент вязкости и индекс вязкости. Коэффициент вязкости представляет o6of отношение кинематической вязкости масла при 50 и 100 С или пои двух любых других температурах, соответствующих крайним значениям интервала температур работы исследуемого масла. Для масел с пологой температурной кривой вязкости характерны низкие значения коэффициента вязкости. Коэффициент вязкости ие полностью отражает ход кривой изменения вязкости масел в зависимости от температуры и потому не получил широкого распространения. [c.349]

    Определение индекса вязкости масла требует измерения кинематической вязкости при 40°С и 100°С. Индекс вязкости далее находят по таблицам ASTM D 2270 или ASTM D 39В. Поскольку индекс вязкости определяется по вязкостям при 40°С и 100°С, он не прогнозирует низкотемпературную вязкость или вязкость при вьюокой температуре и высокой скорости сдвига. Зти вязкости измеряются вискозиметрами S, MRV, низкотемпературным вискозиметром Брукфильда и вискозиметрами, работающими при высокой температуре и высокой скорости сдвига. [c.27]

    Кинематическая вязкость масла МП-605 при 200 С не менее 4 мм /с, масла МП-610—10-20 мм7с. [c.230]

    SAE 75W (т.е. при температуре -40 °С динамическая вязкость масла не превышает 150 Па с), а при положительной температуре кинематическая вязкость соответствует вязкости класса SAE-90 (т.е. при 100 С кинематическая вязкость находится в пределах 13,5-24 мм7с). [c.530]

    Марка масла Кинематическая вязкость при50°С, мм /с Кислот- Температура, °С Область применения [c.231]

    В процессе MWI-2 можно эффективно перерабатывать чистые парафины он в состоянии, например, изомеризовать 100%-ный парафин с высоким выходом масла при исключительно низкой температуре застывания. На рис. 4,7 показаны выход, индекс вязкости и кинематическая вязкость для обезмасленного парафина, переработанного на катализаторе MW1-2, Данные пилотных испытаний показали, что этот катализатор исключительно стабилен даже при низких давлениях.  [c.170]

    На рис. X в 2 приведена зависииость кинематической вязкости (при 100 и 40°С, соответственно) базового масла от концентрации полимеров полиизобутилена. Видно, что ПИБ оказьшает существенное влияние на кинематическую вязкость масла кривые зависимости кинематической вязкости масла от концентрахщи добавки имеют экспоненциальную форму. Важно, что изученные полимеры оказывают заметно неодинаковое влияние на вязкость масла. [c.94]

    Степень изменения вязкости при измене температуры, т.е. наклон вязкостно-температурной кривой, определяет индекс вязкости масла — важнейший параметр, характеризующий эксплувтащонные свойства масел. По ГОСТ 25371-82 индекс вязкости рассчитывается на основании известных значений кинематической вязкости масла при 100 и 40°С и вязкости эталонных масел. [c.96]

    Автотракторные масла (автолы) — для карбюраторных двигателей с кинематическими вязкостями при 100° для разных сортов не менее 5—6—9,5—ГО—15. Нормируется (как и для дизельных масел) отношение кинематических вязкостей при 50 и 100°, а для некоторых марок и коэффициент вязкости. Масла имеют низкие температуры застывания (от минус 20° до минус 40° для разных сортов, кроме автола АК-15), что обеспечивает хорошую текучесть масла в маслоподающей системе двигателя при понижении окружающей температуры и возможность-запуска двигателя на холоду. [c.47]

---

Какая кинематическая вязкость масла лучше

что означают цифры, таблица вязкости по температуре, кинематическая вязкость

Выбор моторного масла – серьезная задача для каждого автолюбителя. И главный параметр, по которому должен осуществляться подбор — это вязкость масла. Вязкость масла характеризует степень густоты моторной жидкости и ее способность сохранять свои свойства при температурных перепадах.

Попробуем разобраться, в каких единицах должна измеряться вязкость, какие функции она выполняет и почему она играет огромную роль в работе всей двигательной системы.

Для чего используется масло?

Работа двигателя внутреннего сгорания предполагает непрерывное взаимодействие его конструктивных элементов. Представим на секунду, что мотор работает «на сухую». Что с ним произойдет? Во-первых, сила трения повысит температуру внутри устройства. Во-вторых, произойдет деформация и износ деталей. И, наконец, все это приведет к полной остановке ДВС и невозможности его дальнейшего использования.  Правильно подобранное моторное масло выполняет следующие функции:

Работа моторного масла

• защищает мотор от перегрева,
• предотвращает быстрый износ механизмов,
• препятствует образованию коррозии,
• выводит нагар, сажу и продукты сгорания топлива за пределы двигательной системы,
• способствует увеличению ресурса силового агрегата.

Таким образом, нормальное функционирование моторного отдела без смазывающей жидкости невозможно.

Важно! Заливать в мотор транспортного средства нужно только то масло, вязкость которого соответствует требованиям автопроизводителей. В этом случае коэффициент полезного действия будет максимальным, а износ рабочих узлов – минимальным. Доверять мнениям продавцов-консультантов, друзей и специалистов автосервисов, если они расходятся с инструкцией к автомобилю, не стоит. Ведь только производитель может знать наверняка, чем стоит заправлять мотор.

Индекс вязкости масла

Понятие вязкости масел подразумевает способность жидкости к тягучести. Определяется она с помощью индекса вязкости. Индекс вязкости масла – это величина, показывающая степень тягучести масляной жидкости при температурных изменениях. Смазки, имеющих высокую степень вязкости, обладают следующими свойствами:

Вязкость масла

• при холодном запуске двигателя защитная пленка имеет сильную текучесть, что обеспечивает быстрое и равномерное распределение смазки по всей рабочей поверхности;
• нагрев двигателя вызывает увеличение вязкости пленки. Такое свойство позволяет удерживать защитную пленку на поверхностях движущихся деталей.

Т.е. масла с высоким значением индекса вязкости легко адаптируются под температурные перегрузки, в то время как низкий индекс вязкости моторного масла свидетельствует о меньших способностях. Такие вещества имеют более жидкое состояние и образуют на деталях тонкую защитную пленку. В условиях отрицательных температур моторная жидкость с низким индексом вязкости затруднит пуск силового агрегата, а при высокотемпературных режимах не сможет предотвратить большую силу трения.

Расчет индекса вязкости осуществляется по ГОСТу 25371-82. Рассчитать его можно с помощью онлайн-сервисов сети Интернет.

Кинематическая и динамическая вязкости

Степень тягучести моторного материала определяется двумя показателями — кинематической и динамической вязкостями.

Моторное масло

Кинематическая вязкость масла — показатель, отображающий его текучесть при нормальных (+40 градусов Цельсия) и высоких (+100 градусов Цельсия) температурах. Методика измерения данной величины основывается на использовании капиллярного вискозиметра. При помощи прибора измеряется время, требуемое для истечения масляной жидкостипри заданных температурах. Измеряется кинематическая вязкость в мм²/с.

Динамическая вязкость масла также вычисляется опытным путем. Она показывает силу сопротивления масляной жидкости, возникающий во время движения двух слоев масла, удаленных друг от друга на расстоянии 1 сантиметра и движущихся со скоростью 1 см/с. Единицы измерения данной величины — Паскаль-секунды.

Определение вязкости масла должно проходить в разных температурных условиях, т.к. жидкость не стабильна и изменяет свои свойства при низких и высоких температурах.

Таблица вязкости моторных масел по температуре представлена ниже.

Таблица вязкости моторных масел по температуре

Расшифровка обозначения моторного масла

Как отмечалось ранее, вязкость — это основной параметр защитной жидкости, характеризующий ее способность обеспечивать работоспособность автомобиля в различных климатических условиях.

Согласно международной системе классификации SAE, моторные смазки могут быть трех видов: зимние, летние и всесезонные.

Схема изучения этикетки автомасла

Масло, предназначенное для зимнего использования, маркируется цифрой и буквой W, например, 5W, 10W, 15W. Первый символ маркировки указывает на диапазон отрицательных рабочих температур. Буква W — от английского слова «Winter» — зима — информирует покупателя о возможности использования смазки в суровых низкотемпературных условиях. Она имеет большую текучесть, чем летний аналог, для того, чтобы обеспечить легкий запуск при низких температурах. Жидкая пленка мгновенно обволакивает холодные элементы и облегчает их прокрутку.

Предел отрицательных температур, при которых масло сохраняет работоспособность следующий: для 0W — (-40) градусов Цельсия, для 5W — (-35) градусов, для 10W — (-25) градусов, для 15W — (-35) градусов.

Летняя жидкость имеет высокую вязкость, позволяющую пленке крепче «держаться» на рабочих элементах. В условиях слишком высоких температур такое масло равномерно растекается по рабочей поверхности деталей и защищает их от сильного износа. Обозначается такое масло цифрами, например, 20,30,40 и т.д. Данная цифра характеризует высокотемпературный предел, в котором жидкость сохраняет свои свойства.

Важно! Что означают цифры? Цифры летнего параметра ни в коем случае не означают максимальную температуру, при которой возможна работа автомобиля. Они  — условные, и к градусной шкале отношения не имеют.

Масло с вязкостью 30 нормально функционирует при температуре окружающей среды до +30 градусов по Цельсию, 40 — до +45 градусов, 50 — до +50 градусов.

Распознать универсальное масло просто: его маркировка включает две цифры и букву W между ними, например, 5w30. Его использование подразумевает любые климатические условиях, будь то суровая зима или жаркое лето. В обоих случаях, масло будет подстраиваться под изменения и сохранять работоспособность всей двигательной системы.

Кстати, климатический диапазон универсального масла определяется просто. Например, для 5W30 он варьируются в пределах от минус 35 до +30 градусов Цельсия.

Всесезонные масла удобны в использовании, поэтому на прилавках автомагазинов они встречаются чаще летних и зимних вариантов.

Для того чтобы иметь более полное представление о том, какая вязкость моторного масла уместна в вашем регионе, ниже представлена таблица, показывающая диапазон рабочих температур для каждого типа смазывающей жидкости.

Усредненные диапазоны работоспособности масел

Стандарт API

Разобравшись, что означают цифры в вязкости масла перейдем к следующему стандарту. Классификация моторного масла по вязкости затрагивает также стандарт API. В зависимости от типа двигателя, обозначение API начинается с буквы S или C. S подразумевает бензиновые моторы, С — дизельные. Вторая буква классификации указывает на класс качества моторного масла. И чем дальше эта буква находится от начала алфавита, тем лучше качество защитной жидкости.

Для бензиновых двигательных систем существую следующие обозначения:

Стандарт API

• SC –год выпуска до 1964 г.
• SD –год выпуска с 1964 по 1968 гг.
• SE –год выпуска с 1969 по 1972 гг.
• SF –год выпуска с 1973 по 1988 гг.
• SG –год выпуска с 1989 по 1994 гг.
• SH –год выпуска с 1995 по 1996 гг.
• SJ –год выпуска с 1997 по 2000 гг.
• SL –год выпуска с 2001 по 2003 г.
• SM –год выпуска после 2004 г.
• SN –авто, оборудованные современной системой нейтрализации выхлопных газов.

Для дизельных:

• CB –год выпуска до 1961 г.
• CC –год выпускадо 1983 г.
• CD –год выпускадо 1990 г.
• CE –год выпускадо 1990 г., (турбированный мотор).
• CF –год выпускас 1990 г., (турбированный мотор).
• CG-4 –год выпускас 1994 г., (турбированный мотор).
• CH-4 –год выпускас 1998 г.
• CI-4 – современные авто (турбированный мотор).
• CI-4 plus – значительно выше класс.

Что одному двигателю хорошо, то другому грозит ремонтом

Моторное масло

Многие автовладельцы уверены, что выбирать стоит более вязкие масла, ведь они — залог долговечной работы двигателя. Это серьезное заблуждение. Да, специалисты заливают под капоты гоночных болидов масло с большой степенью тягучести для достижения максимального ресурса силового агрегата. Но обычные легковые машины оборудованы другой системой, которая попросту захлебнется при чрезмерной густоте защитной пленки.

О том, какую вязкость масла допустимо использовать в двигателе той или иной машины, описано в любом руководстве по эксплуатации.

Ведь до запуска массовых продаж моделей, автопроизводители проводили большое количество тестов, учитывая возможные режимы езды и эксплуатацию технического средства в различных климатических условиях. Благодаря анализу поведения мотора и его способности поддерживать стабильную работу в тех или иных условиях, инженеры устанавливали допустимые параметры моторной смазки. Отклонение от них может спровоцировать снижение мощности двигательной системы, ее перегрев, увеличение расхода топлива и многое другое.

Моторное масло в двигателе

Почему класс вязкости так важен в работе механизмов? Представьте на минуту мотор изнутри: между цилиндрами и поршнем есть зазор, величина которого должна допускать возможное расширение деталей от высокотемпературных перепадов. Но для максимального коэффициента полезного действия этот зазор должен иметь минимальное значение, предотвращая попадание в двигательную систему выхлопных газов, образующихся во время горения топливной смеси. Для того, чтобы корпус поршня не нагревался от соприкосновения с цилиндрами, и используется моторная смазка.

Уровень вязкости масла должен обеспечивать работоспособность каждого элемента двигательной системы. Производители силовых агрегатов должны добиться оптимального соотношения минимального зазора между трущимися деталями и масляной пленой, предотвращая преждевременный износ элементов и повышая рабочий ресурс двигателя. Согласитесь, доверять официальным представителям автомобильной марки безопаснее, зная, каким путем эти знания были получены, чем верить «опытным» автомобилистам, полагающимся на интуицию.

Что происходит в момент запуска двигателя?

Если ваш «железный друг» простоял всю ночь на морозе, то наутро показатель вязкости залитого в него масла будет в несколько раз выше расчетной рабочей величины. Соответственно, толщина защитной пленки будет превышать зазоры между элементами. В момент запуска холодного мотора происходит падение его мощности и повышение температуры внутри него. Таким образом, возникает прогрев мотора.

