Зависимость вязкости масла от температуры таблица: Вязкость масла в зависимости от температуры

Содержание

Вязкость масла в зависимости от температуры

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

Описание понятия «вязкость масла»

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

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

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

Зависимость густоты материала от температуры

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

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

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

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

Обозначения в маркировке смазочных веществ

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

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

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

Выбор подходящей густоты смазки

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

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

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

Только при применении правильной смазки двигатель будет стабильно работать.

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

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

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

Динамика изменения густоты смазки, кинематическая вязкость

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

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

Повышенная вязкость моторного масла приводит к таким негативным последствиям:

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

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

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

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

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

Масла низкой вязкости

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

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

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

Знакомство со стабилизаторами густоты масла

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

При использовании данного средства улучшаются такие показатели:

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

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

Особенности масловязких гидравлических масел

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

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

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

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

Вязкость растительных масел

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

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

Использование машинных смазок в производстве

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

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

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

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

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

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

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

Проверка чистоты моторной жидкости

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

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

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

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

Что такое вязкость масла?

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

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

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

Наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость.

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

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

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

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

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

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

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

Какая вязкость лучше подходит для двигателя?

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

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

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

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

Таблица значений вязкости моторного масла по классификации SAE

Автомобильные масла — классификация SAE J-300 DEC99

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

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

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

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

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

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

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

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

Прогрев двигателя и вязкость автомасла

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Классификация вязкости моторных масел

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

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

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

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

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

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

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

Динамическая вязкость

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

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

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

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

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

Кинематическая вязкость

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

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

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

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

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

Таблица высокотемпературной вязкости

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

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

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

Индекс вязкости

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

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

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

Можно ли смешивать масла разной вязкости

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

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

Падение плотности и вязкости при повышении температуры

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

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

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

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

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

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

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

Вязкость и базовое масло

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

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

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

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

Выбор масла

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

Какое масло лучше заливать в двигатель

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

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

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

Что будет, если неправильно подобрать вязкость

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

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

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

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

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

Заключение

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

Вязкость масла, определение ее значений

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

Описание понятия «вязкость масла»

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

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

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

Зависимость густоты материала от температуры

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

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

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

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

Обозначения в маркировке смазочных веществ

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

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

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

Выбор подходящей густоты смазки

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

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

При производстве автомобиля учитываются допустимые режимы эксплуатации двигателя. Исходя из этого даются рекомендации по параметрам густоты смазочных материалов, оптимальным для данного силового агрегата. Только при применении правильной смазки двигатель будет стабильно работать.

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

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

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

Динамика изменения густоты смазки, кинематическая вязкость

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

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

Повышенная вязкость моторного масла приводит к таким негативным последствиям:

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

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

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

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

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

Масла низкой вязкости

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

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

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

Знакомство со стабилизаторами густоты масла

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

При использовании данного средства улучшаются такие показатели:

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

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

Особенности масловязких гидравлических масел

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

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

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

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

Вязкость растительных масел

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

  1. Подсолнечное
  2. Касторовое

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

Использование машинных смазок в производстве

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

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

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

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

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

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

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

Проверка чистоты моторной жидкости

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

Редукторное масло: индустриальное минеральное для редуктора

Редукторное масло – смазочный материал на основе нефтепродуктов. Он действует как охлаждающая жидкость: образует пленку для облегчения скольжения подшипников, зубчатых пар и других элементов редукторной системы. Благодаря использованию масла можно уменьшить износ узлов и механизмов, снизить воздействие силы трения и ударных нагрузок. Около 40 % от общего объема производимых редукторных масел применяется в промышленности: с их помощью обслуживают червячные передачи, косозубые устройства, редукторные двигатели и другие механизмы.

Применение редукторных масел

Индустриальные редукторные масла обеспечивают стабильную и надежную работу зубчатых передач различных типов. Данные смазочные материалы широко применяются в следующих областях:

  • для промышленных редукторов всех типов. Дробилки, прокатные станы, измельчители, экструдеры, гидравлические прессы, сепараторы и другие виды техники работают в условиях чрезвычайно высоких нагрузок. Их узлы и агрегаты требуют материалов с высокими противоизносными свойствами. Редукторные масла позволяют предотвратить быстрое разрушение механизмов даже в условиях интенсивной эксплуатации;
  • обработки подшипников под тяжелой нагрузкой, понижающих косозубых и прямых передач, а также других деталей, требующих регулярной смазки;
  • коробок передач различного типа (синхронизированных и несинхронизированных), а также мостов и коробок отбора мощности, работающих в условиях тяжелых нагрузок;
  • задних мостов внедорожной техники с мокрыми тормозами и дифференциалами (если подобное допускается производителем).

Классификация

По DIN

По стандарту DIN 51517 классификация и маркировка редукторных масел выглядят следующим образом.

Класс

Описание

Свойства

51517-1 (C)

Минеральное масло без добавления присадок

Наиболее доступный продукт. Совместим с ненагруженными и малонагруженными системами

51517-2 (CL)

Минеральное масло с антикоррозийными и антиокислительными присадками

Масла с увеличенным сроком годности для систем без требований к противоизносным свойствам

51517-3 (CLP)

Минеральное масло с дополнительными противоизносными присадками

Применяется в механизмах, требующих усиленной защиты от износа деталей

По AGMA

Еще одна общепринятая классификация была разработана Американской ассоциацией производителей смазочных материалов (AGMA). По данной спецификации определяется вязкость масел для зубчатых передач и редукторов. Соотношение вязкости по стандартам AGMA и ISO приведено в таблице ниже.

AGMA

Соответствующая марка ISO

AGMA (редукторные масла EP)

AGMA (синтетические редукторные масла)

0

32

 

0 S

1

46

 

1 S

2

68

2 ЕР

2 S

3

100

3 ЕР

3 S

4

150

4 ЕР

4 S

5

220

5 ЕР

5 S

6

320

6 ЕР

6 S

7, 7 Comp

460

7 ЕР

7 S

8, 8 Comp

680

8 ЕР

8 S

8A Comp

1000

8А ЕР

-

9

1500

9 ЕР

9 S

10

-

10 ЕР

10 S

11

-

11 ЕР

11 S

12

-

12 ЕР

12 S

13

-

13 ЕР

13 S

По ISO (классы вязкости редукторных масел)

Вязкость редукторных масел оценивается по стандарту ISO VG. Аббревиатура VG расшифровывается как viscosity grade, что в переводе с английского означает «класс вязкости». Качественные редукторные масла соответствуют требованиям ISO классов от 2-го до 1500-го. Продукция ROLF Lubricants GmbH представлена в следующей линейке по величине вязкости: 68, 100, 150, 220, 320, 460.

Редукторное масло ROLF REDUCTOR M5

ROLF REDUCTOR M5 – минеральное редукторное масло высокого качества для редукторов различного типа. Сбалансированный комплекс антизадирных, антикоррозионных и антиокислительных присадок позволяет эффективно использовать составы в редукторных системах. Применение любого смазочного материала из этой линейки ROLF обеспечивает:

  • увеличение интервалов замены масла. Противоизносные свойства материала позволяют производить замену значительно реже. Благодаря этому уменьшаются затраты на обслуживание механизмов;
  • долговечность механизмов и деталей. Применение редукторного масла позволяет предотвратить заедание, появление задиров и трещин на поверхностях подшипников и зубцах передач даже при повышенных ударных нагрузках. При этом снижается износ как подшипников, так и зубчатых передач;
  • предотвращение коррозии. Благодаря присадкам удается избежать появления ржавчины и разрушения металла даже при работе в условиях повышенной влажности;
  • стойкость к окислению. ROLF REDUCTOR M5 предотвращает появление осадка, загрязняющего фильтры и подшипники, поэтому механизмы редукторной системы надолго остаются чистыми;
  • стабильность работы редукторных систем при различных температурах. Масла не разлагаются и не оставляют трудноудаляемых образований.

Редукторные масла ROLF REDUCTOR M5 сохраняют стабильный химический состав, не образуют пену и обеспечивают эффективную смазку и охлаждение механизмов на протяжении всего срока службы.

Технические характеристики

В таблице ниже приведены основные физико-технические показатели редукторного масла ROLF REDUCTOR M5.

Показатель

Метод

G 68

G 100

G 150

G 220

G 320

G 460

Плотность при +15 °С, г/см3

ISO 3675

0,8832

0,8861

0,8898

0,8913

0,8994

0,9048

Кинематическая вязкость при +100 °С, мм2

ISO 3104

8,8

12,9

15,4

19,5

24,1

30,8

Кинематическая вязкость при +40 °С, мм2

ISO 3104

67,3

108,4

155,9

222,4

320,2

454,1

Индекс вязкости

ISO 2909

99

97

96

95

93

85

Температура вспышки (открытый тигль), °С

ISO 2592

232

235

229

268

263

255

Застывание, °С

ISO 3016

-25

-23

-22

-20

-15

-12

Противоизносные и противозадирные свойства FZG A/8.3/90

DIN 51354/2

> 12

> 12

> 12

> 12

> 12

> 12

Микропиттинг FZG

FVA 54/I-IV

-

-

-

10+

10+

10+

Класс GFT

ASTM D5185

-

-

-

высокий

высокий

высокий

Каталог трансмиссионных масел ROLF

Как выбрать редукторное масло

Уменьшение трения, адекватное восприятие усилия, минимизация износа, отвод тепла, а также загрязнений и рабочего осадка – с этими задачами успешно справляется правильно подобранное масло для редуктора. Специалисты предлагают выбирать смазочные материалы для редукторных систем исходя не только из вязкости, но также из ряда других параметров.

Диапазон рабочих температур. В зависимости от типа редукторной системы и условий эксплуатации степень нагрева масла в промышленных редукторах может колебаться от +20 до +150 °С. При этом важно знать, что при обработке редуктора минеральным маслом его температура не должна превышать +75…+80 °С.

Скорость старения. Старение редукторного масла – изменение структуры под воздействием загрязнения, продуктов износа, ржавчины, пыли и воды. Нормы старения масла определяются и регламентируются стандартами ASTM D2893.

Изменение характеристик при охлаждении. При понижении температуры редукторные масла становятся менее текучими, однако синтетические и полусинтетические сохраняют свою консистенцию лучше минеральных. Именно поэтому рекомендуется использовать их для агрегатов, работающих при низких температурах.

Степень защиты от коррозии стали и цветных металлов. Этот параметр регулируется содержанием синтетических антиокислительных присадок. Их наличие говорит о безопасности металлических узлов и агрегатов.

Степень вспенивания. Уменьшение пенообразования также возможно благодаря специальным присадкам. Их процент регулируется стандартами ASTM D892 и ISO 6247.

Помимо этого, значение имеют такие параметры, как совместимость с эластомерами и внутренними лакокрасочными покрытиями, а также степень защиты от износа. Знание этих характеристик позволяет подобрать редукторное масло, способное сохранить узлы и механизмы техники и улучшить их работу.

Основные свойства масел

Плотность и удельный вес

Плотность вещества — это соотношение его массы к объему (кг/м3), а удельный вес — соотношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды при 20°С. Плотность и удельный вес зависят от температуры.