Важно! Во время прогрева нельзя давать ему повышенную нагрузку. Слишком густой смазочный состав затруднит движение основных механизмов и приведет к сокращению срока эксплуатации автомобиля.

Вязкость моторного масла в рабочих температурах

После того, как двигатель прогрелся, активируется система охлаждения. Один цикл работы двигателя выглядит следующим образом:

1. Нажим на педаль газа повышает обороты мотора и увеличивает нагрузку на него, в результате чего увеличивается сила трения деталей (т. к. слишком вяжущая жидкость еще не успела попасть в междетальные зазоры),
2. температура масла повышается,
3. степень его вязкости снижается (увеличивается текучесть),
4. толщина масляного слоя уменьшается (просачивается в междетальные зазоры),
5. сила трения снижается,
6. температура масляной пленки снижается (частично с помощью охлаждающей системы).

По такому принципу работает любая двигательная система.

Вязкость моторных масел при температуре — 20 градусов

Зависимость вязкости масла от рабочей температуры очевидна. Так же, как очевидно то, что высокий уровень защиты мотора не должен снижаться в течение всего периода эксплуатации. Малейшее отклонение от нормы может привести к исчезновению моторной пленки, что в свою очередь негативно отразится на «беззащитной» детали.

Каждый двигатель внутреннего сгорания, хоть и имеет схожую конструкцию, но обладает уникальным набором потребительских свойств: мощностью, экономичностью, экологичностью и величиной крутящего момента. Объясняются эти различия разницей моторных зазоров и рабочих температур.

Для того, чтобы максимально точно подобрать масло для транспортного средства, были разработаны международные классификации моторных жидкостей.

Предусмотренная стандартом SAE классификация информирует автовладельцев об усредненном диапазоне рабочих температур. Более четкие представления о возможности использования смазочной жидкости в определенных автомобилях дают классификации API, ACEA и т.д.

Последствия заливки масла повышенной вязкости

Бывают случаи, когда автовладельцы, не знают, как определить требуемую вязкость моторного масла для своего автомобиля, и заливают то, которое советуют продавцы. Что случится, если тягучесть окажется выше требуемой?

Сравнение вязкости моторных масел

Если в хорошо прогретом двигателе «плещется» масло с завышенной тягучестью, то для мотора опасности не возникает (при нормальных оборотах). В этом случае, просто повысится температура внутри агрегата, что приведет к снижению вязкости смазки. Т.е. ситуация придет в норму. Но! Регулярное повторение данной схемы заметно снизит моторесурс.

Если резко «дать газу», вызвав увеличение оборотов, степень вязкости жидкости не будет соответствовать температуре. Это приведет к превышению максимально допустимой температуры в моторном отсеке. Перегрев вызовет повышение силы трения и снижение износостойкости деталей. Кстати, само масло также потеряет свои свойства за достаточно короткий промежуток времени.

О том, что вязкость масла не подошла транспортному средству, моментально узнать вы не сможете.

Первые «симптомы» появятся лишь через 100-150 тысяч км пробега. И главным показателем станет увеличение зазоров между деталями. Однако, определенно связать завышенную вязкость и быстрое снижение ресурса мотора не смогут даже опытные специалисты. Именно по этой причине официальные автомастерские зачастую пренебрегают требованиями производителей транспортных средств. К тому же им выгодно производить ремонт силовых агрегатов автомобилей, у которых уже закончился срок гарантийного обслуживания. Вот почему выбор степени вязкости масла — сложная задача для каждого автолюбителя.

Слишком низкая вязкость: опасна ли она?

Моторное масло

Погубить бензиновые и дизельные двигатели может низкая степень вязкости. Этот факт объясняется тем, что при повышенных рабочих температурах и нагрузках на мотор текучесть обволакивающей пленки повышается, в результате чего не без того жидкая защита попросту «обнажает» детали. Результат: повышение силы трения, увеличение расхода ГСМ, деформация механизмов. Долгая эксплуатация автомобиля с залитой низковязкостной жидкостью невозможна — его заклинит практически сразу.

Некоторые современные модели моторов предполагают использование так называемых «энергосберегающих» масел, имеющих пониженную вязкость. Но использовать их можно только если имеются специальные допуски автопроизводителей: ACEA A1, B1 и ACEA A5, B5.

Стабилизаторы густоты масла

Из-за постоянных температурных перегрузок вязкость масла постепенно начинает уменьшается. И помочь восстановить ее могут специальные стабилизаторы. Их допустимо использовать в двигателях любого типа, износ которых достиг среднего или высокого уровня.

Стабилизаторы позволяют:

Стабилизаторы

• увеличивать вязкость защитной пленки,
• снижать количество нагара и отложений на цилиндрах мотора,
• сокращать выброс вредных веществ в атмосферу,
• восстанавливать защитный масляный слой,
• достигать «бесшумности» в работе двигателя,
• предотвращать процессы окисления внутри корпуса мотора.

Использование стабилизаторов позволяет не только увеличить срок между «масляными» заменами, но и восстановить утраченные полезные свойства защитного слоя.

Разновидности специальных смазок, применяемых на производствах

Смазка веретенного машинного вида обладает низковязкостными свойствами. Использование такой защиты рационально на моторах, имеющих слабую нагрузку и работающих на больших скоростях. Чаще всего, применяется такая смазка в текстильном производстве.

Турбинная смазка. Ее главная особенность заключается защите всех работающих механизмов от окисления и преждевременного износа. Оптимальная вязкость турбинного масла позволяет использовать его в турбокомпрессорных приводах, газовых, паровых и гидравлических турбинах.

Гидравлический насос

ВМГЗ или всесезонное гидравлическое загущенное масло. Такая жидкость идеально подходит для техники, используемой в районах Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока. Предназначено такое масло двигателям внутреннего сгорания, оборудованным гидравлическими приводами. ВМГЗ не подразделяется на летние и зимние масла, потому что его применение подразумевает только низкотемпературный климат.

В качестве сырья для гидромасла выступают маловязкие компоненты, содержащие минеральную основу. Для того, чтобы масло достигло нужной консистенции, в него добавляют специальные присадки.

Вязкость гидравлического масла представлена в таблице ниже.

Таблица вязкости гидравлических масел

ОйлРайт — еще одна смазка, применяемая для консервации и обработки механизмов. Она имеет водостойкую графитовую основу и сохраняет свои свойства в диапазоне температур от минус 20 градусов Цельсия до плюс 70 градусов Цельсия.

Выводы

Однозначного ответа на вопрос: «какая вязкость моторного масла самая хорошая?» нет и не может быть. Все дело в том, что нужная степень тягучести для каждого механизма — будь то ткацкий станок или мотор гоночного болида — своя, и определить ее «наобум» нельзя. Требуемые параметры смазывающих жидкостей вычисляются производителями опытным путем, поэтому при выборе жидкости для своего транспортного средства в первую очередь руководствуетесь указаниями разработчика. А уже после этого вы можете обратиться к таблице вязкости моторных масел по температуре.

Абсолютная, динамическая и кинематическая вязкость

Вязкость — важное свойство жидкости при анализе поведения жидкости и ее движения вблизи твердых границ. Вязкость жидкости является мерой ее сопротивления постепенной деформации под действием напряжения сдвига или растяжения. Сопротивление сдвигу в жидкости вызывается межмолекулярным трением, возникающим, когда слои жидкости пытаются скользить друг относительно друга.

• вязкость — это мера сопротивления жидкости течению

• меласса высоковязкая
• вода средней вязкости
• газ низкая вязкость

Есть два связанных показателя вязкости жидкости

20004 9000 динамическая ( или абсолютная )

кинематическая

Динамическая (абсолютная) вязкость

Абсолютная вязкость — коэффициент абсолютной вязкости — является мерой внутреннего сопротивления.Динамическая (абсолютная) вязкость — это тангенциальная сила на единицу площади, необходимая для перемещения одной горизонтальной плоскости по отношению к другой плоскости — с единичной скоростью — при сохранении единичного расстояния в жидкости.

Напряжение сдвига между слоями нетурбулентной жидкости, движущихся по прямым параллельным линиям, может быть определено для ньютоновской жидкости как

Напряжение сдвига можно выразить

τ = μ dc / dy

= μ γ (1)

где

τ = напряжение сдвига в жидкости (Н / м ² )

μ = динамическая вязкость жидкости (Н · с / м ² )

dc = единичная скорость (м / с)

dy = единичное расстояние между слоями (м)

γ = dc / dy = скорость сдвига (с ^{— 1} )

Уравнение (1) известно как закон трения Ньютона.

(1) можно преобразовать для выражения Динамическая вязкость как

μ = τ dy / dc

= τ / γ (1b)

В системе СИ единицами динамической вязкости являются Н с / м ² , Па с или кг / (мс) — где

• 1 Па с = 1 Н с / м ² = 1 кг / (мс) = 0. 67197 фунтов _м / (фут с) = 0,67197 оторочка / (фут с) = 0,02089 фунта _f с / фут ²
  

Динамическая вязкость также может быть выражена в метрических единицах CGS (сантиметр) -грамм-секунда) система как г / (см с) , дин с / см ² или пуаз (p) где

• 1 пуаз = 1 дин с / см ² = 1 г / (см · с) = 1/10 Па · с = 1/10 Н · с / м ²
  

Для практического использования Poise обычно слишком велик, и поэтому часто делится на 100 — на меньшую единицу сантипуаз (сП) — где

• 1 P = 100 сП
• 1 сП = 0.01 пуаз = 0,01 грамм на см секунду = 0,001 Паскаль секунды = 1 миллиПаскаль секунда = 0,001 Н с / м ²
  

Вода при 20,2 ^o C (68,4 ^o F) имеет абсолютную вязкость единиц — 1 сантипуаз .

Жидкость	Абсолютная вязкость *) ( Н с / м 2 , Па с)
Воздух	1.983 10 -5
Вода	10 -3
Оливковое масло	10 -1
Глицерин	10 0	Мед Жидкость 10 1
Golden Syrup	10 2
Стекло	10 40

*) при комнатной температуре

Кинематическая вязкость

кинематическая вязкость соответствует соотношению кинематической вязкости — абсолютная (или динамическая) вязкость до плотности — величина, при которой никакая сила не задействована.Кинематическая вязкость может быть получена делением абсолютной вязкости жидкости на ее массовую плотность, например,

ν = μ / ρ (2)

, где

ν = кинематическая вязкость (м ² / с)

μ = абсолютная или динамическая вязкость (Н · с / м ² )

ρ = плотность (кг / м ³ )

В системе SI теоретическая единица кинематической вязкости — м ² / с — или обычно используемый Сток (St) , где

• 1 St (Стокса) = 10 ^-4 м ² / s = 1 см ² / с
  

Сток происходит от системы единиц CGS (сантиметр грамм-секунда).

Поскольку Stoke является большим блоком, его часто делят на 100 на меньший блок сантисток (сСт) — где

• 1 St = 100 сСт
• 1 сСт (сантистокс ) = 10 ^-6 м ² / с = 1 мм ² / с
  
• 1 м ² / с = 10 ⁶ сантистокс

Удельный вес воды при 20,2 ^o C (68.4 ^o F) — это почти единица, и кинематическая вязкость воды при 20,2 ^o C (68,4 ^o F) для практических целей 1,0 мм ² / с ( cStokes). Более точная кинематическая вязкость воды при 20,2 ^o C (68,4 ^o F) составляет 1,0038 мм ² / с (сСт).

Преобразование абсолютной вязкости в кинематическую в британских единицах измерения может быть выражено как

ν = 6.7197 10 ^-4 μ / γ (2a)

где

ν = кинематическая вязкость (футы ² / с)

μ = абсолютная или динамическая вязкость (сП)

γ = удельный вес (фунт / фут ³ )

Вязкость и эталонная температура

Вязкость жидкости сильно зависит от температуры, и для динамической или кинематической вязкости значение эталонной температуры Необходимо указать . В ISO 8217 эталонная температура остаточной жидкости составляет 100 ^o C . Для дистиллятной жидкости эталонная температура составляет 40 ^o C .

• для жидкости — кинематическая вязкость уменьшается при более высокой температуре
• для газа — кинематическая вязкость увеличивается при более высокой температуре

Связанные мобильные приложения из Engineering ToolBox

Это бесплатное приложение, которое может использоваться в автономном режиме на мобильных устройствах.

Другие единицы измерения вязкости

Универсальные секунды Сейболта (или

SUS, SSU )

Универсальные секунды Сейболта (или SUS ) являются альтернативной единицей измерения вязкости. Время истечения составляет универсальные секунды Сейболта ( SUS ), необходимое для протекания 60 миллилитров нефтепродукта через калиброванное отверстие вискозиметра Saybolt Universal — при тщательно контролируемой температуре и в соответствии с методом испытаний ASTM D 88. Этот метод имеет в значительной степени заменен методом кинематической вязкости.Saybolt Universal Seconds также называется номером SSU (Seconds Saybolt Universal) или номером SSF (Saybolt Seconds Furol) .

Кинематическая вязкость в SSU в зависимости от динамической или абсолютной вязкости может быть выражена как

ν _SSU = B μ / SG

= B ν _{сантистокс} (3)

7 где

7

ν _SSU = кинематическая вязкость (SSU)

B = 4.632 для температуры 100 ^o F (37,8 ^o C)

B = 4,664 для температуры 210 ^o F (98,9 ^o C)

μ = динамический или абсолютный вязкость (сП)

SG = удельный вес

ν _{сантистокс} = кинематическая вязкость (сантистокс)

градус Энглера

градус Энглера используется в Великобритании в качестве шкалы Энглера . измерить кинематическую вязкость.В отличие от весов Saybolt и Redwood , шкала Engler основана на сравнении потока тестируемого вещества с потоком другого вещества — воды. Вязкость по Энглеру градусов — это отношение времени истечения 200 кубических сантиметров жидкости, вязкость которой измеряется, к времени истечения 200 кубических сантиметров воды при той же температуре (обычно 20 ^o C , но иногда 50 ^o C или 100 ^o C ) в стандартизированном измерителе вязкости Engler .