Вязкость

Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел, которая характеризует внутреннее трение, определяет текучесть и способность обеспечить гидродинамический (жидкостной) режим смазывания. Вязкость зависит от температуры, в диапазоне рабочих температур (обычно от минус 30°С до 150°С) вязкость минеральных масел изменяется в тысячи раз.

Различают кинематическую и динамическую (абсолютную) вязкость. Первая, характерная для простых масел при положительных температурах, определяется в капиллярных вискозиметрах, а вторая — для загущенных (всесезонных) масел и масел при отрицательных температурах, определяется в ротационных вискозиметрах, ее величина зависит не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига.

Кинематическую вязкость в технической системе единиц измеряют в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ в м2/с или в мм2/с.

Динамическая вязкость представляет собой произведение кинематической вязкости на плотность жидкости, в технической системе ее измеряют в сантипуазах (сП), а в системе СИ — в миллиПаскаль-секундах (мПас), где 1 сП= 1 мПа-с.

Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот.

Всесезонное масло работает в диапазоне температур от -35 (холодный пуск зимой) до 150-180ºС (работа двигателя летом под полной нагрузкой), что соответственно вызывает многократное изменение его вязкости.

Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой.

При высоких температурах масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Для обеспечения необходимой вязкости во всем диапазоне рабочих температур всесезонные моторные масла изготавливают из маловязкой основы и полимерных загущающих присадок (модификаторов вязкости). Основа, имеющая небольшую вязкость, обеспечивает нужные низкотемпературные характеристики. Молекулы загущающих присадок представляют собой “клубки” полимеров (веществ, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев), “набухающие” при нагревании, что сохраняет достаточную вязкость при высокой температуре.

Вязкость загущенного всесезонного масла зависит также и от скорости перемещения его слоев относительно друг друга. С ее увеличением вязкость временно снижается, поскольку “клубок” полимерной присадки “растягивается” и оказывает меньшее сопротивление перемещению слоев.

Способность снижать вязкость в зависимости от скорости уменьшает потери на внутреннее трение в масле и, соответственно, потери мощности двигателя. Например, при движении поршня от верхней или нижней мертвой точки его скорость возрастает и в определенный момент возникает гидродинамический режим смазки (масло полностью разделяет поверхности деталей). Полимерная загущающая присадка в это время понижает вязкость масла, тем самым снижая потери мощности, развиваемой двигателем.

Индекс вязкости

Индекс вязкости (сокращенно VI, от английского Viscosity Index) безрамерный показатель характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры. Он зависит от углеводородного состава масла, наличия вязкостных (загущающих) присадок, глубины очистки масляных фракций. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150. У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости может достигать 200.

Температура вспышки

При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Эта температура называется температурой вспышки, которую можно измерять либо в открытом (Cleveland), либо закрытом тигле (Pensky-Martens). Показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, он связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации.

Температура застывания

Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Щелочное число (TBN) и кислотное число (TAN)

В процессе эксплуатации в смазочных маслах накапливаются кислые и/или щелочные продукты, которые образуются в результате окисления, разрушения молекул базового масла и присадок, загрязнения масел, в том числе, накопления в них продуктов неполного сгорания топлива, сажи. Общее щелочное число (TBN) и общее кислотное число (TAN) анализируются в лабораторных условиях. TBN выражается через количество гидроокиси калия в миллиграммах, эквивалентное количеству всех щелочных компонентов, содержащихся в 1 г. масла (мг КОН/г). TAN выражается через количество гидроокиси калия в мг, необходимое для нейтрализации кислых продуктов, содержащихся в 1 г. масла (мг КОН/г).

Обзор насосов для растительного масла, производства «Пищевые насосы»

На сегодняшний день мы изготавливаем для перекачивания растительного масла целую гамму электронасосов, имеющих различные конструктивные особенности в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

1. На тёплые, легкотекучие масла вязкостью до 130сСт вполне годятся рабочие колёса полуоткрытого или открытого типа, приведенные на фотографиях ниже:


При этом, открытые с цилиндрическими лопатками колёса, в отличие от полуоткрытых, нагружают подшипники электродвигателя существенно меньшей осевой гидравлической силой, обеспечивая те же значения КПД.

Настоятельно рекомендуем для слабовязких сред (например, масло или сахарный сироп до 50% СВ) использовать именно открытые рабочие колёса с цилиндрическими лопатками, выполненные методом штамповки из листовой стали AISI 316L, которые, в дополнение к другим положительным факторам, хорошо работают на абразиве и имеют минимальный дисбаланс.

Колёса данного типа мы стараемся применять (если позволяет значение быстроходности ns) и для перекачивания легкотекучих жидкостей, таких, как морская вода, водяной конденсат, гликоли, растворы для CIP-мойки.

2. Необходимость перекачивать подсолнечное масло в зимнее время, а так же рапсовое и пальмовое масла, которые являются слаботекучими даже при нормальной температуре, заставляет более внимательно подходить к подбору насоса для подобных целей.

Вихревые насосы и центробежные лопастные насосы с коэффициентом быстроходности менее 60 крайне плохо перекачивают жидкости с кинематической вязкостью 130…. 2000сСт, а вот лучше всех показали себя на густых маслах и шампунях диско-шнековые рабочие колёса:


а так же колёса дисковые:


Кстати, дисковые рабочие колёса прекрасно зарекомендовали себя в составе выпарных (вакуумно-выпарных) установок благодаря наличию способности воздухоотделения. Дисковые рабочие колёса так же легко справляются с перекачиванием барды, затора, мезги.

Для проверки необходимого напора насоса при перекачивании вязких сред заказчик может воспользоваться программой расчёта гидравлических потерь по длине трубопровода, которая находится на сайте Foodpumps.ru , правда, для этого необходимо знать численное значение кинематической вязкости (сСт, мм2/c).

Примерные значения вязкости можно брать из Таблицы 1 и Таблицы 2:

Таблица 1. Физические свойства растительных масел.

жидкости Плотность, t° застывания t° плавления
Абрикосовое масло 915(15°С) –20 от -16 до -20
Арахисовое масло 910-960 (25°С) от -3 до -5  
Буковое масло 921(15°С) –17  
Горчичное масло 918(15°С) –15  
Какао (бобы) масло 960(15°С) от +21,5 до +27 от +33 до +35
Касторовое масло 962(25°С) от –10 до –18  
Кедровое масло 929(15°С) –20  
Кокосовое масло 925(15°С) от +19 до +26 от +24 до +27
Конопляное масло 929(15°С) –27  
Кориандровое масло 926(15°С) –4  
Кукурузное масло 924(15°С) от –10 до –15  
Кунжутное масло 922(15°С) –2  
Льняное масло 935(15°С) от –18 до –27  
Маковое масло 933(15°С) от –15 до –20 2
Миндальное масло 917(15°С) от –10 до –21  
Облепиховое масло 926(15°С) –20  
Оливковое масло 917(15°С) от –2 до –6  
Ореховое масло 925(15°С) –27  
Пальмовое масло 923(15°С) от +31 до +41 от +27 до +30
Пальмоядровое масло 930(15°С) от +19 до +24 от +25 до +30
Перилловое масло 931(15°С)  
Персиковое масло 920(15°С) от –20 до –23  
Подсолнечное масло 924(15°С) от –16 до –19  
Рапсовое масло 914(15°С) от –4 до –10  
Рыжиковое масло 925(20°С) от –15 до –18  
Сафлоровое масло 925(20°С) от –13 до –20 –5
Сливовое масло 918(15°С) от –5 до –17  
Соевое масло 928(15°С) от –8 до –18 от –7 до –8
Сурепное масло 918(20°С) –8  
Тунговое масло 940(20°С) от –17 до –21  
Хлопковое масло 920(20°С) от –1 до –6  

Таблица 2.


2. При откачивании горячего (150°С….230°С) масла из-под вакуума в установках дезодорации, у насосов возникают другие проблемы.

Кроме решения задачи повышения ресурса работы подшипников и надёжности эмаль-провода электродвигателя, приходится бороться с т.н. «завоздушиванием» насоса, которое приводит к снижению напора.

Самый действенный способ избежать «завоздушивания» насоса – это повысить подпор на входе в насос. А вот использование самовсасывающего насоса для решения данной задачи почти бесполезно.


Следующая беда – это появление протечек по торцевому уплотнению вала из-за коксования растительного масла на валу вследствие высоких температур. Заметим, что подобных проблем нет при перекачивании теплоносителей даже при более высоких температурах, т.к. их состав позволяет избегать коксования. Данная задача на сегодня успешно решена путём изменения конструкции узла торцевых уплотнений и подбора типа затворной жидкости в бачке.

3. К сожалению, довольно часто запрашивают насосы – диспергаторы, предназначенные для восстановления сухого молока с использованием растительного масла (обычно, пальмового) и молочной сыворотки.

Рабочие органы (статор и ротор) таких насосов представлены на фотографии:


Представленный вариант конструкции – это один из огромного числа опробованных комбинаций с различным числом зубьев, формой пазов, рядов зубьев, величиной радиальных зазоров и др. с целью получения минимальной величины жировых шариков при одновременном снижения шума установки.

Похожие рабочие органы используются так же на спиртовых производствах для диспергирования исходных компонентов брожения с целью увеличения выхода спирта на заключительном этапе.

4. В настоящее время на потребительском рынке есть постоянный запрос на насосы, обладающие самовсасывающей способностью при откачивании «через верх» густых масел, сахарного сиропа, ягодных сиропов, мёда и др. без повреждения перекачиваемого продукта. Мы надеемся решить эту задачу в ближайшее время с использованием искусственных мышц.

Изменение Вязкость кинематическая — Энциклопедия по машиностроению XXL

Кривые изменения вязкости в зависимости от температуры для некоторых жидкостей изображены на рис. 73 и 74 кривая на рис. 73 дает значения кинематической вязкости машинного масла, а на  [c.104]

Отношение кинематической вязкости при t° к кинематической вязкости при tl — показатель, характеризующий степень изменения вязкости при данном температурном интервале, определяющий поведение масла в момент пуска механизма и при его установившемся режиме работы.  [c.441]


Зависимость вязкости от температуры принято характеризовать отношением кинематической вязкости при / = 50 °С к кинематической вязкости при /=100°С. Чем меньше это отношение, тем выше вязкостно-температурные свойства масла. Степень изменения вязкости масла от температуры выражается также индексом вязкости (ИВ). Чем выще его значение, тем лучше масло.  [c.40]

Существенный недостаток нефтяных масел — изменение вязкости в зависимости от температуры и давления с повыщением температуры и падением давления вязкость масел снижается. В литературе обычно приводят значение кинематической вязкости масла при 40 °С (V40), при 50 °С ( Vjq), при 100 °С (V[o o).  [c.202]

На фиг. 16, а приведена кривая, характеризующая изменение кинематической вязкости при 38° С минерального масла под действием облучения нейтронами (в ядерном реакторе). На фиг. 16, б приведен график зависимости изменения вязкости турбинных масел различных начальных вязкостей при 38° С под действием разных доз ядерного облучения.  [c.75]

Основным показателем качества масел является кинематическая вязкость, выражаемая в стоксах с размерностью см /с (1 Ст=100 сСт). Вязкостно-температурные свойства характеризуют изменения вязкости масла при изменении температуры и оцениваются индексом вязкости. Чем выше этот показатель, тем лучше вязкостно-температурные свойства масла, тем меньше изменяется его вязкость при изменении температуры, тем выше пусковые качества масла. Кроме того, качество масел оценивается содержанием водорастворимых кислот и щелочей, температурой вспышки, зольностью, коррозионной стойкостью и моющими свойствами.  [c.123]

Для несжимаемых жидкостей коэффициент кинематической вязкости, вообще говоря, убывает с возрастанием тедшературы. В качестве иллюстрации здесь приведен график изменения коэффициента кинематической вязкости воды нри изменении температуры (фиг. 180).  [c.443]


Таким образом, в вязкой жидкости циркуляция скорости по любому замкнутому контуру, а следовательно, и интенсивность вихрей, изменяется с течением времени, причем скорость этого изменения пропорциональна кинематическому коэффициенту вязкости жидкости. Скорость изменения циркуляции зависит, кроме того, от неравномерности распределения в пространстве составляющих (л. Чем более неравномерно распределены составляющие (О (т. е. чем больше величины производных по координатам от составляющих (1>), тем больше и, следовательно, тем быстрее происходит изменение  [c.539]

Для относительной оценки вязкостно-температурны свойств различных масел с одинаковой кинематической-вязкостью используется индекс вязкости. Индекс вязкости выражают в условных единицах. При его определении сравнивают пологость кривой изменения вязкости в зависимости от температуры испытуемого масла с аналогичными кривыми двух эталонных масел, имеющих при температуре 98,8 °С ту же вязкость, что и испытуемое масло. Пологость кривых изменения вязкости масла оценивают при температуре 37,8 С. Эталонное масло с наименьшей зависимостью вязкости от температуры (пологая кривая) оценивается индексом вязкости в 100 единиц, с наибольшей зависимостью (крутая кривая) — в О единиц. Индекс вязкости определяют по специальным номограммам или таблицам. Масла с большим значени-  [c.57]

При повышении температуры дымовых газов в печи-натуре до 1300° С изменение их кинематической вязкости и коэффициента температуропроводности показано сплошными линиями на рис. 51.  [c.167]

Вязкостно-температурные свойства масел для двигателей характеризуют их способность, образовывать масляный слой, разделяющий металлические поверхности трущихся деталей, что обеспечивает уменьшение трения и износа. Вязкостно-температурные свойства моторных масел определяются кинематической вязкостью при 100, 50 и 0°С, температурой застывания, а также величиной индекса вязкости, характеризующего степень изменения вязкости масел в зависимости от температуры. Масла, применяемые в зимнее время и всесезонно, должны иметь высокий индекс вязкости, более низкую температуру застывания и меньшую вязкость при низких температурах, чем летние масла.  [c.418]

На рис. 93 показано изменение коэфициента кинематической вязкости керосина в зависимости от температуры. Вязкость керосина резко увеличивается при температурах ниже 5, —10° С.  [c.112]

Ошибки третьей группы возникают при эксплуатации механизмов. Они обусловлены местными искажениями профиля контактирующих поверхностей, изменением упругих деформаций, колебательными процессами и т. п., вызванными действующими силами (см. гл. 23, 24). К этой группе относятся и температурные ошибки, возникающие при изменении линейных размеров звеньев и механических свойств их материалов, а также вязкости смазывающих материалов при изменении температуры в механизме. Весьма существенны ошибки, связанные с изнашиванием элементов кинематических пар.  [c.335]

Численная оценка критериев подобия по типичным условиям работы машин и аппаратов, в которых эти явления наблюдаются, позволяет выявить основные характеристики экспериментального стенда. Например, диапазон изменения числа Прандтля определяет виды рабочих тел, которые должны быть использованы в эксперименте часто в экспериментальной установке используется то же рабочее тело, что и в натурных условиях. Пределы изменения числа Рейнольдса определяют диапазон изменения расхода рабочего тела, его давления и температуры (от давления и температуры зависят кинематический коэффициент вязкости и плотность, а от плотности и расхода — скорость рабочего тела).  [c.21]


Если скорость потока уменьшить, то турбулентный режим вновь переходит в ламинарный. Скорость, при которой в данных условиях происходит изменение режимов движения, называется критической. Опытным путем было установлено, что величина прямо пропорциональна кинематической вязкости v и обратно пропорциональна диаметру трубы d, т. е. ш, р = kv/d. Безразмерный эмпирический коэффициент k, входящий в формулу, одинаков для всех жидкостей и газов и не зависит от диаметра трубы. Отсюда следует, что изменение режима движения происходит при определенном сочетании параметров d н v. Этот коэффициент называется критическим числом Рейнольдса  [c.286]

Большие значения кинематической вязкости газов, а также отмеченные выше особенности ее изменения, на первый взгляд, могут показаться парадоксальными. Однако это легко объяснить, если учесть что в знаменатель выражения для кинематической вязкости (4.2) входит плотность, подверженная для газов очень большим изменениям в зависимости от температуры и давления и имеющая для них весьма малые, по сравнению с капельными жидкостями, значения.  [c.105]

Составим выражение для потери напора на бесконечно малом участке трубопровода длиной dL, на котором изменением кинематической вязкости можно пренебречь,  [c.250]

Изменение кинематического коэффициента вязкости у при изменении температуры для воды и смазочного масла, м /сек  [c.17]

При давлениях, встречающихся в большинстве случаев на практике (до 2-10 Па = 200 ат), кинематическая вязкость капельных жидкостей весьма мало зависит от давления, и этим изменением в обычных гидравлических расчетах пренебрегают. Кинематическая вязкость газов зависит как от температуры, так и от давления, возрастая с увеличением температуры и уменьшаясь с увеличением давления (табл. 7). Кинематическая вязкость воздуха для нормальных условий (температура 20 °С, давление 1 10 Па = 1 ат)  [c.18]

Применение нефтепромыслового оборудования в районах Западной Сибири и Севера налагает специальные требования к эксплуатации гидроприводов из-за значительного изменения характеристик рабочих жидкостей. При отрицательных температурах повыщаются коэффициенты кинематических вязкостей рабочих жидкостей, в связи с чем понижаются гидромеханический и объемный к. п. д. (особенно в период пуска) насосов и гидродвигателей повышаются потери в гидроцилиндрах (для рабочих жидкостей АМГ-10 и ВМГ-3 потери давления в системе возрастают в 3—4 раза при температуре —30°С и в 10—15 раз при температурах от —50°С до —60°С по сравнению с потерями при температурах -)-40°С + 50°С) увеличивается время стабилизации теплового режима гидросистемы.  [c.141]

Условная вязкость — характеристика, получаемая при определенной методике испытания. Эта величина связывается с динамической и кинематической вязкостью приближенными эмпирическими соотношениями. Такие методы менее совершенны, чем описанные выше, но все еще находят широкое применение, правда, все более сокращающееся. Вязкость всех жидкостей, если только они при нагреве не претерпевают химических изменений, весьма сильно уменьшается с повышением температуры. Поэтому при определении вязкости необходимо знать точное значение заданной температуры испытуемой жидкости во время измерения. С этой целью, как правило, приборы снабжаются водяной баней или другим приспособлением для создания и поддержания требующейся температуры жидкости.  [c.184]

В общей теории конвективного теплообмена доказывается, что толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев точно совпадают только в среде, имеющей число Рг=, при течении без изменения давления и подобии граничных условий по скоростям течения и температурам. Во всех остальных случаях эти толщины не равны друг другу и их соотнощение зависит в первую очередь от соотнощения кинематической вязкости и температуропроводности среды, т.е. от чис-л а Рг.  [c.163] Таким образом, число -псевдоожижения будет варьировать прямо пропорционально изменению кинематического коэффициента вязкости потока. Значит, в области высоких температур потока газо в число псевдоожижения будет выше. При псевдоожижении капельной жидкостью, наоборот, в области более высокой температуры потока число псевдоожижения будет ниже.  [c.65]

Вязкость рабочих жидкостей изменяется с давлением и, особенно сильно, с температурой. На рис. 4.1, а показана зависимость кинематического коэффициента вязкости некоторых распространенных масел от температуры. Изменение вязкости с температурой столь значительно, что для уменьшения масштаба по оси ординат откладывается величина Ig v. На рис. 4.1, б вязкость этих же масел отложена по оси ординат в масштабе Iglg v, а по оси абсцисс откладываются IgT = Ig (273 + °). В таком масштабе кривые вязкости практически спрямляются, поэтому для определения вязкости может применяться уравнение  [c.100]


Вязкостно-температурные свойства характеризуют изменение вязкости масел при изменении температуры. С повышением температуры вязкость масел уменьшается и наоборот. Чем меньше изменяется вязкость масла при изменении температуры, тем лучше масло, тем лучше его пусковые качества. Показателями вязкостно-температурных свойств являются отношение кинематической вязкости при 50°С к вязкости при 100° С (чем этот показатель меньше, тем лучше вязкостно-температурные свойства) и индекс вязкости. Оценка по индексу вязкости основана на сравнении вязкостнотемпературных свойств испытуемого масла с вязкостно-температурными свойствами двух эталонных масел. Чем выше индекс вязкости, тем лучше вязко-стно-температурные свойства масла.  [c.252]

Для большинства стабильных топлив с ростом давления кинематическая вязкость увеличивается, причем для разных температур эта зависимость может быть различной. Изменение вязкости сидкости в зависимости от давления характеризуется уравнением  [c.287]

Боттерилл и Десаи [83], с одной стороны, изучали влияние давления на теплообмен псевдоожиженного слоя с поверхностью, а с другой — использовали его как фактор, изменяющий вязкость газа с целью выявления ее роли в механизме теплопереноса. Было найдено, что данные ряды экспериментов в атмосферах гелия, неона, воздуха и углекислого газа могут быть представлены в виде зависимости величины, обратной максимальному коэффициенту теплообмена, 1/ 1пах от комплекса (l/fe)X X (ц/р)[87]. Однако двукратного увеличения максимального коэффициента теплообмена, ожидаемого, в соответствии с приведенным соотношением, при изменении давления от атмосферного до 0,8 МПа в опытах [83] с плотным движущимся слоем не произошло При увеличении рабочего давления до 1 МПа во всех исследованных системах газ — твердые частицы коэффициенты возросли всего на 15%. Это позволило сделать вывод о том, что кинематическая вязкость не является главным фактором, который определяет интенсивность переноса тепла, и оказанное ею коррелирующее воздействие было случайно. В опытах с псевдоожиженным слоем наблюдалось существенное влияние изменения давления в аппарате на величину коэффициентов теплообмена с поверхностью при использовании в качестве сжижаемого материала крупных частиц узкого фракционного состава. Например, для псевдоожиженного воздухом слоя медной  [c.69]

Как указывалось выше, толщина диффузионного слоя (которая колеблется обычно в пределах 0,001—0,1 см) растет при увеличении кинематической вязкости электролита v и коэффициента диффузии диффундирующего вещества и уменьшается при увеличении скорости движения электролита v . Коэффициент диффузии кислорода в воде равен 1,86 10″ см /с при 16° С и 1,875 10″ mV при 2, 7° С, т. е. увеличивается с ростом температуры. Изменение коэффициента диффузии кислорода в водных растворах Na l при 18° С приведено ниже  [c.238]