Ньютоновские жидкости

Жидкость, в которой напряжение сдвига линейно связано со скоростью сдвига, обозначается как ньютоновская жидкость .

Ньютоновский материал называется настоящей жидкостью, поскольку на вязкость или консистенцию не влияет сдвиг, такой как перемешивание или перекачивание при постоянной температуре. Наиболее распространенные жидкости — как жидкости, так и газы — представляют собой ньютоновские жидкости. Вода и масла — примеры ньютоновских жидкостей.

Разжижающие при сдвиге или Псевдопластические жидкости

Разжижающие при сдвиге или псевдопластические жидкости — это жидкости, вязкость которых уменьшается с увеличением скорости сдвига.Структура не зависит от времени.

Тиксотропные жидкости

Тиксотропные жидкости имеют структуру, зависящую от времени. Вязкость тиксотропной жидкости уменьшается с увеличением времени — при постоянной скорости сдвига.

Кетчуп и майонез являются примерами тиксотропных материалов. Они кажутся густыми или вязкими, но их можно довольно легко перекачивать.

Дилатантные жидкости

Сгущающая жидкость при сдвиге — или дилатантная жидкость — увеличивает вязкость при перемешивании или деформации сдвига.Дилатантные жидкости известны как неньютоновские жидкости.

Некоторые дилатантные жидкости могут почти затвердеть в насосе или трубопроводе. При взбалтывании сливки превращаются в составы масла и конфет. Глиняная суспензия и подобные сильно наполненные жидкости делают то же самое.

Bingham Plastic Fluids

Пластиковая жидкость Bingham имеет предел текучести, который необходимо превысить, прежде чем она начнет течь как жидкость. С этого момента вязкость уменьшается с увеличением перемешивания. Зубная паста, майонез и томатный кетчуп — примеры таких продуктов.

Пример — воздух, преобразование кинематической и абсолютной вязкости

Кинематическая вязкость воздуха при 1 бар (1 10 ⁵ Па, Н / м ² ) и 40 ^o C составляет 16,97 сСт (16,97 10 ^-6 м ² / с) .

Плотность воздуха можно оценить с помощью закона идеального газа

ρ = p / (RT)

= (1 10 ⁵ Н / м ² ) / ((287 Дж / (кг · К)) ((273 ^o C) + (33 ^o C)))

= 1.113 (кг / м ³ )

где

ρ = плотность (кг / м ³ )

p = абсолютное давление (Па, Н / м ² )

R = индивидуальная газовая постоянная (Дж / (кг K))

T = абсолютная температура (K)

Абсолютная вязкость может быть рассчитана как

μ = 1,113 (кг / м ^{) 3} ) 16,97 10 ^-6 (м ² / с)

= 1.88 10 ^-5 (кг / (мс), Н с / м ² )

Вязкость некоторых обычных жидкостей

200 9024 9024 Масло картера 9024 440 902 98

сантистокс (сСт, 10 -6 м 2 / с, мм 2 / с )	Секунда Сейболта Универсальная (SSU, SUS)	Типичная жидкость
0,1		Меркурий	1
31	Вода (20 o C)
4.3	40	Молоко SAE 20 Масло картера SAE 75 Трансмиссионное масло
15,7	80	Мазут № 4
20,6	100					Сливки	Масло растительное
110	500	Масло картера SAE 30 SAE 85 Трансмиссионное масло
220	1000	Томатный сок SAE 50 Масло картера
2000	SAE 140 Gear Oil
1100	5000	Глицерин (20 o C) SAE 250 Gear Oil
2200	10000	Мед		Мед	28000	Майонез
19000	86000	Сметана

Кинематическая вязкость может быть преобразована из SSU в сантистоксов с

ν _{сантистоксов} = 0.226 ν _SSU — 195/ ν _SSU (4)

где

ν ₁₀₀₄₈

SSU ν _{Сантистокс} = 0,220 ν _SSU — 135/ ν _SSU

где

ν 900 Вязкость > и температура

Кинематическая вязкость жидкостей, таких как вода, ртуть, масла SAE 10 и масла №.3 — и такие газы, как воздух, водород и гелий, показаны на схеме ниже. Обратите внимание, что

• для жидкостей — вязкость уменьшается с температурой
• для газов — вязкость увеличивается с температурой

Измерение вязкости

Для измерения вязкости используются три типа устройств

• капиллярный вискозиметр
• Вискозиметр Сейболта
• Вискозиметр вращающийся

.

Жидкости — кинематическая вязкость

Вязкость — это сопротивление сдвигу или течению в жидкости, а также мера адгезионных / когезионных или фрикционных свойств. Вязкость, возникающая из-за внутреннего молекулярного трения, создает эффект сопротивления трению.

Существует два связанных показателя вязкости жидкости: динамическая (или абсолютная ) и кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей:

900
104

05

пресная
130

Жидкость	Температура		Кинематическая вязкость
	( o F)	( o C)	сантистокс (сСт) )	Секунды Saybolt Universal (SSU)
Ацетальдегид CH 3 CHO	61 68	16.1 20	0,305 0,295	36
Уксусная кислота — уксус — 10% CH 3 COOH	59	15	1,35	31,7
Уксусная кислота — 50%	59	15	2,27	33
Уксусная кислота — 80%	59	15	2,85	35
Уксусная кислота — концентрированная ледяная	59	15	1.34	31,7
Ангидрид уксусной кислоты (CH 3 COO) 2 O	59	15	0,88
Ацетон CH 3 COCH 3	68	20	0,41
Спирт — аллил	68 104	20 40	1,60 0,90 cp	31,8
Спирт — бутил-н	68	20	3.64	38
Спирт — этил (зерно) C 2 H 5 OH	68 100	20 37,8	1,52 1,2	31,7 31,5
Спирт — метил (дерево) CH 3 OH	59 32	15 0	0,74 1,04
Спирт — пропил	68 122	20 50	2,8 1.4	35 31,7
Сульфат алюминия — 36% раствор	68	20	1,41	31,7
Аммиак	0	-17,8	0,30
Анилин	68 50	20 10	4,37 6,4	40 46,4
Асфальт RC-0, MC-0, SC-0	77 100	25 37.8	159-324 60-108	737-1.5M 280-500
Автоматическое масло для картера SAE 10W	0	-17.8	1295-max	6M-max
Масло в картер автоматов SAE 10W	0	-17,8	1295-2590	6M-12M
Масло в картер автоматов SAE 20W	0	-17,8	2590-10350	12M-48M
Масло картера АКПП SAE 20	210	98.9	5,7-9,6	45-58
Масло для автоматических картерных двигателей SAE 30	210	98,9	9,6-12,9	58-70
Масло для автоматических картеров SAE 40	210	98,9	12,9-16,8	70-85
Масло для автоматических картерных двигателей SAE 50	210	98,9	16,8-22,7	85-110
Автомобильное трансмиссионное масло SAE 75W	210	98.9	4,2 мин	40 мин
Автомобильное трансмиссионное масло SAE 80W	210	98,9	7,0 мин	49 мин
Автомобильное трансмиссионное масло SAE 85W	210	98,9	11,0 мин	63 мин
Автомобильное трансмиссионное масло SAE 90W	210	98,9	14-25	74-120
Автомобильное трансмиссионное масло SAE 140	210	98.9	25-43	120-200
Автомобильное трансмиссионное масло SAE150	210	98,9	43 — мин	200 мин
Пиво	68	20	1,8	32
Бензол (бензол) C 6 H 6	32 68	0 20	1,0 0,74	31
Костное масло	130 212	54.4 100	47,5 11,6	220 65
Бром	68	20	0,34
Бутан-н	-50 30	-1,1	0,52 0,35
Масляная кислота n	68 32	20 0	1,61 2,3 cp	31,6
Хлорид кальция 5%	65	18.3	1,156
Хлорид кальция 25%	60	15,6	4,0	39
Карболовая кислота (фенол)	65 194	18,3 90	11,83 1,26 сп.	65
Тетрахлорметан CCl 4	68 100	20 37,8	0,612 0,53
Дисульфид углерода CS 2	32 68	0 20	0.33 0,298
Касторовое масло	100 130	37,8 54,4	259-325 98-130	1200-1500 450-600
Китайское древесное масло	69 100	20,6 37,8	308,5 125,5	1425 580
Хлороформ	68 140	20 60	0,38 0,35
Кокосовое масло	100 13052	.8 54,4	29,8-31,6 14,7-15,7	140-148 76-80
Жир трески (рыбий жир)	100 130	37,8 54,4	32,1 19,4	150 95
Кукурузное масло	130 212	54,4 100	28,7 8,6	135 54
Раствор кукурузного крахмала, 22 Baumé	70 100	21.1 37,8	32,1 27,5	150 130
Раствор кукурузного крахмала, 24 Baumé	70 100	21,1 37,8	129,8 95,2	600 440
Раствор кукурузного крахмала , 25 Baumé	70 100	21,1 37,8	303 173,2	1400 800
Масло из семян хлопка	100 130	37.8 54,4	37,9 20,6	176 100
Сырая нефть 48 o API	60 130	15,6 54,4	3,8 1,6	39 31,8
Сырая нефть 40 o API	60 130	15,6 54,4	9,7 3,5	55,7 38
Сырая нефть 35,6 o API	60 130	15.6 54,4	17,8 4,9	88,4 42,3
Сырая нефть 32,6 o API	60 130	15,6 54,4	23,2 7,1	110 46,8
Декан- n	0 100	17,8 37,8	2,36 1,001	34 31
Диэтилгликоль	70	21,1	32	149.7
Диэтиловый эфир	68	20	0,32
Дизельное топливо 2D	100 130	37,8 54,4	2-6 1.-3.97	32.6-45.5 -39
Дизельное топливо 3D	100 130	37,8 54,4	6-11,75 3,97-6,78	45,5-65 39-48
Дизельное топливо 4D	100 130	37.8 54,4	29,8 макс 13,1 макс	140 макс 70 макс
Дизельное топливо 5D	122 160	50 71,1	86,6 макс 35,2 макс	400 макс 165 макс
Этилацетат CH 3 COOC 2 H 3	59 68	15 20	0,4 0,49
Бромистый этил C 2 H 5 Br	68	20	0.27
Бромистый этилен	68	20	0,787
Этиленхлорид	68	20	0,668
Этиленгликоль	70	21,1	17,8	88,4
Муравьиная кислота 10%	68	20	1,04	31
Муравьиная кислота 50%	68	20	1.2	31,5
Муравьиная кислота 80%	68	20	1,4	31,7
Концентрированная муравьиная кислота	68 77	20 25	1,48 1,57cp	31,7
Трихлорфторметан, R-11	70	21,1	0,21
Дихлордифторметан, R-12	70	21.1	0,27
F Дихлорфторметан, R-21	70	21,1	1,45
Фурфурол	68 77	20 25	1,45 1,49 cp
Мазут 1	70 100	21,1 37,8	2,39-4,28 -2,69	34-40 32-35
Мазут 2	70 100	21.1 37,8	3,0-7,4 2,11-4,28	36-50 33-40
Мазут 3	70 100	21,1 37,8	2,69-5,84 2,06-3,97	35 -45 32,8-39
Мазут 5A	70 100	21,1 37,8	7,4-26,4 4,91-13,7	50-125 42-72
Мазут 5B	70 100	21.1 37,8	26,4- 13,6-67,1	125- 72-310
Мазут 6	122 160	50 71,1	97,4-660 37,5-172	450-3M 175-780
Газойли	70 100	21,1 37,8	13,9 7,4	73 50
Бензин а	60 100	15,6 37,8	0.88 0,71
Бензин b	60 100	15,6 37,8	0,64
Бензин c	60 100	15,6 37,8	0,46 0,40
Глицерин 100%	68,6 100	20,3 37,8	648 176	2950 813
Глицерин 50% вода	68 140	20 60	5.29 1,85 сП	43
Гликоль	68		52
Глюкоза	100 150	37,8 65,6	7,7M-22M 880-2420	35M-100M 4М-11М
Гептаны-н	0 100	-17,8 37,8	0,928 0,511
Гексан-н	0 100	-17.8 37,8	0,683 0,401
Мед	100	37,8	73,6	349
Соляная кислота	68		1,9
Чернила, принтеры	130	37,8 54,4	550-2200 238-660	2500-10M 1100-3M
Изоляционное масло	70 100	21.1 37,8	24,1 макс 11,75 макс	115 макс 65 макс
Керосин	68	20	2,71	35
Jet Fuel	-30.	-34,4	7,9	52
Лард	100 130	37,8 54,4	62,1 34,3	287 160
Лард масло	100 130	37.8 54,4	41-47,5 23,4-27,1	190-220 112-128
Льняное масло	100 130	37,8 54,4	30,5 18,94	143 93
Меркурий	70 100	21,1 37,8	0,118 0,11
Метилацетат	68 104	20 40	0,44 0,32 cp
Метилиодид	20 40	0.213 0,42 сП
Масло Менхадена	100 130	37,8 54,4	29,8 18,2	140 90
Молоко	68	20	1,13	31,5
Меласса A, первая	100 130	37,8 54,4	281-5070 151-1760	1300-23500 700-8160
Меласса B, вторая	100 130	37 .8 54,4	1410-13200 660-3300	6535-61180 3058-15294
Меласса C, черная полоса	100 130	37,8 54,4	2630-5500 1320-16500	12190-25500 6120-76500
Нафталин	176 212	80 100	0,9 0,78 cp
Neatstool oil	100 130	37.8 54,4	49,7 27,5	230 130
Нитробензол	68	20	1,67	31,8
Нонан	0 100	-17,8 37,8	1,728 0,807	32
Октан-н	0 100	-17,8 37,8	1,266 0,645	31,7
Оливковое масло	100 130	37.8 54,4	43,2 24,1	200
Пальмовое масло	100 130	37,8 54,4	47,8 26,4
Арахисовое масло	100 130	37,8 54,4	42 23,4	200
Пентан-н	0 80	17,8 26,7	0,508 0,342
Петролатум	130 160	54.4 71,1	20,5 15	100 77
Петролейный эфир	60	15,6	31 (оценка)	1,1
Фенол, карболовая кислота			11,7
Пропионовая кислота	32 68	0 20	1,52 сП 1,13	31,5
Пропиленгликоль	70	21.1	52	241
Закалочное масло (типовое)			100-120	20,5-25
Рапсовое масло	100 130	37,8 54,4	54,1 31	250 145
Канифоль	100 130	37,8 54,4	324,7 129,9	1500 600
Канифоль (дерево)	100 200	37.8 93,3	216-11M 108-4400	1M-50M 500-20M
Кунжутное масло	100 130	37,8 54,4	39,6 23	184 110
Силикат натрия			79
Хлорид натрия 5%	68	20	1,097	31,1
Хлорид натрия 25%	60	15.6	2,4	34
Гидроксид натрия (каустическая сода) 20%	65	18,3	4,0	39,4
Гидроксид натрия (каустическая сода) 30%	65	18,3	10,0	58,1
Гидроксид натрия (каустическая сода) 40%	65	18,3
Соевое масло	100 130	37.8 54,4	35,4 19,64	165 96
Масло спермы	100 130	37,5 54,4	21-23 15,2	110 78
Серная кислота 100%	68 140	20 60	14,56 7,2 cp	76
Серная кислота 95%	68	20	14,5	75
Серная кислота 60%	68	20	4.4	41
Серная кислота 20%				3М-8М 650-1400
Гудрон, коксовая печь	70 100	21,1 37,8	600-1760 141- 308	15М-300М 2М-20М
Гудрон, газовый газ	70 100	21,1 37,8	3300-66М 440-4400	2500 500
Гудрон, сосна	100 132	37.8 55,6	559 108,2	200-300 55-60
Толуол	68 140	20 60	0,68 0,38 сП	185,7
Триэтиленгликоль	70	21,1	40	400-440 185-205
Скипидар	100 130	37,8 54,4	86,5-95,2 39,9-44,3	1425 650
Лак, лонжерон	68 100	20 37.8	313 143
Вода, дистиллированная	68	20	1.0038	31
005 Вода6 05	15,6 54,4	1,13 0,55	31,5
Вода, море			1.15	31,5
Китовое масло	100 130	37,8 54,4	35-39,6 19,9-23,4	163-184 97-112
Xylene-o	68 104	20 40	0,93 0,623 cp