У многих материалов (полимеры, бетон, металлы при повышенной температуре) в эксплуатационных условиях закон связи а(е) существенно зависит от времени. Изменение напряжений и деформаций во времени при постоянных внешних нагрузках называют ползучестью (явление ползучести можно обнаружить при растяжении материалов даже в условиях нормальной температуры). Так, при растяжении образца для снятия показаний тензометров приходится, как правило, приостанавливать процесс нагружения либо по силам, либо по деформациям. Такая остановка в упругой области практически не приводит к изменению показаний во времени. Если остановка происходит в пластической области, то для машин кинематического типа (e = onst) благодаря вязкости материала происходит заметное самопроизвольное падение напряжений (рис. 1.12), т. е. релаксация. При нормальной температуре Та напряжение а асимптотически стремится к  [c.37]

В далыю илем будем рассматривать случаи, когда изменением тем1иературы воды можно пренебречь, и примем коэффициент кинематической вязкости в среднем для /=10″ С  [c.121]

В третьей главе рассматриваются основные концепции теории осредненного турбулентного движения. В этой главе рассматривается зурбулентное движение в гидравлически гладких трубах, уточняется структура пристенного турбулентного движения, рассматривается изменение турбулентной вязкости от координат, составляется уравнение турбулентного движения, теоретически описываются кинематические и динамические параметры, дается сопоставление с известными экспериментами, раскрывается физическая сущность известных и вновь полученных функций (коэффициентов) связей, формулируется инвариантный закон сопротивления жидкости, дается инженерный метод расчета турбулентного движения в гидравлически гладких трубах и т.п.  [c.7]

В предельном случае модельная структура пристенного турбулентного движения состоит из трех элементов 1) вязкой среды возле твердой поверхности 2) крупномасштабных образований (крупномасштабная турбулентность), отрываюшцхся от вязкой среды в результате волнового взаимодействия вязкой и турбулентных сред и 3) турбулентной среды в основном потоке, состоящей из мелкомасштабной турбулентности, зависящей от предыстории движения/33-56/. Крупномасштабная турбулентность, разрушаясь, поддерживает мелкомасштабную турбулентность. Мелкомасштабная турбулентность стремится к однородной турбулентности однако крупномасштабные вязкие струи поддерживают неоднородную турбулентность. Таким образом, пристенная турбулентность генерируется в результате волнового взаимодействия вязкой среды с турбулентной и только в результате такого взаимодействия поддерживается эта турбулентность. Если бы на время удалось приостановить приток крупных образований в турбулентную среду со стороны вязкого подслоя, то в ядре потока образовалось бы движение, аналогичное молекулярному движению разреженных газов, т.е. со скольжением относительно твердой поверхности при этом имелось бы постоянное значение турбулентной вязкости. По-видимому, такое явление имеет место, но периодического характера. Наличие крупных образований между вязкой и турбулентной средами сглаживает это скольжение и образуется плавное изменение поля скоростей. Однако влияние вязких струй на турбулентное ядро потока с удалением от стенки уменьшается и при определенных условиях в ядре потока имеет место однородная турбулентность. При обычных экспериментальных исследованиях кинематические параметры на границе вязкой и турбулентной сред осредняются в пространстве и во времени /33-56/.  [c.51]

Гетерогенные смеси, их движения, последствия воздействия на них, возникающие в них волны чрезвычайно многообразны, что является следствием многообразия комбинаций фаз, их структур, многообразия межфазных и впутрифазных взаимодействий и процессов (вязкость и межфазное трение, теплопроводность и межфазный теплообмен, фазовые переходы и химические реакции, дробление и коагуляция капель и пузырей, различные сжимаемости фаз, прочность, капиллярные силы и т. д.) и многообразия различных видов воздействия на смеси. Например, в га-зовзвесях образуются размазанные волны, структура и затухание которых определяются главным образом силами межфазного трения с газом и дроблением капель или частиц. В жидкости с пузырьками газа или пара из-за радиальных пульсаций пузырьков, помимо размазанных волп, характерными являются волны с осцилляционной структурой, сильно зависящей от процессов тепло- и массообмена, а также дробления пузырьков. Далее в конденсированных средах фазовые переходы, инициируемые сильными ударными волнами, могут привести к многофронтовым волнам из-за немонотонного изменения сжимаемости среды при фазовых превращениях. Своеобразные волновые течения с кинематическими волнами возникают и при фильтрации многофазных жидкостей.  [c.5]


Вязкость жидкостей меняется с изменением температуры с повышением температуры вязкость капельных жидкостей быстро уменьшается. Так, например, для воды кинематический коэффициент вязкости уменьшается от v= 1,78- л / e/ при t = 0° до V = 0,28 10 м /сск при t — 100° С, для смазочного масла — от V = 6,4 10 м 1сек при = 0° до v = 0,22 10 м 1сек при = 60° С и т. д.  [c.17]

Изменение кинематической вязкости нефтепродуктов v от температуры t можно представить формулой П. А. Филонова v = v exp —н7), где Vq — кинематическая вязкость при i = 0″ С (или при температуре  [c.10]

Интервал изменения числа Rei на объекте Re » модели среды с такой же кинематической вязкостью Vj = Vj, = 1 получаем следующее условие для максимальной скорости в модели = 10 щ .  [c.339]

Поскольку известно, что существует однозначная связь между критериями Био, Нуссельта и Рейнольдса, предполагалось, что воспроизведение на газодинамических стендах закона изменения температуры газового потока по профилю лопатки Т = Гпов (О и мени в течение цикла, а также числа Рейнольдса Re = Непов (О приведет к однозначному воспроизведению неустановившихся тепловых и напряженных состояний. Поэтому была создана специальная испытательная камера, с помощью которой испытывалась только одна лопатка. На выходе устанавливалось регулируемое гидравлическое сопротивление, с помощью которого можно было создать любое заданное статическое давление, позволявшее получить в камере газ с плотностью и кинематической вязкостью, обеспечивающими получение реального значения чисел Re = Re (i). При этом в соответствии с выбранными реальными режимами эксплуатации воспроизводились графики изменения температуры и критерии Рейнольдса в течение всего цикла. Полученные экспериментально тепловые состояния считались основными при проведении исследований по изучению закономерностей разрушения.  [c.196]

Экспресс-лаборатория позволяет определять физикохимические характеристики нефтепродуктов (плотность 1 одержание водорастворимых кислот и щелочей (ВРКЩ) кинематическую вязкость кислотное число масел содержание механических примесей и воды), следить за изменением качества масел в процессе их эксплуатации, проверять качество хранящихся нефтепродуктов. В лаборатории ЭЛАН не проводят анализов, связанных с определением температуры вспышки, поэтому ею можно пользоваться в помещениях, где нет особой вытяжк паров легких кефтепродуктов.  [c.307]


Вязкость масла таблица температуры

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

Классификация вязкости моторных масел

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

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

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

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

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

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

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

Динамическая вязкость

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

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

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

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

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

Кинематическая вязкость

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

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

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

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

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

Таблица высокотемпературной вязкости

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

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

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

Индекс вязкости

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

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

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

Можно ли смешивать масла разной вязкости

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

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

Падение плотности и вязкости при повышении температуры

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

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

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

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

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

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

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

Вязкость и базовое масло

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

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

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

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

Выбор масла

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

Какое масло лучше заливать в двигатель

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

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

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

Что будет, если неправильно подобрать вязкость

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

Что такое вязкость масла?

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

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

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

Наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость.

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

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

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

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

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

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

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

Какая вязкость лучше подходит для двигателя?

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

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

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

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

Таблица значений вязкости моторного масла по классификации SAE

Автомобильные масла — классификация SAE J-300 DEC99

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

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

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

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

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

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

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

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

Прогрев двигателя и вязкость автомасла

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основным параметром при выборе моторного масла является степень его вязкости. Многие автолюбители слышали этот термин, встречали его на этикетках канистр с маслом, но вот что означают изображенные там цифры и буквы, а также зачем нужно применять эту технологическую жидкость с определенной степенью вязкости на определенном моторе, знают не все. Сегодня мы раскроем секреты вязкости моторных масел.

Прежде всего, определим значимость степени вязкости масла для двигателя. В двигателе множество деталей, которые во время работы соприкасаются друг с другом. В «сухом» двигателе работа таких деталей продлится недолго, так как из-за взаимного трения они истачиваются и относительно быстро выходят из строя. Поэтому в двигатель заливают моторное масло – техническую жидкость, которая покрывает все трущиеся детали масляной пленкой и предохраняет их от трения и износа. У каждого масла есть своя степень вязкости – то есть, состояние, в котором масло остается достаточно жидким для выполнения своего главной функции (смазки рабочих частей двигателя). Как известно, в отличие от охлаждающей жидкости, температура которой во время езды всегда стабильна и находится на уровне 85-90 градусов, моторное масло более подвержено воздействию внешних и внутренних температур, колебания которых весьма существенны (при некоторых условиях эксплуатации масло в двигателе разогревается до 150 градусов).

Чтобы избежать закипания масла, вследствие которого может быть нанесен ущерб двигателю машины, специалисты по изготовлению этой технической жидкости определяют его вязкость – то есть способность оставаться в рабочем состоянии при воздействии критических температур. Впервые степени вязкости масла были определены специалистами Американской ассоциации автомобильных инженеров (SAE). Именно эта аббревиатура встречается на упаковках масла. Следом за ней идут цифры, разделенные латинской буквой W (она означает приспособленност ь моторного масла к работе при низкой температуре) – например, 10W-40.

В этом ряду цифр 10W обозначает низкотемпературн ую вязкость – порог температуры, при которой двигатель автомобиля, заправленный этим маслом, может завестись «на холодную», а масляный насос прокачает техническую жидкость без угрозы сухого трения деталей мотора. В указанном примере минимальной температурой является «-30» (от цифры, стоящей перед буквой W отнимаем 40), в то время как, отняв от цифры 10 цифру 35, получаем «-25» — это так называемая критическая температура, при которой стартер сможет провернуть мотор и завестись. При этой температуре масло становится густым, но его вязкости все еще хватает, чтобы смазать трущиеся части двигателя. Таким образом, чем больше цифра перед буквой W, тем при меньшей минусовой температуре масло сможет пройти через насос и оказать «поддержку» стартеру. Если же перед буквой W стоит 0, то это означает, что масло прокачается насосом при температуре «-40», а стартер прокрутит двигатель при минимально возможной температуре «-35» — естественно, учитывая жизнеспособность аккумуляторной батареи и исправность стартера.

Цифра «40», стоящая после буквы W в приведенном нами примере, обозначает высокотемператур ную вязкость – параметр, определяющий минимальную и максимальную вязкость масла при его рабочих температурах (от 100 до 150 градусов). Считается, что чем число после буквы W больше, тем вязкость моторного масла выше при указанных рабочих температурах. Точной информацией о том, с какой высокотемператур ной вязкостью масло необходимо для определенного двигателя, располагает исключительно производитель автомобиля. Так что рекомендуем соблюдать требования автопроизводител я к моторным маслам, которые обычно указываются в руководстве по эксплуатации.