.

Вязкость масла — PetroWiki

Абсолютная вязкость представляет собой меру внутреннего сопротивления жидкости потоку. Для жидкостей вязкость соответствует неформальному понятию «толщина». Например, мед имеет более высокую вязкость, чем вода.

Для любых расчетов движения жидкостей требуется значение вязкости. Этот параметр необходим для условий от наземных систем сбора до резервуара. Можно ожидать, что корреляции для расчета вязкости позволят оценить вязкость в диапазоне температур от 35 до 300 ° F.

Ньютоновские жидкости

Жидкости, вязкость которых не зависит от скорости сдвига, описываются как ньютоновские жидкости. Корреляции вязкости, обсуждаемые на этой странице, применимы к ньютоновским жидкостям.

Факторы, влияющие на вязкость

Основными факторами, влияющими на вязкость, являются:

• Состав масла
• Температура
• Растворенный газ
• Давление

Состав масла

Обычно состав нефти описывается только плотностью API.Использование плотности в градусах API и характеристического фактора Ватсона обеспечивает более полное описание нефти. Таблица 1 показывает пример масла с плотностью 35 ° API, который указывает на взаимосвязь вязкости и химического состава, напоминая, что характеристический фактор 12,5 отражает высокопарафиновые масла, а значение 11,0 указывает на нафтеновое масло. Очевидно, что химический состав, помимо плотности в градусах API, играет роль в поведении вязкости сырой нефти. На рис. 1 показано влияние характеристического фактора сырой нефти на вязкость мертвой нефти. В целом характеристики вязкости предсказуемы. Вязкость увеличивается с уменьшением удельного веса по API сырой нефти (при условии постоянного характеристического коэффициента Уотсона) и с понижением температуры. Воздействие растворенного газа заключается в снижении вязкости. Выше давления насыщения вязкость увеличивается почти линейно с давлением. На рис. 2 представлена ​​типичная форма вязкости пластовой нефти при постоянной температуре.

• Рис. 1 — Вязкость мертвого масла в зависимости от плотности в градусах API и характеристического коэффициента Ватсона.

• Рис. 2 — Типовая кривая вязкости масла.

Расчет вязкости

Для расчетов вязкости живых пластовых масел требуется многоступенчатый процесс, включающий отдельные корреляции для каждого этапа процесса. Вязкость мертвой или безгазовой нефти определяется как функция плотности и температуры сырой нефти по API.Вязкость насыщенной газом нефти определяется как функция вязкости мертвой нефти и газового фактора раствора (ГФ). Вязкость ненасыщенной нефти определяется как функция вязкости газонасыщенной нефти и давления выше давления насыщения.

Фиг. 3 и 4 суммируют все корреляции вязкости мертвого масла, описанные в таблицах 2 и 3 . ^{[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20]} ) ^{[21] [22] [23] [24] [25]} Результаты, предоставленные Рис.4 показывают, что метод, предложенный в Стандарте ^[23] , не подходит для сырой нефти с плотностью менее 28 ° API. Аль-Кафаджи и др. Метод ^[10] не подходит для нефти с плотностью менее 15 ° API, в то время как метод Беннисона ^[21] , разработанный в основном для нефти Северного моря с низкой плотностью API, не подходит для нефти с плотностью выше 30 ° API. .

• Рис. 3 — Зависимость вязкости мертвого масла от температуры.

• Фиг.4 — Вязкость мертвого масла в зависимости от плотности в градусах API.

Сравнение различных методов

На рис. 5 представлен аннотированный список наиболее часто используемых методов корреляции для расчета вязкости. Результаты иллюстрируют тенденцию изменения вязкости и температуры мертвого масла. При понижении температуры вязкость увеличивается. При температурах ниже 75 ° F метод Беггса и Робинсона ^[5] значительно переоценивает вязкость, в то время как метод Стэндинга фактически показывает уменьшение вязкости.Эти тенденции делают эти методы непригодными для использования в диапазоне температур, связанном с трубопроводами. Метод Била ^{[3] [4]} был разработан на основе наблюдений за вязкостью мертвого масла при 100 и 200 ° F и имеет тенденцию недооценивать вязкость при высокой температуре. Корреляции вязкости мертвой нефти несколько неточны, потому что они не учитывают химическую природу сырой нефти. Только методы, разработанные Стэндингом ^[23] и Фитцджеральдом ^{[18] [19] [20]} , учитывают химическую природу сырой нефти за счет использования характеристического фактора Ватсона.Метод Фитцджеральда был разработан для широкого диапазона условий, как подробно описано в таблицах 2, и 3 , и является наиболее универсальным методом, подходящим для общего использования корреляций, перечисленных в этой таблице. Глава 11 Справочника технических данных API — Переработка нефти ^[19] включает график, показывающий область применимости метода Фитцджеральда.

Метод Андраде ^{[1] [2]} основан на наблюдении, что логарифм вязкости в зависимости от обратной абсолютной температуры образует линейную зависимость от точки, немного превышающей нормальную точку кипения, до точки, близкой к точке замерзания масла, как показано на рис. 6 . Метод Андраде применяется посредством использования измеренных точек данных вязкости мертвого масла, полученных при низком давлении и двух или более температурах. Данные следует получать при температурах в интересующем диапазоне.Этот метод рекомендуется при наличии данных о вязкости мертвого масла.

Методы определения вязкости масла до точки пузыря

Таблицы 4 и 5 ^{[5] [7] [8] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] ) [29]} предоставляют полный обзор методов определения вязкости нефти до точки кипения.

Корреляции для вязкости масла при температуре кипения обычно принимают форму, предложенную Чу и Конналли. ^[26] Этот метод формирует корреляцию с вязкостью мертвого масла и газовым фактором раствора, где A и B определяются как функции газового фактора раствора.

……………….. (1)

Фиг. 7 и 8 показаны корреляции для параметров A и B, разработанные разными авторами. Фиг.9 показывает влияние параметров корреляции A и B на прогноз вязкости. Этот график был разработан для вязкости мертвого масла 1,0 сП, чтобы можно было изучить влияние газового фактора раствора. Корреляции, предложенные Labedi, ^{[7] [8]} Khan et al. , ^[28] и Almehaideb ^[29] специально не используют вязкость мертвого масла и газовый фактор раствора и не были включены в этот график.

• Фиг.7– Параметр корреляции вязкости при температуре пузыря A.

• Рис. 8 — Параметр корреляции вязкости при температуре пузыря B.

• Рис. 9 — Вязкость масла до точки пузыря в зависимости от газового фактора раствора.

Корреляция для недонасыщенного масла

Когда давление повышается выше точки кипения, масло становится недонасыщенным. В этой области вязкость масла увеличивается почти линейно с увеличением давления. Таблицы 6 и 7 ^{[3] [4] [7] [8] [11] [12] [13] [14] [ 15] [16] [17] [19] [22] [25] [29] [30] [31] [32] [ 33]} предоставляют корреляции для моделирования вязкости ненасыщенной нефти. Рис. 10 представляет собой визуальное сравнение методов.

Номенклатура

μ ob	=	Вязкость масла при температуре кипения, м / л, сП
мкм од	=	Вязкость мертвого масла, м / л, сП

Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1,1} Andrade, E.N. да C. 1930. Вязкость жидкостей. Природа 125: 309–310. http://dx.doi.org/10.1038/125309b0
2. ↑ ^{2,0 2,1} Reid, R.C., Prausnitz, J.M., и Sherwood, T.K. 1977. Свойства газов и жидкостей, третье издание, 435–439. Нью-Йорк: Высшее образование Макгроу-Хилла.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Бил, К. 1970. Вязкость воздуха, воды, природного газа, сырой нефти и ее попутных газов при температурах и давлениях нефтяного месторождения, No.3, 114–127. Ричардсон, Техас: Серия репринтов (Оценка нефтегазовой собственности и оценка запасов), SPE. Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r3» определено несколько раз с разным содержанием Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r3» определено несколько раз с разным содержанием
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2} Стоя, М. 1981. Объемное и фазовое поведение углеводородных систем нефтяных месторождений, девятое издание. Ричардсон, Техас: Общество инженеров-нефтяников AIME
5. ↑ ^{5.0 5,1 5,2} Beggs, H.D. и Робинсон, Дж. Р. 1975. Оценка вязкости нефтяных систем. J Pet Technol 27 (9): 1140-1141. SPE-5434-PA. http://dx.doi.org/10.2118/5434-PA
6. ↑ Glasø, Ø. 1980. Обобщенные корреляции давления, объема и температуры. J Pet Technol 32 (5): 785-795. SPE-8016-PA. http://dx.doi.org/10.2118/8016-PA
7. ↑ ^{7,0 7,1 7,2 7,3} Лабеди Р. 1982. PVT-корреляции африканской сырой нефти.Кандидатская диссертация. 1982 г. Докторская диссертация, Колорадская горная школа, Ледвилл, Колорадо (май 1982 г.).
8. ↑ ^{8,0 8,1 8,2 8,3} Лабеди, Р. 1992. Улучшенные корреляции для прогнозирования вязкости легкой нефти. J. Pet. Sci. Англ. 8 (3): 221-234. http://dx.doi.org/10.1016/0920-4105(92)
9. -Y
10. ↑ Нг, J.T.H. и Эгбогах, Э. 1983. Улучшенная корреляция вязкости и температуры для сырой нефти. Представлено на ежегодном техническом совещании, Банф, Канада, 10–13 мая.PETSOC-83-34-32. http://dx.doi.org/10.2118/83-34-32
11. ↑ ^{10,0 10,1 10,2} Аль-Хафаджи, А.Х., Абдул-Маджид, Г.Х. и Хассун, С.Ф. 1987. Корреляция вязкости для мертвой, живой и ненасыщенной сырой нефти. J. Pet. Res. (Декабрь): 1–16.
12. ↑ ^{11,0 11,1 11,2} Петроски Г. Jr. 1990. PVT-корреляции для сырой нефти Мексиканского залива. Магистерская диссертация. 1990 г. Диссертация на степень магистра, Университет Юго-Западной Луизианы, Лафайет, Луизиана.
13. ↑ ^{12,0 12,1 12,2} Петроски Г. Младший и Фаршад, Ф.Ф. 1995. Корреляции вязкости для сырой нефти Мексиканского залива. Представлено на симпозиуме SPE по производственным операциям, Оклахома-Сити, Оклахома, США, 2-4 апреля. SPE-29468-MS. http://dx.doi.org/10.2118/29468-MS
14. ↑ ^{13,0 13,1 13,2} Kartoatmodjo, R.S.T. 1990. Новые соотношения для оценки свойств жидких углеводородов. Диссертация на степень магистра, Университет Талсы, Талса, Оклахома.
15. ↑ ^{14,0 14,1 14,2} Kartoatmodjo, T.R.S. и Шмидт, З. 1991. Новые корреляции физических свойств сырой нефти, Общество инженеров-нефтяников, незапрошенная статья 23556-MS.
16. ↑ ^{15,0 15,1 15,2} Картоатмоджо, Т. и З., С. 1994. Большой банк данных улучшает грубые корреляции физических свойств. Oil Gas J. 92 (27): 51–55.
17. ↑ ^{16,0 16,1 16,2} Де Гетто, Г.и Вилла, М. 1994. Анализ надежности корреляций PVT. Представлено на Европейской нефтяной конференции, Лондон, Великобритания, 25-27 октября. SPE-28904-MS. http://dx.doi.org/10.2118/28904-MS
18. ↑ ^{17,0 17,1 17,2} Де Гетто, Г., Паоне, Ф. и Вилла, М., 1995. Корреляция давления-объема-температуры для тяжелых и сверхтяжелых масел. Представлено на Международном симпозиуме по тяжелой нефти SPE, Калгари, 19-21 июня. SPE-30316-MS. http://dx.doi.org/10.2118/30316-MS
19. ↑ ^{18,0 18,1} Фитцджеральд, Д.Дж. 1994. Метод прогнозирования для оценки вязкости неопределенных углеводородных жидких смесей. Докторская диссертация, Государственный университет Пенсильвании, Государственный колледж, Пенсильвания.
20. ↑ ^{19,0 19,1 19,2 19,3} Daubert, T.E. и Даннер, Р. П. 1997. Книга технических данных API — Переработка нефти, 6-е издание, гл. 11. Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт нефти (API).
21. ↑ ^{20.0 20,1} Саттон, Р.П. и Фаршад, Ф. 1990. Оценка эмпирически полученных свойств PVT для сырой нефти Мексиканского залива. SPE Res Eng 5 (1): 79-86. SPE-13172-PA. http://dx.doi.org/10.2118/13172-PA
22. ↑ ^{21,0 21,1} Беннисон Т. 1998. Прогноз вязкости тяжелой нефти. Представлено на конференции IBC по разработке месторождений тяжелой нефти, Лондон, 2–4 декабря.
23. ↑ ^{22,0 22,1 22,2} Эльшаркави, А. и Алихан А.A. 1999. Модели для прогнозирования вязкости ближневосточной сырой нефти. Топливо 78 (8): 891–903. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-2361(99)00019-8
24. ↑ ^{23,0 23,1 23,2 23,3} Whitson, C.H. и Брюле, М.Р. 2000. Фазовое поведение, № 20, гл. 3. Ричардсон, Техас: Серия монографий Генри Л. Доэрти, Общество инженеров-нефтяников.
25. ↑ ^{24,0 24,1} Бергман Д.Ф. 2004. Не забывайте вязкость. Представлено на 2-м ежегодном симпозиуме по разработке месторождений Совета по передаче нефтяных технологий, Лафайет, Луизиана, 28 июля.
26. ↑ ^{25,0 25,1 25,2} Диндорук Б. и Кристман П.Г. 2001. PVT-свойства и корреляции вязкости нефтей Мексиканского залива. Представлено на Ежегодной технической конференции и выставке SPE, Новый Орлеан, 30 сентября — 3 октября. SPE-71633-MS. http://dx.doi.org/10.2118/71633-MS
27. ↑ ^{26,0 26,1} Chew, J. and Connally, C.A. Jr. 1959. Корреляция вязкости для газонасыщенной сырой нефти. В трудах Американского института инженеров горной, металлургической и нефтяной промышленности, Vol.216, 23. Даллас, Техас: Общество инженеров-нефтяников AIME.
28. ↑ Азиз, К. и Говье, Г.В. 1972. Падение давления в скважинах, добывающих нефть и газ. J Can Pet Technol 11 (3): 38. PETSOC-72-03-04. http://dx.doi.org/10.2118/72-03-04
29. ↑ ^{28,0 28,1} Хан, С.А., Аль-Мархун, М.А., Даффуаа, С.О. и другие. 1987. Корреляции вязкости для сырой нефти Саудовской Аравии. Представлен на выставке Middle East Oil Show, Бахрейн, 7-10 марта. SPE-15720-MS. http://dx.doi.org/10.2118/15720-МС
30. ↑ ^{29,0 29,1 29,2} Almehaideb, R.A. 1997. Улучшенная корреляция PVT для сырой нефти ОАЭ. Представлено на выставке и конференции Middle East Oil Show, Бахрейн, 15-18 марта. SPE-37691-MS. http://dx.doi.org/10.2118/37691-MS Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r29» определено несколько раз с разным содержанием Ошибка цитирования: Недействительный тег ; имя «r29» определено несколько раз с разным содержанием
31. ↑ Кузель, Б.1965. Как давление влияет на вязкость жидкости. Hydrocarb. Процесс. (Март 1965 г.): 120.
32. ↑ Васкес М.Э. 1976. Корреляции для предсказания физических свойств жидкости. Диссертация на степень магистра, Университет Талсы, Талса, Оклахома.
33. ↑ Васкес, М. и Беггс, Х.Д. 1980. Корреляции для предсказания физических свойств жидкости. J Pet Technol 32 (6): 968-970. SPE-6719-PA. http://dx.doi.org/10.2118/6719-PA
34. ↑ Абдул-Маджид, Г.Х., Кларк, К.К. и Салман, Н.Х. 1990. Новая корреляция для оценки вязкости ненасыщенной сырой нефти.J Can Pet Technol 29 (3): 80. PETSOC-90-03-10. http://dx.doi.org/10.2118/90-03-10

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для предоставления ссылок на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Вязкость газа

Трение жидкости

Плотность масла

Свойства нефтяной жидкости

PEH: Масло_Система_Взаимосвязи

.

В чем разница между динамической и кинематической вязкостью?

• Дом
• Влажность
  • Карл Фишер
    Кулонометрические титраторы
    • • Аквапал III
        • Характеристики продукта
      • Кулонометрические титраторы серии MKC-710
    Волюметрические титраторы
    • • Волюметрические титраторы серии MKV-710
    • Духовка / испаритель Карла Фишера
  • Потери при сушке
    • Cenco механический баланс влажности
    • Цифровой баланс влажности
      • New Balance для цифровых
    • Praxis Moisture Balance
    • Мобильные весы влажности
  • Методы непрямого увлажнения
    • Емкость
      • Sinar GrainPro 6070
      • Датчик влажности Sinar SP
      • Sinar GermPro
    • Радиочастота
    • Измеритель влажности древесины DC-2000
    • Измерение и контроль влажности на линии
  • Водные ресурсы
  • Сушилка с псевдоожиженным слоем
• Размер частиц
  • Ситовые машины
    • Ситовые вибраторы для тяжелых условий эксплуатации

.

Какой бывает вязкость у трансмиссионного масла?

Трансмиссионное масло – это жидкость, применяемая для смазывания коробок передач, редукторов, колёсных мостов и др. Оно создаёт надёжную смазывающую пленку, выдерживающую высокие нагрузки в узлах трения. Качественное трансмиссионное масло должно отводить лишнее тепло, не вспениваться, снижать энергозатраты и др. Трансмиссионное масло должно иметь оптимальный уровень вязкости. Рассмотрим основные особенности подбора масла с нужной вязкостью.

Важность вязкости трансмиссионного масла

Вязкость трансмиссионного масла является одним из его ключевых параметров. Она имеет решающее значение для бесперебойного функционирования механизмов трансмиссии. Вязкость зависит от температурных условий эксплуатация автомобиля.

Более высокая вязкость способствует увеличению прочности масляной плёнки, что актуально при высоких температурах эксплуатации. Но при этом увеличиваются энергозатраты на внутреннее трение в масле. При низкой вязкости всё происходит с точностью до наоборот. Низкая вязкость масла при минусовых температурах определяет высокие пусковые свойства автомобиля.

Правильный выбор вязкости значительно увеличивает долговечность элементов трансмиссии. При оптимальной вязкости повышается КПД трансмиссии, уменьшается расход топлива и улучшается низкотемпературный пуск. При выборе вязкости нужно руководствоваться рекомендациям производителя автомобиля.

Индекс вязкости

Особенное внимание следует уделить индексу вязкости (ИВ), который определяет температурно-вязкостные свойства масла. Он должен быть достаточно высоким. Высоким индексом вязкости отличаются синтетические трансмиссионные масла известных брендов: Shell, Castrol, Mobil, ZIC, Liqui Moly, General Motors, и пр.

Для повышения индекса вязкости смазок используются специальные вязкостные (загущающие) присадки. Они позволяют получать смазки с хорошими низкотемпературными параметрами. В качестве вязкостных присадок обычно применяются разные полимеры и сополимеры.

Основы масел и вязкость

В зависимости от своей основы трансмиссионные масла бывают следующих видов:

1. Минеральные. Их получают посредством переработки нефти. Они отличаются низкой стоимостью, однако имеют ограниченные температурно-вязкостные свойства.
2. Полусинтетические. Сочетают в себе свойства минеральных и синтетических масел. По сравнению с минеральными маслами характеризуются повышенным индексом вязкости.
3. Синтетические. Это масла, производимые на основе химического синтеза. Отличаются наилучшими температурно-вязкостными характеристиками. Благодаря этому они широко используются при сложных условиях эксплуатации автомобиля.

Виды вязкости

Существует два основных вида вязкости.

1. Динамическая (абсолютная) вязкость. Характеризует сопротивляемость жидкости сдвигу. Используется для определения низкотемпературных свойств смазок. Единица измерения – паскаль-секунды (Па∙с) или пуаз (П, Р). Для её измерения пользуются ротационными вискозиметрами.
2. Кинематическая вязкость. Является отношением динамической вязкости к плотности жидкости. Определяет высокотемпературную текучесть масел. Единица измерения – стокс (Ст) или квадратный миллиметр на секунду (мм2/с). Измеряется посредством капиллярных вискозиметров. 

Классификация трансмиссионных масел по вязкости

Сегодня для определения вязкости трансмиссионных смазок используется американская система SAE J306. В соответствии с ней трансмиссионные смазки бывают таких сортов:

• зимние: 70W-85W;
• летние: SAE 80-250. 

Существуют также всесезонные масла, к примеру, SAE 85W-90. Являются наиболее популярными у потребителей и могут успешно использоваться как летом, так и зимой.

Классификация SAE определяется параметрами низкотемпературной и высокотемпературной вязкости. Для их оценки применяются определенные методики:

• низкотемпературная вязкость – выявление температуры, когда вязкость масла по Брукфильду достигает показателя 150000 сР;
• высокотемпературная вязкость – определение показателя кинематической вязкости смазки при температуре 100° С.

Для отечественной классификации используется ГОСТ 17479.2-85. Согласно параметру кинематической вязкости при 100 °С различают следующие классы трансмиссионных смазок: 9, 12, 18, 34.

В заключение необходимо отметить, что к подбору вязкости следует относиться очень ответственно. От неё во многом зависит, насколько удачно будет действовать трансмиссионное масло в определенных условиях эксплуатации. Если характеристики вязкости выбраны неправильно, это может привести к ухудшению функционирования элементов коробки передач и сцепления или даже к их выходу из строя.

Глоссарий

Базовое масло – основа готового масла, один из основных его компонентов. Оказывает наибольшее значение на свойства конечного продукта. Именно базовое масло определяет «на сколько синтетическим» будет продукт. Базовые масла делятся на пять групп: минеральные, полусинтетические, гидрокрекинговые, ПАО-синтетические и «ненефтяные» синтетические.

Вязкость – одна из базовых характеристик свойств масла, определяет его текучесть. Вязкость масла разделяется на кинематическую и динамическую (HTHS).
Кинематическая вязкость определяет непосредственно текучесть масла, его густоту и согласно спецификации SAE J300, разделяется на «холодную» (зимнюю) и «горячую» (при температуре 100*С). В зависимости от фактических свойств масла, ему присваивается один из классов вязкости. Каждому классу вязкости соответствует определенный диапазон фактических значений вязкости масла.

Вязкость динамическая (HTHS) определяет стойкость масляной пленки и ее густоту в динамической среде. Аббревиатура HTHS полностью описывает условия, при которых производятся измерения – это высокая температура при высокой скорости сдвига (High Temperature High Shear). Физически является произведением кинематической вязкости на его плотность, измеряется в сантипуазах (сП).
По параметру динамической вязкости общепринято деление масел на два класса: полновязкие со значением HTHS >3.5 (так называемая стандартная вязкость HTHS) и маловязкие со значением HTHS В последние годы происходит постепенный переход всех автопроизводителей на применение маловязких масел в новых моделях двигателей.

Зольность сульфатная – один из параметров, характеризующих моюще-деспергирующие свойства масла, его способность к нейтрализации образующихся в процессе горения топлива кислот, удержанию нерастворяемых продуктов горения во взвешенном состоянии, препятствованию выпадению их в осадок и оседанию на компонентах двигателя в виде высоко- и низкотемпературных отложений.
При использовании топлива с высоким содержанием серы, увеличенные зольность и щелочное число масла препятствуют образованию отложений. Однако слишком высокая зольность масла приводит к повышенному износу двигателя вследствие абразивного воздействия на пары трения, образованию зольных отложений в камере сгорания, снижению детонационной стойкости топлива, преждевременному выходу из строя систем рециркуляции отработанных газов и сажевых фильтров.
По содержанию сульфатной золы моторные масла делятся на полнозольные (с содержанием золы 0.8-1.5%) и малозольные (с содержанием золы <0.8%). Неофициальным классом стоят так называемые среднезольные масла с содержанием сульфатной золы 1.0-1.2%.

Индекс вязкости (viscocity index) является безразмерной величиной и отражает стабильность высокотемпературных свойств масла. Чем он выше, тем стабильнее вязкостные характеристики масла при изменении его температуры.

Испаряемость – одна из характеристик масла, влияющих на его расход. Масло, как и любая жидкость, подвергнуто испарению. Нормой испаряемости автомобильных моторных масел считается 15%. В то время как испаряемость высококлассных мотоциклетных масел регламентирована 6%.
Испаряемость также косвенно говорит о качестве применяемого базового масла.