Определяется степень вязкости масла по принятой международной номенклатуре SAE J300, в которой масла по степени вязкости делятся на три типа: зимние, летние и всесезонные. К зимним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W. К летним маслам по степени вязкости относят жидкости с параметрами SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60. Наконец, к самым распространенным в настоящее время маслам по степени вязкости относятся всесезонные — SAE 0W-30, SAE 0W-40, SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40, SAE 20W-40. Они – наиболее практичные из всех, так как их температурные параметры оптимально сбалансированы для применения при различных критических температурах.

Чтобы подобрать масло с оптимальной для вашего двигателя степенью вязкости, нужно руководствоватьс я двумя правилами.

1. Выбор степени вязкости масла по климатическим условиям. Не секрет, что масло с одной и той же степенью вязкости (например, SAE 0W-40) будет вести себя по-разному, когда автомобиль эксплуатируется в регионе страны с жарким или, напротив, холодным климатом. Поэтому при подборе масла нужно помнить, что чем выше температура воздуха в регионе, в котором эксплуатируется автомобиль, тем больше должен быть класс вязкости моторного масла, который можно определить по цифре, стоящей перед буквой W. Вот как выглядят температурные режимы, при которых рекомендуется использовать масло с той или иной степенью вязкости:

SAE 0W-30 — от -30° до +20°C;

SAE 0W-40 — от -30° до +35°C;

SAE 5W-30 — от -25° до +20°C;

SAE 5W-40 — от -25° до +35°C;

SAE 10W-30 — от -20° до +30°C;

SAE 10W-40 — от -20° до +35°C;

SAE 15W-40 — от -15° до +45°C;

SAE 20W-40 — от -10° до +45°C.

2. Выбор степени вязкости масла по сроку эксплуатации двигателя. Чем старше автомобиль, тем более изнашиваются в нем трущиеся пары – детали, которые в процессе работы силового агрегата соприкасаются друг с другом, и зазоры между ними увеличиваются. Соответственно, чтобы эти детали и в дальнейшем могли выполнять свои функции, необходимо, чтобы масляная пленка на их поверхностях была более вязкой. То есть, для двигателей, выработавших половину своего ресурса, необходимо покупать масла с большей степенью вязкости, а для новых – с меньшей.

Вязкость масла — как это измеряется и регистрируется

По данным Общества трибологов и инженеров по смазкам (STLE), вязкость — одно из важнейших физических свойств масла. Часто это один из первых параметров, измеряемых большинством лабораторий по анализу масла, поскольку он важен для состояния масла и смазки. Но что мы на самом деле имеем в виду, когда говорим о вязкости масла?

Вязкость смазочного масла обычно измеряется и определяется двумя способами: либо на основе его кинематической вязкости, либо на основе его абсолютной (динамической) вязкости.Хотя описания могут показаться похожими, между ними есть важные различия.

Рисунок 1. Вискозиметр с капиллярной трубкой

Кинематическая вязкость масла определяется как его сопротивление течению и сдвигу под действием силы тяжести. Представьте, что один стакан наполняется турбинным маслом, а другой — густым трансмиссионным маслом. Какой из стаканов потечет быстрее, если его наклонить набок? Турбинное масло будет течь быстрее, поскольку относительные скорости потока зависят от кинематической вязкости масла.

Теперь рассмотрим абсолютную вязкость. Чтобы измерить абсолютную вязкость, вставьте металлический стержень в те же два стакана. Используйте стержень, чтобы перемешать масло, а затем измерьте усилие, необходимое для перемешивания каждого масла с одинаковой скоростью. Сила, необходимая для перемешивания трансмиссионного масла, будет больше, чем сила, необходимая для перемешивания турбинного масла.

Основываясь на этом наблюдении, может возникнуть соблазн сказать, что трансмиссионное масло требует большего усилия для перемешивания, поскольку оно имеет более высокую вязкость, чем турбинное масло.Однако в этом примере измеряется сопротивление масла течению и сдвигу из-за внутреннего трения, поэтому правильнее сказать, что трансмиссионное масло имеет более высокую абсолютную вязкость, чем турбинное масло, поскольку для перемешивания требуется большее усилие. трансмиссионное масло.

Для ньютоновских жидкостей абсолютная и кинематическая вязкость связаны с удельным весом масла. Однако для других масел, таких как масла, содержащие полимерные улучшители индекса вязкости (VI), или сильно загрязненные или деградированные жидкости, это соотношение не выполняется и может привести к ошибкам, если мы не знаем о различиях между абсолютной и кинематической вязкостью. .

Для более подробного обсуждения абсолютной и кинематической вязкости см. Статью Дрю Тройера «Общие сведения об абсолютной и кинематической вязкости».

Метод испытания вискозиметра с капиллярной трубкой

Самый распространенный метод определения кинематической вязкости в лаборатории — это вискозиметр с капиллярной трубкой (рис. 1). В этом методе проба масла помещается в стеклянную капиллярную U-образную трубку, и проба всасывается через трубку с использованием всасывания, пока не достигнет начального положения, указанного на стороне трубки.

Затем всасывание прекращается, позволяя образцу течь обратно через трубку под действием силы тяжести. Узкая капиллярная секция трубки регулирует расход масла; более вязкие сорта масла растекаются дольше, чем более жидкие сорта масла. Эта процедура описана в ASTM D445 и ISO 3104.

Поскольку скорость потока определяется сопротивлением масла, протекающего под действием силы тяжести через капиллярную трубку, этот тест фактически измеряет кинематическую вязкость масла.Вязкость обычно указывается в сантистоксах (сСт), что эквивалентно мм2 / с в единицах СИ, и рассчитывается исходя из времени, которое требуется маслу для протекания от начальной точки до точки остановки, с использованием калибровочной константы, предоставленной для каждой трубки.

В большинстве коммерческих лабораторий по анализу масла метод вискозиметра с капиллярной трубкой, описанный в ASTM D445 (ISO 3104), модифицируется и автоматизируется с использованием ряда имеющихся в продаже автоматических вискозиметров. При правильном использовании эти вискозиметры способны воспроизводить аналогичный уровень точности, достигаемый методом ручного вискозиметра с капиллярной трубкой.

Заявление о вязкости масла бессмысленно, если не определена температура, при которой вязкость была измерена. Обычно вязкость указывается при одной из двух температур: 40 ° C (100 ° F) или 100 ° C (212 ° F). Для большинства индустриальных масел принято измерять кинематическую вязкость при 40 ° C, поскольку это основа для системы классификации вязкости ISO (ISO 3448).

Аналогичным образом, большинство моторных масел обычно измеряются при 100 ° C, поскольку система классификации моторных масел SAE (SAE J300) ссылается на кинематическую вязкость при 100 ° C (таблица 1).Кроме того, температура 100 ° C снижает нарастание помех при измерениях для загрязнения моторного масла сажей.

Рис. 2. Ротационный вискозиметр

Метод испытания роторным вискозиметром

Менее распространенный метод определения вязкости масла использует роторный вискозиметр.В этом методе испытаний масло помещается в стеклянную трубку, помещенную в изолированный блок при фиксированной температуре (рис. 2).

Затем металлический шпиндель вращается в масле с фиксированной частотой вращения, и измеряется крутящий момент, необходимый для вращения шпинделя. Абсолютная вязкость масла может быть определена на основе внутреннего сопротивления вращению, обеспечиваемого сдвигающим напряжением масла. Абсолютная вязкость указывается в сантипуазах (сП), что эквивалентно мПа · с в единицах СИ.

Этот метод обычно называют методом Брукфилда и описан в ASTM D2983.

Хотя абсолютная вязкость и вискозиметр Брукфилда используются реже, чем кинематическая вязкость, при разработке моторных масел. Например, обозначение «W», которое используется для обозначения масел, подходящих для использования при более низких температурах, частично основано на вязкости по Брукфилду при различных температурах (Таблица 2).

Основанное на SAE J300 всесезонное моторное масло, обозначаемое как SAE 15W-40, должно поэтому соответствовать пределам кинематической вязкости при повышенных температурах в соответствии с таблицей 1 и минимальным требованиям для запуска холодного двигателя, как показано в таблице 2.

Индекс вязкости

Еще одно важное свойство масла — индекс вязкости (VI). Индекс вязкости — это безразмерное число, используемое для обозначения температурной зависимости кинематической вязкости масла.

Он основан на сравнении кинематической вязкости испытуемого масла при 40 ° C с кинематической вязкостью двух эталонных масел, одно из которых имеет индекс вязкости 0, а другое — 100 единиц (рис. та же вязкость при 100ºC, что и тестовое масло.Таблицы для расчета VI на основе измеренной кинематической вязкости масла при 40 ° C и 100 ° C приведены в ASTM D2270.


Рисунок 3. Определение индекса вязкости (VI)

На рис. 3 показано, что масло, кинематическая вязкость которого изменяется в меньшей степени с температурой, будет иметь более высокий индекс вязкости, чем масло с большим изменением вязкости в том же диапазоне температур.

Для большинства парафиновых промышленных масел на минеральной основе селективной очистки типичные ИВ находятся в диапазоне от 90 до 105.Однако многие минеральные масла высокой степени очистки, синтетические масла и масла с улучшенным индексом вязкости имеют ИВ, превышающие 100. Фактически, синтетические масла типа PAO обычно имеют ИВ в диапазоне от 130 до 150.

Мониторинг и анализ вязкости

Мониторинг вязкости и отслеживание тенденций — это, пожалуй, один из самых важных компонентов любой программы анализа масла. Даже небольшие изменения вязкости могут увеличиваться при рабочих температурах до такой степени, что масло больше не может обеспечивать адекватную смазку.

Типичные пределы промышленного масла устанавливаются на уровне ± 5 процентов для предосторожности и ± 10 процентов для критических, хотя для тяжелых условий эксплуатации и чрезвычайно критических систем должны быть поставлены еще более жесткие цели.

Значительное снижение вязкости может привести к:

  • Потеря масляной пленки, вызывающая чрезмерный износ
  • Повышенное механическое трение, вызывающее чрезмерное потребление энергии n Выделение тепла из-за механического трения n Внутренняя или внешняя утечка
  • Повышенная чувствительность к загрязнению частицами за счет уменьшения масляной пленки
  • Разрушение масляной пленки при высоких температурах, высоких нагрузках или при пусках или остановках.

Аналогичным образом, слишком высокая вязкость может привести к:

  • Чрезмерное тепловыделение, приводящее к окислению масла, образованию шлама и нагара
  • Газовая кавитация из-за недостаточного потока масла к насосам и подшипникам
  • Недостаток смазки из-за недостаточного потока масла
  • Масляный венчик в опорных подшипниках
  • Избыточное потребление энергии для преодоления жидкостного трения
  • Плохая деэмульгирующая способность или деэмульгируемость воздуха
  • Плохая прокачиваемость при холодном пуске.

Каждый раз, когда наблюдается значительное изменение вязкости, необходимо всегда исследовать и устранять первопричину проблемы. Изменения вязкости могут быть результатом изменения химического состава базового масла (изменение молекулярной структуры масла) или попадания в него загрязняющих веществ (таблица 3).