Класс вязкости (viscocity grade) – условное обозначение комплекса свойств масла, основным из которых является его вязкость. Согласно стандарту SAE J300, моторные масла делятся на 13 классов вязкости от 0W до 60, а трансмиссионные – от 70w до 140. При обозначении кинематической вязкости сначала указывается «холодная» вязкость (SAE 0w, 5w, 10w, 75w, 80w и т.д. где “w” означает winter – зима), затем «горячая» (SAE 20, 30, 40, 90 и т.д.). Всесезонные масла обозначаются двумя индексами (5w30, 5w40, 10w40 и т.д.). Чем ниже класс вязкости масла, тем ниже его соответствующая вязкость. Основным параметром при определении холодной вязкости масла является его прокачиваемость и проворачиваемость. Горячая вязкость масла определяется при температуре 100*С.

Насос-форсунка (Pumpe-Düse, PD) – электронная система питания дизельного двигателя, разработанная концерном Volkswagen AG. Представляет собой систему, в которой в одном узле конструктивно объединены топливный насос высокого давления и форсунка. Таким образом, топливная форсунка одновременно является и топливным насосом для самой себя. Система применялась в 2000-х годах в автомобилях всех марок концерна, однако из-за меньшей надежности и дороговизны обслуживания позже была заменена на Common Rail.

Непосредственный впрыск – электронная система питания бензинового двигателя, конструктивно очень схожа с системой Common Rail в дизельных двигателях. В системах непосредственного впрыска топливо, в отличие от «классического инжектора», впрыскивается не во впускной коллектор, где смешивается с воздухом и попадает в камеру сгорания через впускной клапан, а непосредственно в цилиндры двигателя под очень высоким давлением. Это позволяет реализовать послойное смесеобразование уже в самой камере сгорания, а также послойное и многоступенчатое горение топливо-воздушной смеси, что при точной настройке системы управление двигателем обеспечивает более полное сгорание топлива, уменьшение выбросов вредных веществ, а также улучшение топливной экономичности двигателя.

Присадки – дополнительные добавки к базовому маслу, улучшающие, дополняющие его характеристики либо придающие ему дополнительные свойства. Сбалансированный и выверенный комплекс присадок входит в состав любого современного масла – моторного, трансмиссионного, гидравлического, промышленного.
Химически и физически выверенный комплекс представляет собой пакет присадок, придающий готовому маслу набор определенных свойств.

Проворачиваемость масла (Low Temperature Cranking Viscocity) – дополнительный параметр, характеризующий низкотемпературные свойства масла, характеризует возможность проворота коленчатого вала двигателя. Фактическое значение определяется стандартом испытаний ASTM D5293. В связи с нелинейностью температурных свойств масел, проворачиваемость определяется при разных отрицательных температурах для разных классов вязкости. Чем этот параметр меньше, тем низкотемпературные свойства масла лучше.

Прокачиваемость масла (Low Temperature Pumping Viscosity) – один из ключевых параметров низкотемпературных свойств масла. Фактическая прокачиваемость масла определяется стандартом испытаний ASTM D4684 и указывает на минимальную температуру, при которой густота масла составляет не более 60 000мПа.с. Прокачиваемость масла проверяется после выдержки при соответсвующей его классу вязкости отрицательной температуре на протяжении 45 часов. Чем этот параметр меньше, тем низкотемпературные свойства масла лучше.

Сажевый фильтр – см. DPF

Температура вспышки (flashpoint) – ключевой параметр, характеризующий расход масла на угар. В процессе работы двигателя образуются масляные пары, которые при соединении с воздухом подвержены воспламенению. Чем выше температура вспышки масла, тем при более высокой температуре воспламенятся его пары и тем меньшим будет расход масла на угар при стандартных режимах работы двигателя. Меньший угар масла, в свою очередь, уменьшает количество нагара в двигателе. Температура вспышки также косвенно говорит о качестве применяемых базового масла и пакетов присадок.

Температура застывания (точка потери текучести, pourpoint) – один из основных параметров, характеризующих низкотемпературные свойства масла. Определяет минимальную температуру, при которой моторное масло теряет текучесть. Чем пурпойнт ниже, тем при более низкой температуре возможно произвести холодный запуск двигателя без его критического износа.

AdBlue – рабочая жидкость системы селективной каталитической нейтрализации отработанных газов SCR. Представляет собой 32% водный раствор мочевины. Жидкость очень чувствительна к температурному режиму хранения и эксплуатации и качеству воды, применяемой для приготовления раствора. Использование жидкости, которая находилась при температурах, выходящих за установленные для нее нормы, может вызвать снижение эффективности работы двигателя, увеличения расхода топлива и механические неисправности.

Щелочное число (TBN) – одна из косвенных характеристик моющих свойств масла. В процессе сгорания топлива в двигателе образуются кислоты, вызывающие коррозионный износ и углеродистые отложения. Для их нейтрализации применяется щелочь, количество которой в масле определяется его щелочным числом. Чем ниже качество применяемого топлива, тем больше образуется кислот и тем выше должно быть щелочное число моторного масла.
Щелочное число грузовых масел может достигать 15 и более мгКОН/гр, а у энергосберегающих легковых масел значение ограничено на 6 мгКОН/гр.

Common Rail – электронная система питания дизельного двигателя, разработанная компанией Bosch. Конструктивно очень схожа с системой непосредственного впрыска в бензиновых двигателях. В системе Common Rail все топливные форсунки подключены к одной (либо к двум в некоторых V-образных двигателях) топливной рейке, давление в которой поддерживается ТНВД (топливным насосом высокого давления). Форсунки управляются электронным блоком управления двигателем. Является самой распространенной на сегодняшний день системой питания дизельных двигателей.

DPF (diesel particulate filter) – фильтр жестких частиц, устанавливается в выхлопном тракте современных дизельных двигателей легковых и грузовых автомобилей. Снижает токсичность выхлопа, улавливая твердые продукты горения дизельного топлива, сажу. Визуально схож с катализатором, но крупнее в размерах. На некоторых автомобилях конструктивно выполнен одной деталью с катализатором. Требователен к применяемому моторному маслу – оно должно иметь пониженную зольность (ACEA C3, C4, ILSAC и т.д.)

EGR (exhaust gas recirculation)– система рециркуляция и дожига выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей. Представляет собой клапан, соединяющий выпускной тракт с последроссельным пространством впускного тракта, является одним из самых эффективных способов снижения токсичности выхлопа. Возврат части отработанных газов во впускной коллектор снижает максимальную температуру горения топливо-воздушной смеси и, тем самым, снижает интенсивность образования оксидов азота. Работа системы незначительно снижает эффективную мощность двигателя. Система работает в режимах частичной нагрузки на двигатель и не включается на холостом ходу, на непрогретом двигателе и при полностью открытой дроссельной заслонке. EGR не применяется на бензиновых двигателях с турбонаддувом.

HTHS – см. Вязкость динамическая

Pumpe-Düse – см. Насос-форсунка

TBN – см. щелочное число

SCR (selective catalytic reduction) — система селективной каталитической нейтрализации отработанных газов дизельных двигателей. Принцип работы SCR основан на химическом преобразовании выхлопных газов в безвредные вещества – воду и азот. Система впрыскивает активное вещество (катализатор) adBlue непосредственно в выхлопной тракт автомобиля, где происходит химическая реакция. Кроме того, применение системы SCR позволяет снизить расход топлива на 3-5%, что особенно ощутимо на тяжелых грузовых автомобилях и магистральных тягачах. Расход же активного вещества составляет 4-5% от объема затраченного топлива.

Химическая реакция в системе SCR состоит из двух основных этапов.
На первом этапе растворAdBlue впрыскивается в горячие выхлопные газы, где происходит процесс гидролиза с образованием аммиака: (Nh3)2CO + h3O => 2 Nh4 + CO2
На втором этапе происходит разложение на азот и воду:
4Nh4 + 4NO + O2 => 4 N2 + 6h3O
8Nh4 + 6NO2 => 7N2 + 12h3O

Вязкость гидравлического масла — FluidPower.Pro

Резюме:

• Динамическая и кинематическая вязкость в системе СИ и британских единицах
• Определение оптимального диапазона рабочей вязкости
• Выбор класса вязкости ISO для вашей системы
• Определение индекса вязкости

~~~ // ~~~

Вязкость — это мера сопротивления жидкости течению.

Есть динамическая и кинематическая вязкость обычно являются общими для расчетов.

Обозначение динамической вязкости — греческая буква мю (µ). Единицей измерения динамической вязкости в системе СИ является паскаль-секунда (Па · с), но более распространенной единицей является сантипуаз (сП):

.

1 P = 0,1 Па · с
1 cP = 0,001 Па · с = 0,001 Н · с / м ² .

Например, динамическая вязкость воды при 20 ° C составляет 1,00 сП

Британская единица динамической вязкости — рейн , названная в честь Осборна Рейнольдса:

1 рейн = 1 фунт-сила · сек · дюйм ⁻²
1 рейн = 6.89476 × 10 ⁶ сантипуаз
1 рейн = 6890 Па · с

Кинематическая вязкость жидкости легче измерить, и она более распространена. Кинематическая вязкость — это отношение динамической вязкости μ к плотности жидкости ρ:

ν = µ / ρ

Обозначение кинематической вязкости — греческая буква ню (ν).

Единица СИ для кинематической вязкости — м ² / с, но более распространенной единицей является сантисток (сСт):

1 сСт = 1 мм ² / с = 10 ^-6 м ² / с
1 St = 1 см ² / с = 10 ^-4 м ² / с
1 м ² / с = 10 ⁶ сСт = 10 ⁴ сток

В Северной Америке более популярны единицы кинематической вязкости, единицы измерения кинематической вязкости, универсальные секунды Сейболта (SUS) или секунды Сейболта универсальные (SSU).Преобразование из сантистоксов в универсальные секунды Сейболта с точки зрения вычислений определено стандартом ASTM D2161 и не является простым. Для быстрого и приблизительного пересчета вы можете использовать следующие формулы в зависимости от диапазона вязкости:

ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенные выше уравнения относятся к жидкости с удельным весом 0,876 (например, нефтяное масло) и при температуре жидкости 37,8 ° C (100 ° F).

Кинематическая вязкость для некоторых распространенных жидкостей вы можете увидеть в Engineering ToolBox.

Вязкость зависит от температуры.По мере увеличения температуры вязкость жидкости уменьшается, и утечка становится более значительной, что снижает объемный КПД. По мере уменьшения вязкости (при повышении температуры) механический КПД увеличивается из-за малых усилий:

Гидравлические компоненты будут эффективно работать только в пределах определенного диапазона вязкости, оптимального рабочего диапазона для каждого из них. Слишком вязкая жидкость может вызвать кавитацию. И наоборот, слишком жидкая жидкость может привести к ускоренному износу и дополнительным потерям на скольжение.

Как правило, оптимальная рабочая вязкость гидравлического масла должна составлять от 16 сСт (80 SUS) до 40 сСт (180 SUS).

Как правило, производители гидравлических компонентов дают рекомендации по вязкости гидравлической жидкости в соответствии с типом своего насоса, который вы используете в системе. В общем, масло, которое соответствует требованиям к вязкости насоса, также будет подходящим для клапанов. Например, см. Рекомендации EATON.

Это общая таблица для выбора класса вязкости в зависимости от температуры окружающей среды:

Международная организация по стандартизации создала ISO VG (класс вязкости) в ответ на потребность во всемирно признанном обозначении вязкости.Фактическое значение VG означает среднюю вязкость смазочного материала при 40 ° C. Например, смазка со значением VG 22 будет иметь среднюю вязкость 22 сСт (сантистокс) при 40 ° C:

Диаграмма вязкости и температуры для наиболее популярного гидравлического масла:

Вы можете загрузить полную диаграмму в формате PDF: Visacity-Temperature-Chart.pdf или использовать онлайн-инструмент: TEMPERATURE-VISCOSITY CHART.

Изменение вязкости с температурой отражается в индексе вязкости : чем меньше изменение вязкости, тем выше индекс вязкости.Индекс вязкости масла гидросистемы должен быть не менее 90.

Архивы кинематическая вязкость

— sofraser

Этот показатель используется для характеристики качества смазочных материалов и гидравлических жидкостей. Он учитывает влияние температуры на кинематическую вязкость жидкости, которая уменьшается с повышением температуры и наоборот. Вязкость смазочных материалов и гидравлических жидкостей — очень важный фактор.

Индекс вязкости особенно используется в нефтяной промышленности.

Если смазка слишком вязкая, процесс должен будет обеспечивать гораздо больше энергии для приведения деталей в движение, что приводит к чрезмерному потреблению энергии с пониженным выходом. Если масло слишком жидкое, качество смазки снижается с риском износа движущихся частей. Точный контроль индекса вязкости обеспечивает качество и стабильность масла для конкретного применения.

Можно привести следующий пример, касающийся смазки двигателя : смазочные масла для автомобилей должны уменьшать трение между компонентами, когда двигатель холодный при запуске (температура окружающей среды) и во время работы (от 200 ° до 300 ° C).Лучшие масла, соответствующие наивысшему индексу вязкости, будут иметь «постоянную» вязкость в соответствии с их температурным диапазоном. Шкала индекса вязкости использует следующие эталонные температуры :

• 100 ° по Фаренгейту (40 ° C)
• 210 ° по Фаренгейту (100 ° C)

Первоначально эта шкала была градуирована от 0 до 100 VI (высококачественное масло). Но в наши дни, с улучшением производственных процессов и присадок, мы можем найти масла с гораздо более высоким индексом.В настоящее время индекс некоторых синтетических масел может превышать 400 VI.

В процессе производства смазочных масел MIVI 9731 Thermoset, сертифицированный по взрывозащите (ATEX), обеспечивает все гарантии превосходного непрерывного контроля индекса вязкости , что является фактором оптимального качества конечного продукта.

Что такое вязкость и почему это важно

Техническое определение вязкости применительно к жидкости — это «мера ее сопротивления деформации с заданной скоростью.”

Существует два основных вида вязкости при работе с жидкостью: динамическая вязкость, которая является мерой внутреннего сопротивления силе, и кинематическая вязкость, которая является мерой внутреннего сопротивления потоку, когда не применяется никакая сила, кроме силы тяжести.

Когда мы рассматриваем характеристики вязкости жидкости, мы обычно смотрим на кинематическую вязкость. Сантистоксы (сСт) и универсальные секунды Сейболта (SUS) — две основные единицы измерения, используемые при определении кинематической вязкости.Обе спецификации сСт и SUS приведены для двух температур: 40 ° C / 100 ° C или 100 ° F / 212 ° F соответственно. Это связано с тем, что вязкость увеличивается с повышением температуры и уменьшается с понижением температуры.

Контроль вязкости

Когда дело доходит до руководств по оборудованию, вязкость жидкости является одним из наиболее важных аспектов, которые необходимо контролировать.

Когда дело доходит до руководств по оборудованию, вязкость жидкости является одним из наиболее важных аспектов, которые необходимо контролировать. Если вязкость жидкости выходит за пределы рекомендуемого диапазона для компонентов машины, она больше не может обеспечивать адекватную смазку для защиты компонентов.Если вязкость слишком низкая, это может привести к потере масляной пленки, что приведет к чрезмерному износу и увеличению механического трения. Если вязкость становится слишком высокой, это может привести к окислению масла, накоплению лака и плохой прокачиваемости всей машины.

Контроль вязкости масла также важен, потому что он может сказать вам, находится ли сама жидкость в пределах спецификации. Обычно жидкость, вязкость которой составляет +/- 10% от ее первоначальной вязкости, считается несоответствующей спецификациям и должна быть заменена.Например, если гидравлическое масло с кинематической вязкостью 68 сСт при 40 ° C (104 ° F) измеряется на вязкость и составляет <62 сСт или> 75 сСт при 40 ° C (104 ° F), оно будет считаться исключенным. спецификации и подлежит замене.

Как вязкость влияет на фильтрацию?

Вязкость играет важную роль в фильтрации, поскольку она влияет на скорость, с которой жидкость может проходить через фильтр для удаления загрязнений. По мере увеличения вязкости жидкости скорость потока, прокачиваемого через фильтр, необходимо уменьшать.Это связано с тем, что жидкости с более высокой вязкостью обладают более высоким сопротивлением потоку, что приводит к более высокому перепаду давления и сокращению срока службы фильтра. Выбор фильтра с более крупными микронами поможет уменьшить падение давления, так как сопротивление движению через фильтр будет меньше.

Вязкость играет важную роль в фильтрации, поскольку она влияет на скорость, с которой жидкость может проходить через фильтр для удаления загрязнений.

В COMO Filtration мы принимаем во внимание множество различных факторов, давая вам рекомендации.Вязкость жидкости и температура — два основных фактора, влияющих на принятие решений. На нашем предприятии проводятся всесторонние испытания с использованием наших разнообразных фильтрующих элементов для определения надлежащей скорости потока для жидкости любой вязкости. Мы стремимся найти подходящее оборудование, чтобы обеспечить желаемые результаты фильтрации и максимально долгий срок службы фильтров, чтобы максимизировать ваши вложения.

Экспериментальное сравнение наночастиц ZnO и MoS2 в качестве добавок на характеристики наносмазки на основе дизельного топлива

Характеристика наночастиц MoS

₂ и ZnO

На рисунке 3 показаны изображения наночастиц, полученные с помощью СЭМ.Микрофотография СЭМ показывает, что наночастицы ZnO имеют почти сферическую форму со средним диаметром 30 нм. (Рис. 3а). Согласно СЭМ-изображению (рис. 3б), наночастицы MoS ₂ имеют пластинчатую форму со средним диаметром 90 нм. На рентгенограмме наночастиц ZnO (рис. 4a) наблюдаются дифракционные пики при 2 θ = 31,88, 34,58, 36,43, 47,73, 56,73, 62,93, 66,83, 68,03 и 69,13, соответствующие (100), (002), ( 101), (102), (110), (103), (200), (112) и (201) плоскости ZnO в соответствии с соответствующей стандартной картой (номер карты JCPDS 36–1451) ⁶³ .MoS ₂ (рис. 4b) показал дифракционные пики при 2 θ = 14,63, 29,18, 32,88, 39,73, 44,38, 50,13, 60,48 и 70,23, соответствующие (002), (004), (100), ( 103), (104), (105), (112) и (200) кристаллические плоскости структуры MoS ₂ по справочным данным карты JCPDS № 37–1492 ⁶⁴ . Пиков примесей или других фаз не наблюдалось. Размер кристаллитов ZnO и MoS ₂ , определенный по ширине основного пика на рентгенограмме по формуле.(1) составляли 14,2 нм и 32,6 нм соответственно. ПЭМ-изображение наночастиц ZnO (рис. 5) показало, что наночастицы ZnO имеют тенденцию к агломерации и не позволяют идентифицировать отдельную частицу из-за высокой поверхностной энергии наночастиц. Кроме того, ПЭМ показывает, что наночастицы ZnO имеют приблизительно сферическую форму, а средний диаметр наночастиц составляет 10,3 нм (рис. 6), что хорошо согласуется со значением, полученным по формуле Шеррера.

Рисунок 3

СЭМ-изображения наночастиц ( a ) ZnO, ( b ) наночастиц MoS ₂ .

Рисунок 4

Рентгенограммы наночастиц ( a ) ZnO, ( b ) наночастиц MoS ₂ .

Рис. 5

ПЭМ-изображение наночастиц ZnO.

Рисунок 6

Распределение наночастиц ZnO по размерам.

Наносмазочные свойства зависят от базовой жидкости (здесь дизельное топливо), природы наночастиц (здесь MoS ₂ и ZnO), морфологии, формы, размера и концентрации. В этом исследовании мы сосредоточились только на концентрации наночастиц на свойствах дизельного топлива, рассматривая два типа наночастиц.Обзор литературы показывает, что наночастицы диаметром менее 50 нм способны улучшать трибологические и теплофизические свойства наножидкости на водной основе, а уменьшение размера наночастиц усиливает эти свойства. Однако для наночастиц диаметром менее 10 нм могут быть получены противоположные эффекты. В этом исследовании результаты представлены в виде сравнения купленных коммерческих наночастиц. В будущих исследованиях влияние размера наночастиц на теплофизические и трибологические свойства может быть исследовано, как показано ^32,65,66 .

Стабильность дисперсии наночастиц MoS

₂ и ZnO

Нанодобавки 0,1, 0,4 и 0,7 мас.% Смешивали с чистым дизельным топливом. Для равномерного распределения наночастиц и лучшей стабильности приготовленную нано-смазку поместили в ультразвуковую ванну при 25 ° C на 45 минут. На рис. 7 показана стабильность наносмазок MoS ₂ в концентрации 0,1 мас.%, Взятой при комнатной температуре через 12 часов, 1 день и 2 дня. Рассматривая рисунок, можно заметить, что наносмазка MoS ₂ имеет хорошую стабильность дисперсии до 1 дня, при этом не наблюдалось никакого осаждения.Через 1 день началось осаждение, и постепенно наносмазка удалилась. На рис. 8 показана стабильность наносмазок ZnO в концентрации 0,1 мас.%, Взятой через 1 день, 5 дней и 6 дней. Приготовленная наносмазка ZnO в низких концентрациях была стабильной в течение как минимум 5 дней, а при высоких концентрациях была стабильной как минимум 3 дня, так что в этом диапазоне не происходит осаждения. Сравнивая рис. 7 и 8 видно, что стабильность наночастиц ZnO была лучше, чем у наночастиц MoS ₂ .

Рисунок 7

Фотоснимки наносмазок MoS ₂ (0,1 мас.%) Через ( a ) 12 часов, ( b ) 1 день, ( c ) 2 дня.

Рисунок 8

Фотоснимки наносмазок ZnO (0,1 мас.%) Через ( a ) 1 день, ( b ) 5 дней, ( c ) 6 дней.

На рис. 9 (а) показана стабильность наносмазки MoS ₂ при 0,7%, взятой через 1 день при комнатной температуре. Через 12 часов осаждение началось медленно в течение 0.7 мас.% Нано-смазки MoS ₂ , и постепенно наночастицы имеют тенденцию к осаждению. На рисунке 9 (b) представлена ​​стабильность наносмазки ZnO в концентрации 0,7 мас.%, Взятой при комнатной температуре через 3 дня. Смазка ZnO nano в концентрации 0,7 мас.% Была стабильной в течение по меньшей мере 3 дней, так что в течение этого времени не происходило никаких осадков. Плотность приготовленных образцов также измеряли в течение двух недель, и через 2 недели не наблюдали значительных изменений в плотностях 0,1 мас.% И 0,4 мас.% Обоих наносмазочных материалов.

Рисунок 9

Фотографии наносмазок (0,7 мас.%) ( a ) MoS ₂ через 1 день, ( b ) ZnO через 3 дня.

Вязкость

Приращение вязкости приготовленных наносмазок ZnO и MoS ₂ при различных концентрациях (0,1, 0,4 и 0,7 мас.%) Нанодобавок и различных температурах (40, 60, 80 и 100 ° C). на рис. 10.

Рисунок 10

Прирост вязкости наносмазок ZnO и MoS ₂ при различных концентрациях и температурах.

Математическая зависимость измерения вязкости представлена ​​в формуле. (17)

$$ {\ rm {Вязкость}} \, {\ rm {increment}} (\%) = \ frac {{\ rm {nanofluid}} \, {\ rm {вязкость}} — {\ rm {чистое}} \, {\ rm {дизельное}} \, {\ rm {oil}} \, {\ rm {вязкость}}} {{\ rm {pure}} \, {\ rm {дизельное топливо}} \, {\ rm {oil}} \, {\ rm {вязкость}}} \ times 100 $$

(17)

Из рис. 10 видно, что кинематическая вязкость всех образцов, содержащих наночастицы, увеличилась по сравнению с базовой жидкостью даже при более низких концентрациях, а при более высоких концентрациях увеличение было более ощутимым.С повышением температуры вязкость всех образцов уменьшалась. Наибольшее увеличение вязкости наблюдалось при 0,7 мас.% И 100 ° C для каждой из наночастиц ZnO и MoS ₂ , что составляет 10,14 и 9,58% соответственно. Размещение наночастиц между масляным слоем приводит к увеличению вязкости. Агломерация наночастиц и образование более крупных и асимметричных частиц в более высоких концентрациях также увеличивают столкновения, которые увеличивают вязкость наносмазок по сравнению с базовой жидкостью.Уменьшение молекулярных сил между базовой жидкостью и поверхностью наночастиц из-за увеличения скорости наночастиц снижает вязкость при высоких температурах. При всех измеренных температурах наночастицы ZnO имели более высокие значения вязкости, чем наносмазка MoS ₂ из-за более высокого накопления наночастиц ZnO и непосредственной близости наночастиц к MoS ₂ , что делает наночастицы ZnO более когерентными. Кроме того, наносмазка ZnO из-за своей лучшей стабильности, чем наносмазка MoS ₂ , приводит к более высокой вязкости при тех же процентах веса на наносмазку.