Изменения вязкости могут потребовать дополнительных тестов, таких как: кислотное число (AN) или инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR), чтобы подтвердить начальное окисление; тестирование на загрязняющие вещества для выявления признаков попадания воды, сажи или гликоля; или другие, менее часто используемые тесты, такие как ультрацентрифужный тест или газовая хроматография (ГХ), для выявления изменения химического состава базового масла.

Вязкость — важное физическое свойство, которое необходимо тщательно контролировать и контролировать, поскольку оно влияет на масло и влияет на срок службы оборудования.

Независимо от того, измеряете ли вязкость на месте с помощью одного из многих местных приборов для анализа масла, способных точно определять изменения вязкости, или отправляете ли пробы в обычную внешнюю лабораторию, важно знать, как определяется вязкость и как изменения могут повлиять на надежность оборудования.Необходимо проявлять упреждающий подход к определению состояния жизненной силы оборудования — масла!

Абсолютная вязкость растительных масел при различных температурах и диапазоне скоростей сдвига от 64,5 до 4835 с − 1

Было проведено исследование для определения влияния более высоких скоростей сдвига (от 64,5 до 4835 с −1 ) на абсолютную вязкость масла. разные растительные масла при разных температурах (от 26 до 90 ° C).Абсолютную вязкость различных растительных масел определяли с помощью вискозиметра Лами RM100, вращающегося вискозиметра с коаксиальным цилиндром. Крутящий момент каждого образца при разных температурах регистрировали при разных скоростях сдвига. На основании реограмм (график зависимости среднего напряжения сдвига от скорости сдвига) все исследованные растительные масла оказались ньютоновскими жидкостями. Масло рисовых отрубей было наиболее вязким (0,0398 Па · с при 38 ° C), а масло грецкого ореха было наименее вязким (0,0296 Па · с при 38 ° C) среди исследованных масел.Используемый более высокий диапазон сдвига не оказал значительного влияния на абсолютную вязкость растительных масел при различных температурах. Абсолютная вязкость растительных масел снижается с повышением температуры и может соответствовать соотношению типа Аррениуса. Энергия активации для различных растительных масел составляла от 21 до 30 кДж / моль. Арахисовое и сафлоровое масла имели самую высокую и самую низкую энергии активации соответственно. Это означает, что для изменения вязкости арахисового масла требовалось больше энергии.

1. Введение

Масла и жиры являются основными материалами для маргарина, шортенинга, салатного масла и других специальных или специализированных продуктов, которые стали важными ингредиентами при приготовлении или переработке пищи в домашних условиях, в ресторанах или на производстве продуктов питания [1] . Большинство пищевых масел и жиров, ежегодно производимых во всем мире, получают из растительных источников и называются растительными маслами [2].

Обычными коммерчески доступными растительными маслами являются рапсовое, кукурузное, оливковое, арахисовое, соевое, подсолнечное и другие [1, 3].Есть также ряд новых растительных масел, таких как виноградные косточки, рисовые отруби, орех макадамия и многие другие [4–6].

Вязкость масла обычно измеряется и определяется двумя способами: на основе абсолютной вязкости или кинематической вязкости. Абсолютная вязкость масла — это его сопротивление течению и сдвигу из-за внутреннего трения, и она измеряется в единицах СИ — Па · с. Напротив, кинематическая вязкость масла — это его сопротивление течению и сдвигу под действием силы тяжести, и она измеряется в единицах СИ: м 2 / с.Кинематическая вязкость масла может быть получена путем деления абсолютной вязкости масла на соответствующую плотность [7].

Хорошо известно, что температура оказывает сильное влияние на вязкость жидкостей, причем вязкость обычно уменьшается с повышением температуры [8]. Модель Аррениуса обычно используется для описания зависимости температурной зависимости от вязкости растительного масла [9].

Абсолютная вязкость жидкостей является важным свойством, необходимым для работы агрегата потока жидкости и теплопередачи.Это включает перекачивание, измерение расхода, теплообмен, стерилизацию, замораживание и многие другие операции [7].

Уже опубликован ряд исследований о влиянии температуры на абсолютную вязкость растительных масел [9–13]. Однако все эти исследования были получены в очень ограниченном диапазоне скорости сдвига 120 с -1 или ниже. Использование более высоких скоростей сдвига для растительных масел может повлиять на их вязкость. Следовательно, существует необходимость определять вязкость масел в более широком и более высоком диапазоне скоростей сдвига (64.5 до 4835 с -1 ) и оценить их влияние на вязкость масла.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Различные растительные масла были приобретены в местных супермаркетах и ​​специализированных магазинах. Эти растительные масла включают масло авокадо (холодного отжима), масло канолы, масло виноградных косточек, масло ореха макадамии (холодного отжима), оливковое масло (смесь холодного отжима и рафинированного), арахисовое масло, рапсовое масло (холодного отжима), масло рисовых отрубей. , сафлоровое масло (холодного отжима), кунжутное масло, соевое масло, подсолнечное масло и масло грецкого ореха (холодного отжима).Все масла перед анализом хранили при комнатной температуре (около 20 ° C) в темном месте. В таблице 1 показано содержание энергии и жира, а также состав жирных кислот различных используемых масел. На этикетке кунжутного масла указано только общее содержание жира и насыщенные жирные кислоты. Используемые растительные масла имеют энергетическую ценность от 3350 до 3770 кДж / 100 мл, а общее содержание жира составляет от 90,5 до 100 г / 100 мл.


Масло Энергия (кДж / 100 мл) Общий жир (г / 100 мл) Жирные кислоты (%)
Насыщенные Полиненасыщенные Полиненасыщенные

Авокадо (C) 3370 91.0 14,3 11,0 74,7
Рапс 3770 92,0 6,5 35,9 57,6
Семена винограда 3390 91,5 19,0
Орех макадамия (C) 3360 91,0 16,5 2,2 81,3
Оливковое масло (C + R) 3390 91.5 15,3 9,8 74,9
Арахис 3770 92,0 18,5 20,6 60,9
Семена рапса (C) 100193 3700 900 3700 900 65,2
Рисовые отруби 3373 91,0 22,3 35,4 42,3
Сафлор (C) 3404 92.0 10,0 73,0 17,0
Кунжут 3350 90,5 16,0
Соя 3770 92.0
Подсолнечник 3770 92,0 13,0 68,5 18,5
Орех (C) 3690 100.0 9,0 70,0 21,0

C: холодный отжим; R: изысканный.
2.2. Экспериментальные методы

Абсолютные вязкости различных растительных масел определяли с использованием вискозиметра Lamy RM100 (Lamy, Франция), вращающегося вискозиметра с коаксиальным цилиндром. Примерно 25 мл масла помещали во внешний цилиндр Tube DIN 1, а затем вставляли боб MK Din-9.Радиус трубки составляет 16,25 мм, а радиус боба — 15,5 мм. Длина боба 54 мм. Правильный режим был установлен для соответствующей измерительной системы (MS 19), а время измерения было зафиксировано на 60 секундах. Циркуляционная водяная баня была установлена ​​на ° C, ° C, ° C, ° C, ° C, ° C и ° C для поддержания постоянной температуры для измерения вязкости. Крутящий момент каждого образца при различных температурах регистрировали в диапазоне скорости сдвига () от 64,5 до 4835 с -1 . Все вискозиметрические измерения образцов проводили в трех экземплярах.Каждая реплика запускалась дважды; скорость сдвига в первом прогоне была увеличена с 64,5 до 4835 с -1 , а скорость сдвига во втором прогоне была уменьшена с 4835 до 64,5 с -1 . Среднее значение крутящего момента двух прогонов было записано для каждой повторности при заданной скорости сдвига. Напряжение сдвига было получено из где = напряжение сдвига (Па), = отношение к, = радиус трубы (м), = радиус боба (м), = длина боба (м), и = значение крутящего момента (Н · м).

Абсолютная вязкость масел была получена из наклона линейной регрессии напряжения сдвига () от скорости сдвига () на основе уравнения Ньютона [14], как показано ниже: где = точка пересечения линейной регрессии, которая должна быть приблизительно равна нулю, и = абсолютная вязкость (Па · с)

2.3. Температурная зависимость абсолютной вязкости

Влияние температуры на абсолютную вязкость следует уравнению типа Аррениуса [7], которое можно использовать для расчета энергии активации: Уравнение (3) можно записать в регрессионной форме, как показано ниже: где = коэффициент консистенции (Па · с), = предэкспоненциальная постоянная (Па · с), = энергия активации (Дж / моль), = газовая постоянная (8,314 Дж / (моль · К)) и = абсолютная температура (К).

Энергию активации можно получить из наклона уравнения регрессии.

2.4. Анализ данных

Программное обеспечение Office Excel 2013 использовалось для выполнения линейной регрессии для получения абсолютной вязкости и энергии активации масел. Были получены средние абсолютные значения вязкости различных масел при разных температурах вместе со стандартными ошибками.

Средняя относительная процентная ошибка (MRPE) использовалась для оценки адекватности выведенных уравнений типа Аррениуса при прогнозировании абсолютной вязкости различных растительных масел при различных температурах, как указано в Diamante et al.[15].

3. Результаты и обсуждение
3.1. Реограммы различных растительных масел

Анализируемые растительные масла были получены из следующих растительных материалов: злаки (рисовые отруби), семена цветов (сафлор и подсолнечник), мякоть плодов (авокадо), семена фруктов (виноградные косточки), семена стручков (канола). , рапс, кунжут и соя), цельные фрукты (оливки) и орехи (арахис, макадамия и грецкий орех). На рис. 1 показаны реограммы типичных растительных масел при различных температурах с наименьшим (масло грецкого ореха) и наибольшим (масло из рисовых отрубей) напряжениями сдвига.Реограммы для других растительных масел вели себя так же и попали в диапазон напряжений сдвига масел грецких орехов и рисовых отрубей. Результаты показывают, что напряжение сдвига увеличивается со скоростью сдвига для всех растительных масел и при всех температурах. Следует отметить, что все графики имеют прямые линии, что убедительно свидетельствует о том, что все растительные масла были ньютоновскими жидкостями [14]. То же наблюдение было сделано и для других растительных масел, не показанных здесь. Кроме того, напряжение сдвига уменьшается с повышением температуры при постоянной скорости сдвига.Это происходило из-за более сильного теплового движения между молекулами масла, уменьшения межмолекулярных сил, облегчения потока между ними и снижения вязкости [10].


3.2. Абсолютная вязкость различных растительных масел

Абсолютные вязкости измеренных растительных масел сведены в Таблицу 2. Также показаны диапазон коэффициента детерминации () для каждого масла и температуры. Значения для всех растительных масел и температуры были очень высокими (выше 0.99), что указывает на то, что все экспериментальные данные попадают на прямые линии. Масло рисовых отрубей давало стабильно высокие абсолютные вязкости, тогда как масло грецкого ореха давало стабильно низкие вязкости при всех температурах по сравнению с другими растительными маслами. Все значения вязкости растительных масел уменьшаются с повышением температуры. Это явление было объяснено ранее в предыдущем разделе. Все стандартные ошибки были очень низкими, что означает, что полученные значения вязкости были очень стабильными. Такое же влияние температуры на абсолютную вязкость растительных масел наблюдали также Fasina и Colley [9], Santos et al.[10], Абрамович и Клофутар [11], Штеффе [12] и Нуреддини и др. [13] для различных растительных масел при разных температурах.

3 08 08 9

Масло Температура (° C) Абсолютная вязкость (Па · с)

Avocado 2600 1,0000
38 0,9996–1,0000
50 0.9997–1,0000

Рапс 30 0,9997–1,0000
50 0,9993–0,9998
90,9998

Виноградные косточки 26 0,9997–1,0000
38 0,9999-1,0000
50 0.9995–1,0000

Орех макадамия 26 0,9998-0,9998
38 0,9816–1,0000 900,9

Оливковое 26 0,9997–1,0000
38 0,9994–1,0000
50 0.9997–1,0000
70 0,9990–0,9992

Арахис 26 0,9992–0,9996
54 0,9998-0,9999

Рапс 26 0,9998-0,9999
38 1.0000-1,0000
50 0,9972–0,9998

Рисовые отруби 26 0,9996-0,9997
3810
50 0,9997–0,9999

Сафлор 26 0,9998–1,0000
38 .9989–1,0000
50 0,9992–0,9996

Кунжут 26 0,9999-0,9999

0

0,9999-0,99900

0

50 0,9995–0,9999

Соя 30 0,9993–1,0000
50 0.9996–0,9998
90 0,9905–0,9980

Подсолнечник 26 0,9998–0,9999
38193
38193 50 0,9975–0,9993

Орех 26 0,9998-0,9999
38 0.9989–1.0000
50 0.9975–0.9972

В таблице 3 приведены экспериментальные и опубликованные [9, 12, 13] абсолютные вязкости различных растительных масел при различных температурах. . Результаты показывают, что большинство экспериментальных значений различных изученных растительных масел были сопоставимы с опубликованными значениями при тех же температурах. Экспериментальные абсолютные вязкости некоторых растительных масел также были сопоставимы с литературными данными даже при разных температурах, если учесть влияние температуры на вязкость масла.Как правило, экспериментальная вязкость конкретного масла и температура были ниже по сравнению с опубликованными данными при более низкой температуре, что совпадает с теорией. Результаты показали, что используемый более высокий диапазон сдвига не влияет на абсолютную вязкость растительных масел при различных температурах.

; Ссылка 1: Штеффе [12]; Ссылка 2: Noureddini et al.[13]; Ссылка 3: Фасина и Колли [9].
    9311 9 Опубликованная Ref2
      9311 9
0,0574 0,0251 9

Масло Температура (° C) Абсолютная вязкость (Па · с)
Экспериментальная * Опубликованная Ref1 Опубликованная Ref2
Оливковое 40 0.0341 0,0363 0,0463 (35 ° C)
70 0,0157 0,0124 0,0181 (65 ° C)

0,0565 (21 ° C)
38 0,0380 0,0387 0,0456 (35 ° C)
54 0,0236 0.0268 0,0275 (50 ° C)

Рапс 38 0,0376 0,0449
50 0,03 0,03 C)

Сафлор 26 0,0445 0,0522 (25 ° C)
38 0.0299 0,0286 0,0353 (35 ° C)

Кунжут 38 0,0351 0,0324 0,0411 (35 ° C) 0,0248

Соя 30 0,0405 0,0406 0,0386 (35 ° C)
0232 0,0206 0,0233 (49 ° C) 0,0236
90 0,0098 0,0078 0,0095 (82 ° C) 0,0087 (95 ° C)
Подсолнечник 38 0,0323 0,0311
50 0,0234 0,0250

Результаты показывают, что среди изученных растительных масел масло рисовых отрубей (0,0398 Па · с при 38 ° C) было наиболее вязким, за ним следовало масло ореха макадамии (0,0394 Па · с при 38 ° C), в то время как масло грецкого ореха (0,0296 Па · с при 38 ° C) было наименее вязким, за ним следовало сафлоровое масло (0,0299 Па · с при 38 ° C). Как правило, такая же тенденция наблюдалась и при других температурах. Остальные растительные масла имеют вязкость, соответствующую диапазону вязкости масел из рисовых отрубей и грецких орехов от 0.0311 до 0,0380 Па · с при 38 ° C.

Изучая таблицу 1, было обнаружено, что, когда количество насыщенных жирных кислот в растительном масле было выше 16%, абсолютная вязкость была выше. Однако не было никакой корреляции с абсолютной вязкостью, когда насыщенные жирные кислоты были ниже 16%. Это согласуется с результатами Kim et al. [16], которые также обнаружили ту же тенденцию для различных изученных ими растительных масел.

3.3. Температурная зависимость абсолютной вязкости

Абсолютные вязкости различных растительных масел были связаны с температурой с использованием соотношения типа Аррениуса с использованием (4) и были определены их наклоны, пересечения и коэффициенты определения.

Наклон регрессии использовался при получении энергии активации для каждого растительного масла. Значения регрессии Аррениуса и полученные энергии активации различных растительных масел, а также опубликованные значения [9] для энергий активации выбранных растительных масел показаны в таблице 4.

9019 9019 9019

Масло Коэффициент определения Энергия активации (кДж / моль)
Экспериментальный Опубликован * Разница в%

Авокадо 0.9617 (4,0%) # 22,28
Рапс 0,9950 21,95 23,20 5,69
Виноградные семена 0,9976 0,9976
Орех макадамия 1,0000 25,53
Оливковый 0,9976 24,57 24.63 0,24
Арахис 0,9878 (5,0%) # 29,69 24,45 17,65
Рапс 0,9652 (4,9%) 0,9652 (4,9%)
Рисовые отруби 0,9998 25,14
Сафлор 0,9812 (3,3%) # 20,88 21.76 4,21
Кунжут 0,9991 24,73 23,38 5,46
Соя 0,9996 21,58 23,40 5,03
Орех 0,9991 24,73 21,47 13,18

Fasina and Colley [9]; средняя относительная ошибка в процентах.

Значения для всех растительных масел были высокими (выше 0,96), что позволяет предположить, что уравнение типа Аррениуса можно использовать для связи вязкости с температурой. Полученные уравнения типа Аррениуса были дополнительно оценены для растительных масел со значениями ниже 0,99 с использованием средней относительной процентной ошибки (MRPE), и результаты показаны в скобках рядом со значениями в таблице 4. Понятно, что уравнения со значениями больше, чем 0,99 будет иметь более низкие значения MRPE.Результаты показывают, что выбранные растительные масла со значениями ниже 0,99 имеют значения MRPE 5% или меньше. Для большинства инженерных приложений приемлемы значения MRPE 10% или ниже.

Экспериментальные энергии активации для абсолютной вязкости различных растительных масел находились в диапазоне от 21 до 30 кДж / моль. Арахисовое и сафлоровое масла имели самую высокую и самую низкую энергии активации соответственно. Это означает, что для изменения вязкости арахисового масла требовалось больше энергии.

Почти все экспериментальные значения различных растительных масел были сопоставимы с опубликованными данными Fasina и Colley [9], за исключением масел из виноградных косточек, арахиса и грецкого ореха, процентные различия которых составляют 13-17%. Различия, наблюдаемые для этих растительных масел, вероятно, были связаны со способом приготовления масел, использованных в исследовании (холодный отжим, горячий отжим и экстракция растворителем). Лю и др. [17] показали, что процесс экстракции влияет на реологические свойства рапсового масла.

4. Выводы

На основании реограмм все исследованные растительные масла оказались ньютоновскими жидкостями. Масло рисовых отрубей было наиболее вязким, за ним следовало масло ореха макадамии, тогда как масло грецкого ореха было наименее вязким, за ним следовало масло виноградных косточек среди исследованных масел. Используемый более высокий диапазон сдвига (от 64,5 до 4835 с -1 ) не оказывал значительного влияния на абсолютную вязкость растительных масел при различных температурах. Абсолютная вязкость растительных масел уменьшается с повышением температуры и может соответствовать соотношению типа Аррениуса.Значения энергии активации для абсолютной вязкости различных растительных масел находились в диапазоне от 21 до 30 кДж / моль. Арахисовое и сафлоровое масла имели самую высокую и самую низкую энергии активации соответственно.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Жидкости — кинематическая вязкость

Вязкость — это сопротивление сдвигу или течению в жидкости и 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:

9000 — 50% 59 64 09 -48M

0,5 .8
54,4 Раствор кукурузного крахмала 40 o API n

9


4М-11М 09 100
1308
54,4 0 4
Жидкость Температура Кинематическая вязкость
( ° F) ( ° C) 914Sto ° C ) секунд 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
15 2,27 33
Уксусная кислота — 80% 59 15 2,85 35
Уксусная кислота — ледяная концентрированная 59

0

1.34 31,7
Ангидрид уксусной кислоты (CH 3 COO) 2 O 59 15 0,88
Ацетон CH 3 COCH 20 0,41
Спирт — аллил 68
104
20
40
1,60
0,90 cp
31,8
Спирт — бутил-n 68 20. 38
Спирт этиловый (зерно) C 2 H 5 OH 68
100
20
37,8
1,52
1,2
31,7
31,5
Спирт метиловый (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

0

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
Масло для автоматических картеров SAE 10W 0 -17,8 1295-max 6M-max
Масло картерное автоматическое SAE 10W 0 -17,8 1295-2590 6M-12M
Масло картера автоматическое SAE 20W 0 -17,8 2590-10350
Масло для автоматических картеров SAE 20 210 98.9 5,7-9,6 45-58
Масло для автоматических картеров 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 картеров 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 98.9 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
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

0
11,2 65
Тетрахлорметан CCl 4 68
100
20
37,8
0,612
0,53
Дисульфид углерода CS 2 32
0.33
0,298
Масло касторовое 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
1309 100000
130 Кокосовое масло 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
, 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
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
Нефть 32,6 o API 60
130
15,6
54,4
23,2
7,1
110
46,8
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
32,6-45,5 900 -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 681444 900 5 H 900 20 0.27
Бромистый этилен 68 20 0,787
Хлорид этилена 68 20 0,668
Этиленгликоль 900,110 2100,8 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
Трихлорфторметан, R-11 70 21,1 0,21
Дихлордифторметан, R-12 70 21.1 0,27
F Дихлор-фторметан, R-21 70 21,1 1,45
Фурфурол 68
77
20
25
1.0086p
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 86 0,409 900 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
8809-2420
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
130
37,8
54,4
550-2200
238-660
2500-10M
1100-3M
Изоляционное масло 70
100
21.1
37,8
24,1 max
11,75 max
115 max
65 max
Керосин 68 20 2,71 35
Jet Fuel -30. -34,4 7,9 52
Сало 100
130
37,8
54,4
62,1
34,3
287
160
Масло Lard 41-47,5
23,4-27,1
190-220
112-128
Масло льняное 100
130
37,8
54,4
30,5
18,94
143
93
143
93
Меркурий 70
100
21,1
37,8
0,118
0,11
Метилацетат 68
104
20
40
0,44
0,32 cp
iod
104
20
40
0.213
0,42 сП
Масло Менхадена 100
130
37,8
54,4
29,8
18,2
140
90
Молоко 31 20 1,19
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 полоска 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-н 0
10010
-n 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
10
100
10
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 522 11,711