Изменение кинематической вязкости наночастиц ZnO и MoS ₂ в зависимости от объемной доли при различных температурах показано на рис. 11 и 12 соответственно. Как видно на рисунках, вязкость наносмазки увеличивается с увеличением объемной доли при постоянной температуре. Причину увеличения вязкости можно описать как один из факторов, влияющих на вязкость наносмазки, случайное движение наночастиц в базовой жидкости и непрерывные столкновения этих частиц с молекулами базовой жидкости.Кроме того, когда наночастицы добавляются к базовой жидкости, сила Ван-дер-Ваальса между наночастицами и базовой жидкостью вызывает агломерацию наночастиц, которые эти агломераты предотвращают движение молекул базовой жидкости, что приводит к увеличению вязкости. Объемные доли рассчитывались по следующему уравнению:

$$ {\ rm {\ varphi}} = \ frac {{{\ rm {m}}} _ {{\ rm {p}}} / {{\ rm {\ rho}}} _ {{\ rm {p}}}} {{{\ rm {m}}} _ {{\ rm {p}}} / {{\ rm {\ rho}}} _ { {\ rm {p}}} + {{\ rm {m}}} _ {{\ rm {f}}} / {{\ rm {\ rho}}} _ {{\ rm {f}}}} \ раз 100 $$

(18)

Здесь φ — объемная доля наночастиц, m _p и m _f — масса наночастиц и базовой жидкости, ρ _p и ρ _f — плотность наночастиц и основы. жидкость.В таблице 2 представлены полученные значения объемной доли.

Рис. 11

Зависимость кинематической вязкости от объемной доли для наносмазочных материалов ZnO.

Рис. 12

Зависимость кинематической вязкости от объемной доли для наносмазок MoS ₂ .

Таблица 2 Объемные доли равны используемой массовой доле.

Относительная вязкость наносмазок

На рисунке 13 показана относительная вязкость \ (({\ mu} _ {{\ rm {r}}} = \ frac {{\ mu} _ {{\ rm {nf}}) }} {{\ mu} _ {{\ rm {bf}}}}) \) изменяется с температурой в различных массовых долях для наночастиц ZnO и MoS ₂ .На рисунке показано, что при каждой температуре относительная вязкость наносмазки ZnO выше, чем наносмазки MoS ₂ . Максимальное увеличение относительной вязкости наносмазки по сравнению с базовой жидкостью при 100 ° C и 0,7 мас.% Для наносмазки ZnO и MoS ₂ составило 1,101 и 1,095 соответственно.

Рисунок 13

Изменение относительной вязкости при различных температурах.

Индекс вязкости

Индекс вязкости (VI) — еще один важный параметр, определяющий свойства смазочных материалов, который определяется кинематической вязкостью при температурах от 40 ° C до 100 ° C.В таблице 3 показано изменение индекса вязкости при добавлении наночастиц. Согласно таблице, индекс вязкости увеличивался при добавлении наночастиц. При одинаковых концентрациях каждой наночастицы индекс вязкости наносмазки ZnO был больше, чем наносмазки MoS ₂ . Максимальное увеличение наблюдалось для наносмазки ZnO и MoS ₂ при концентрации 0,7 мас.%, Что составило 7,88% и 7,04% соответственно. За счет увеличения кинематической вязкости наносмазки при двух температурах 40 ° C и 100 ° C индекс вязкости также был увеличен.С увеличением кинематической вязкости наносмазки ZnO по сравнению с наносмазкой MoS ₂ , увеличение индекса вязкости также было выше в присутствии наночастиц ZnO, и это указывало на то, что с изменениями температуры тепловое поведение наносмазки ZnO было более значительным. предсказуемо, чем смазка MoS ₂ nano.

Таблица 3 Вариации индекса вязкости для различных концентраций наносмазок ZnO и MoS ₂ .

Температура вспышки и температура застывания

Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло может течь в этом состоянии, а точка вспышки — это самая низкая температура, при которой масло в достаточной степени превращается в пар и образует легковоспламеняющуюся смесь с воздухом. который представляет максимальную и минимальную рабочую температуру масла.На рисунке 14 показано влияние концентрации наночастиц на температуру вспышки. Согласно рисунку, для обоих наносмазочных материалов температура вспышки увеличивалась с увеличением концентрации наночастиц, что свидетельствует об увеличении верхнего предела рабочей температуры масла. Максимальное увеличение для каждого наносмазочного материала составляло 0,7 мас.%. Для наносмазок, содержащих 0,7 мас.% ZnO и MoS ₂ , наблюдалось увеличение температуры вспышки на 5,04 и 5,88% соответственно. Таким образом, рабочая температура наносмазки ZnO была выше, чем наносмазок MoS ₂ .Это связано с лучшими теплофизическими свойствами и большей стабильностью наночастиц ZnO, чем наночастиц MoS ₂ . Как правило, легковоспламеняемость наносмазочных материалов может быть приписана увеличению теплопроводности наносмазочных материалов за счет добавления наночастиц. Следовательно, повышенная температура вспышки может рассматриваться как преимущество по отношению к улучшенным смазывающим характеристикам чистого масла.

Рисунок 14

Температура вспышки ZnO и MoS ₂ нано-смазок при различных концентрациях.

Влияние добавления наночастиц в различных концентрациях на температуру застывания показано на рис. 15. Рассматривая рис. 15, можно отметить, что добавление наночастиц снижает температуру застывания. Снижение температуры застывания в присутствии наночастиц ZnO было больше, чем у наночастиц MoS ₂ , что связано с лучшими теплофизическими свойствами наночастиц ZnO, чем наночастиц MoS ₂ . Оптимальная концентрация для обеих наночастиц составляла 0.4 мас.%. Снижение температуры снижает правильное движение наночастиц; кроме того, эффективность наночастиц снижается из-за агломерации наночастиц при более высоких концентрациях.

Рис. 15

Изменение температуры застывания при различных концентрациях наносмазок MoS ₂ и ZnO.

Результаты трибологических испытаний на трибометре «палец на диск»

Зависимость средних значений коэффициента трения от концентрации наночастиц представлена ​​на рис.16. Рассматривая фиг. 16, можно отметить, что добавление наночастиц ZnO и MoS ₂ уменьшило значения коэффициента трения. Сравнивая зарегистрированные значения коэффициента трения для обоих наносмазочных материалов при одинаковых концентрациях, можно сделать вывод, что наночастицы MoS ₂ имели лучшую функцию снижения трения по сравнению с наночастицами ZnO. Это связано со структурными свойствами наночастиц MoS ₂ с обширным пространством и слабосвязанными силами Ван-дер-Ваальса между слоями сэндвича S-Mo-S и чистым положительным зарядом на поверхности, который приводит к распространению электростатического отталкивания.Таким образом, слои размещены вместе со слабыми молекулярными силами и могут легко скользить друг по другу. Также было замечено, что значения коэффициента трения наносмазки MoS ₂ уменьшались с увеличением концентрации наночастиц, однако коэффициент трения наносмазок ZnO сначала уменьшался, а затем увеличивался с увеличением содержания наночастиц ZnO. Это может быть связано с тем, что наночастицы ZnO были агломерированы при высоких концентрациях, которые препятствуют их эффективному и правильному функционированию.Следовательно, оптимальная концентрация для наносмазок MoS ₂ и ZnO составляла 0,7 мас.% И 0,4 мас.% Соответственно. По сравнению с базовой жидкостью коэффициент трения был снижен на 12,29% и 5,86% для смазок MoS ₂ и ZnO nano при оптимальной концентрации каждого, соответственно. Что касается Рис. 16, то следует отметить, что не было значительного снижения коэффициента трения при добавлении наночастиц, что может быть связано с высокой вязкостью базовой жидкости, которая, несмотря на большую силу, приложенную на расстоянии 1000 м, не позволяла эффективное действие наночастиц по снижению коэффициента трения.Чтобы сохранить хорошую стабильность и улучшить антифрикционные свойства, наночастицы необходимо модифицировать подходящим поверхностно-активным веществом, поэтому возможно, что использованное поверхностно-активное вещество не было эффективным. Трибологические характеристики наночастиц в любом базовом масле должны быть полностью оценены и тщательно изучены. Кроме того, важным явлением является попадание наноприсадок в дизельное топливо вблизи пар трения в зону контакта. Если наноприсадки в дизельном топливе не могут попасть в зону контакта, это может помешать надлежащему противоизносному функционированию системы.Более того, форма и количество частиц, попадающих в зону контакта, являются другими критически важными идентификационными факторами в этом явлении. Фактически, вопрос о том, как форма и размер наночастиц влияют на достижение смазывающих свойств, до сих пор не известен. Поскольку исследования, объясняющие такие механизмы, обеспечивают правильное использование нанодобавок в зубчатых передачах, подшипниках качения и двигателях, они должны быть очень привлекательными и важными, если будет правильно выявлен фундаментальный механизм, участвующий в режиме попадания наночастиц в зону контакта ^{67,68 , 69,70,71} .

Рисунок 16

Изменение коэффициента трения в зависимости от концентрации наночастиц.

Наиболее важными факторами, которые могут улучшить смазочные характеристики наносмазочных материалов, являются размер, форма, морфология и внутренние свойства нанодобавок. Чем меньше диаметр нанодобавок, тем лучше трибологические свойства. Однако в этом исследовании наиболее важным параметром в улучшении противоизносных и антифрикционных свойств наносмазок является структура наночастиц MoS ₂ .MoS ₂ широко применяется в качестве присадок к маслу, поскольку он срезается просто при скользящем контакте из-за того, что он состоит из вертикально уложенных друг на друга слабо взаимодействующих слоев, удерживаемых вместе силами Ван-дер-Ваальса, что приводит к низкому коэффициенту трения. Следует отметить, что наносмазочные материалы MoS ₂ с меньшей вероятностью образуют агломерацию по сравнению с наночастицами ZnO. С другой стороны, в улучшении теплофизических свойств наночастицы ZnO лучше по сравнению с наночастицами MoS ₂ .Хотя наночастицы ZnO в большей степени влияют на эти свойства из-за присущих им характеристик, наночастицы ZnO склонны к агломерации из-за их высокой поверхностной энергии, которая может быть другим важным фактором.

На рис. 17 показана средняя потеря массы штифтов после испытания «штифт на диске» для всех образцов. Рассматривая рис. 17, было замечено, что добавление наночастиц даже при низких концентрациях приводит к снижению износа образцов. Износ уменьшился на 86.48, 85,91 и 84,28% для наносмазок ZnO 0,1, 0,4 и 0,7 мас.% Соответственно и по сравнению со сниженным износом для наносмазок MoS ₂ при концентрациях 0,1, 0,4 и 0,7 мас.%, Которые составили 78,05% , 78,32% 92,95%, можно сделать вывод, что наносмазочные материалы MoS ₂ имели лучшие характеристики, чем наносмазки ZnO при более высоких концентрациях. В случае наносмазок ZnO износ увеличивается с увеличением концентрации, что может быть связано с агломерацией наночастиц ZnO в высоких концентрациях, что препятствует правильному функционированию системы.

Рис. 17

Потеря массы (г) штифтов при различных концентрациях.

Изношенные поверхности

Для определения смазывающей способности изношенные поверхности исследовали с помощью SEM. На рисунке 18 представлены изображения изношенных поверхностей, смазанных чистым дизельным маслом и наносмазками при различных концентрациях под нагрузкой (75 Н) и скоростью (150 об / мин) на 1000 м. Согласно рис. 18 было замечено, что изображения, относящиеся к наносмазке, имеют меньше царапин и имеют более гладкую поверхность, чем базовая жидкость, другими словами, противоизносные и антифрикционные свойства улучшаются в присутствии ZnO и MoS _{. 2} наночастиц.Наносмазка предотвращает прямой контакт с трущейся поверхностью, образуя защитный слой. Рассматривая изображения нано-смазки MoS ₂ , можно отметить, что с увеличением концентрации царапины становятся меньше. Однако для наносмазки ZnO эти царапины сначала уменьшались, а затем увеличивались при концентрации 0,7 мас. %, что может быть связано с агломерацией наносмазки ZnO в высоких концентрациях. Кроме того, сравнивая изображения наносмазок MoS ₂ и ZnO, можно сделать вывод, что наносмазка MoS ₂ имеет лучшие трибологические свойства, чем наносмазка ZnO.

Рисунок 18

Морфология СЭМ изношенных поверхностей, смазанных чистым дизельным маслом ( a ), ( b ) 0,1 мас.% MoS ₂ наносмазок, ( c ) 0,4 мас.% MoS ₂ нано-смазки, ( d ) 0,7 мас.% MoS ₂ наносмазки, ( e ) 0,1 мас.% Наносмазки ZnO, ( f ) 0,4 мас.% Наносмазки ZnO, ( г ) 0,7 мас.% Наносмазок ZnO.

Смазочный механизм

На рисунке 19 схематично показан механизм смазки приготовленных наносмазочных материалов при комнатной температуре.На рисунке 19 (а) показано, что когда наночастицы MoS ₂ и ZnO добавляются в базовое масло, используемое в качестве наноприсадки к смазывающему веществу; основной механизм смазки заключается в том, что образование пленки переноса из-за относительного скольжения наночастиц на обоих аналогах. Созданная трибопленка и практические наночастицы MoS ₂ и ZnO, подаваемые в зону контакта, существенно влияют на развитие трибологических характеристик. При увеличении концентрации смазки ZnO nano от 0.4 мас.%, Некоторые наночастицы ZnO агломерируются, и, таким образом, размер вторичных частиц становится больше, как показано на рис. 19 (b). Это ухудшит трение и износ и, как следствие, приведет к увеличению коэффициента трения и площади износа. Это означает, что 0,4 мас.% Можно признать оптимальной концентрацией наносмазок ZnO. Наносмазывающая смазка с 0,4 мас.% ZnO может непрерывно обеспечивать достаточное количество наночастиц в зоне контакта с небольшой агломерацией. Следовательно, 0,4 мас.% Считается оптимальной массовой долей ZnO, поскольку были получены самые превосходные трибологические характеристики, включая самый низкий коэффициент трения и наиболее эффективную износостойкость.Для наноразмерной смазки ZnO с концентрацией менее 0,1 мас.% Она обеспечивает только ограниченное количество наночастиц ZnO для достижения эффекта, в то время как смазка с высокой концентрацией ZnO 0,4 мас.% Указывает на агломерацию наночастиц ZnO. С другой стороны, агломерация наночастиц ZnO действует как барьер, препятствующий непрерывной подаче тонких наночастиц в зону контакта для смазки. Напротив, агломерированные наночастицы будут в значительной степени истирать поверхность штифта и диска. Следовательно, смазка, содержащая 0.4 мас.% ZnO проявляет наиболее желательные смазывающие свойства. Для наноразмерных смазок MoS ₂ , как видно на рис. 16, коэффициент трения уменьшается при добавлении наночастиц MoS ₂ . Это указывает на то, что наночастицы MoS2 не склонны к агломерации во время теста; более того, они могут непрерывно подавать необходимое количество наносмазок в зону контакта. В двух словах, наночастицы MoS ₂ обладали более высокими антифрикционными и противоизносными характеристиками по сравнению с наночастицами ZnO ^{4,29,53,72,73} .

Рис. 19

Схематическое изображение механизма смазки трибопленки наносмазок ( a ) с низкой агломерацией и надлежащим функционированием, трибопленки наносмазок ( b ) более высокой концентрации, включая большую агломерацию.

Фактор трения

Используя разработанную лабораторную систему, эксперименты были проведены при различных расходах, и числа Рейнольдса и значения коэффициента трения были рассчитаны при этих расходах. Вариации коэффициента трения по скорости потока для наночастиц ZnO и MoS ₂ представлены на рис.20. Что касается рисунка, то видно, что коэффициент трения уменьшался с увеличением расхода. При одинаковых расходах каждой текучей среды, проходящей из трубы, наблюдались более высокие значения коэффициента трения по сравнению с чистым дизельным топливом из-за присутствия наночастиц. Учитывая, что в тех же концентрациях, кинематическая вязкость наносмазки ZnO была выше, чем наносмазки MoS ₂ , поэтому коэффициент трения наносмазки ZnO был выше, чем наносмазки MoS ₂ .Стабильность также оказывает прямое влияние на коэффициент трения, так что агломерация наночастиц, особенно в высоких концентрациях, препятствует правильному функционированию контактирующих систем.