2 11,711 900

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 54,1 250
145
Канифольное масло 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 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
% 900 Серная кислота 68
140
20
60
14,56
7,2 cp
76
Серная кислота 95% 68 20 14,5 75
Серная кислота 60% 20 4.4 41
Серная кислота 20% 3М-8М
650-1400
Гудрон коксовой печи 70
100
21,1
37,8
600-1760
141- 308
15М-300М
2М-20М
Гудрон, газовый дом 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 21,1 40 400-440
185-205
Скипидар 100
130
37,8
54,4
86,5-95,2
39,9-44,3
1425
650
лонжерон 68
100
20
37.8
313
143
Вода дистиллированная 68 20 1.0038 31

130
15,6
54,4
1,13
0,55
31,5
Вода, море 1.15 31,5
Китовый жир 100
130
37,8
54,4
35-39,6
19,9-23,4
163-184
97-112
Ксилен-о 68
104
20
40
0,93
0,623 сП

Измерение вязкости масла

Измерение вязкости масла

Вязкость — это показатель гидравлического сопротивления масла.Обычно можно ожидать, что вязкость будет уменьшаться с повышением температуры и увеличиваться с понижением температуры. Считается, что вязкость и температура обратно пропорциональны. При анализе масла вязкость обычно измеряется с помощью кинематических вискозиметров и выражается в сантистоксах (сСт). Вязкость также может быть измерена с использованием методов абсолютной (динамической) вязкости и выражена в сантипуазах. Абсолютные методы обычно используют ротационные вискозиметры, тогда как кинематические методы обычно используют вискозиметры потока, зависящие от силы тяжести.Эти два метода различаются по плотности жидкости.

Важные факторы

При выборе масла с подходящей вязкостью для вашего оборудования необходимо учитывать несколько важных факторов: индекс вязкости (VI), условия напряжения сдвига и температура компонентов являются одними из наиболее важных. Индекс вязкости — это безразмерная величина, которая количественно определяет относительные изменения вязкости при изменении температуры.Масла с более высоким индексом вязкости обычно меньше изменяют вязкость при резких перепадах температуры. Улучшители индекса вязкости — распространенный способ улучшить индекс вязкости масла для минеральных базовых масел. Масла с высоким индексом вязкости могут работать при более широком диапазоне температур и эффективно снижать скорость износа. Многие синтетические базовые масла имеют естественно высокие значения индекса вязкости, но не все из них.

Хотя улучшители вязкости и эффективны в снижении изменений вязкости, зависящих от температуры, они могут быть подвержены механическому сдвигу.Чрезмерный сдвиг может привести к снижению значений вязкости при более высоких температурах и сделать масло неэффективным для создания необходимой пленки жидкости в рабочих условиях. Чрезмерный сдвиг может привести к условиям граничной смазки, которые возникают, когда на двух поверхностях больше не создается пленка жидкости (гидродинамической или эластогидродинамической). Граничная смазка иногда неизбежна, и в этих случаях мы можем использовать противоизносные и / или противозадирные присадки для защиты поверхности машины. Ударная нагрузка, продолжительная тяжелая нагрузка, ухудшенные или смешанные смазочные материалы, а также экстремальные температуры также могут влиять на граничные условия смазки и приводить к неадекватным условиям смазки.Важно знать, возникает ли какое-либо из этих условий, и убедиться, что выбрано подходящее масло (и присадки) для решения этих проблем.

Выбор подходящей вязкости

Выбор подходящей вязкости зависит от скорости, размера, нагрузки и температуры смазываемого компонента. В некоторых случаях это может означать выбор консистентной смазки, а не масла. Существует множество инструментов и калькуляторов вязкости, которые могут помочь в выборе правильной вязкости для компонента.Как правило, для более высоких угловых скоростей (размер и скорость) и более высоких температур обычно требуется масло, тогда как для применений с более низкими угловыми скоростями можно использовать консистентную смазку. Обязательно проконсультируйтесь с производителем оборудования, чтобы понять, какая смазка подходит для оборудования.

Причины изменения вязкости

Вязкость

обычно считается показателем запаздывания , что означает, что произошло что-то, что привело к изменению вязкости масла. Чаще всего причиной значительного и внезапного изменения вязкости является заливка масла неправильного сорта, но другие первопричины включают загрязнение воды, топлива или других растворителей или потерю / сдвиг улучшителей вязкости.Избыточная влажность, тепло, воздействие воздуха и повышенные концентрации металлов (действующих как металлические катализаторы) могут привести к окислению масла, что также вызовет изменение вязкости. Чтобы определить основную причину изменений вязкости, полезно использовать такие инструменты, как FluidScan или Spectroil, для определения тенденций изменения химического состава нефти и значений элементов.

Пределы сигналов тревоги

Установка пределов срабатывания сигнализации для вязкости может быть выполнена путем предварительного определения базового уровня нового масла. Определение базового уровня масла является важным первым шагом, поскольку марки ISO обычно имеют допуск +/- 5% сСт в процессе смешивания.Важно знать отправную точку, чтобы можно было установить соответствующие пределы осуждения. Как правило, +/- 5% указывает на предупреждение, а +/- 10% — на тревогу. Эти ограничения могут соответственно измениться. С тех пор, как я работал в нефтяной лаборатории, мы иногда доходили до +/- 20% от сигнала тревоги, в зависимости от критичности и истории компонента.

Решения

Существует несколько способов контроля вязкости, включая кинематические вискозиметры (u-образные трубки) по ASTM D445, MiniVisc 3000 от Ametek Spectro Scientific по ASTM D8092, вязкость, реометры и ротационные вискозиметры.Обычно методы ASTM D445 выполняются в лабораторных условиях из-за наличия стеклянных капиллярных трубок и больших ванн с постоянной температурой, которые трудно поддерживать в полевых условиях. Spectro MiniVisc 3000 может быстро определять кинематическую вязкость всего с несколькими каплями масла, а результаты выражаются в сантистоксах в соответствии с ASTM D8092. Небольшие размеры и прочная конструкция позволяют легко транспортировать устройство практически в любое место на предприятии. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно контроля вязкости вашего масла, свяжитесь с Ametek Spectro Scientific, чтобы мы могли вместе с вами разработать решение, которое подойдет именно вам.

Ссылки:

https: // www.machinerylubrication.com/Read/429/visacity-alarms-limits

https://www.machinerylubrication.com/Read/29144/oil-visacity-drops

https://www.machinerylubrication.com/Read/29185/oil-visacity-importance

Bearing Lubrication: Oil vs. Grease

% PDF-1.7 % 264 0 объект > эндобдж xref 264 92 0000000016 00000 н. 0000003062 00000 н. 0000003283 00000 н. 0000003341 00000 п. 0000003377 00000 н. 0000003970 00000 н. 0000004674 00000 н. 0000004806 00000 п. 0000005404 00000 п. 0000005986 00000 н. 0000006100 00000 н. 0000006137 00000 н. 0000006386 00000 п. 0000006498 00000 н. 0000007036 00000 н. 0000007305 00000 н. 0000007915 00000 н. 0000007942 00000 п. 0000009005 00000 н. 0000009982 00000 н. 0000010593 00000 п. 0000011010 00000 п. 0000011767 00000 п. 0000011852 00000 п. 0000012262 00000 п. 0000012969 00000 п. 0000013605 00000 п. 0000013741 00000 п. 0000013890 00000 н. 0000014347 00000 п. 0000014691 00000 п. 0000015814 00000 п. 0000016785 00000 п. 0000017811 00000 п. 0000017944 00000 п. 0000018343 00000 п. 0000018846 00000 п. 0000019282 00000 п. 0000019694 00000 п. 0000020124 00000 п. 0000020151 00000 п. 0000020264 00000 п. 0000020616 00000 п. 0000021029 00000 п. 0000021298 00000 п. 0000021576 00000 п. 0000021851 00000 п. 0000022246 00000 п. 0000023246 00000 н. 0000023826 00000 п. 0000024089 00000 п. 0000033313 00000 п. 0000033383 00000 п. 0000037353 00000 п. 0000037632 00000 п. 0000037894 00000 п. 0000044943 00000 п. 0000045190 00000 п. 0000067028 00000 п. 0000095907 00000 п. ҹ, v.] l1f2ßecbʕOr {yy}

Экспериментальные исследования влияния температуры на относительную проницаемость нефти и воды в коллекторах тяжелой нефти

1. Xu Z, et al. Физический эксперимент и численное моделирование для запуска ES-SAGD в пласте тяжелой нефти. Бензин. Геол. Эффективность восстановления. 2017; 24 (3): 110–115. [Google Scholar] 2. Fan N, Liu P, Zhang S, Yuan Z, Li X. Эксперимент по физическому моделированию паровой дистилляции в пласте тяжелой нефти. Бензин. Геол. Эффективность восстановления. 2016; 23 (6): 70–75. [Google Scholar] 3.Shi L, Li X, Ma D, Zhou Y, Liu P. Влияние технологии быстрого и равномерного запуска на производительность предварительного нагрева SAGD. Бензин. Геол. Эффективность восстановления. 2017; 24 (4): 94–98. [Google Scholar] 4. Лю, П., Му, З., Ли, В., Ву, Ю. и Ли, X. Новая математическая модель и экспериментальная проверка течения пенистой нефти при разработке пластов тяжелой нефти. Sci. Rep – UK . 7 (8534) (2017). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Эдмондсон Т.А. Влияние температуры на заводнение. J. Can. Домашний питомец.Technol. 1965. 4 (4): 236–242. DOI: 10.2118 / 65-04-09. [CrossRef] [Google Scholar] 6. Дэвидсон LB. Влияние температуры на коэффициент проницаемости различных пар флюидов в двухфазных системах. J. Pet. Technol. 1969. 21 (8): 1037–1046. DOI: 10.2118 / 2298-PA. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Постон С.В., Исраэль С., Хоссейн АКМС. Влияние температуры на неснижаемую водонасыщенность и относительную проницаемость рыхлых песков. SPE J. 1970; 10 (2): 171–180. DOI: 10.2118 / 1897-PA. [CrossRef] [Google Scholar]

8.Ло, Х. и Мунган, Н. Влияние температуры на относительную проницаемость вода-нефть в смачиваемых нефтью и смачиваемых водой системах. Осеннее собрание Общества инженеров-нефтяников AIME. Лас-Вегас, Невада, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 4505-MS (1973, 30 сентября — 3 октября).

9. Зейдани М. и Майни Б. Б. SAGD Относительная проницаемость как функция температуры. На технической конференции SPE Canada Heavy Oil Technical Conference. Калгари, Альберта, Канада, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 180713-MS (2016 г., 7–9 июня).

10. Sun BQ. Влияние температуры на относительную проницаемость тяжелой нефти / горячей воды. J. Southwest Pet. Univ. 2017; 39 (2): 99–104. [Google Scholar]

11. Беннион, Д. Б., Томас, Ф. Б., Шульмейстер, Б. и Ма, Т. А. Корреляция характеристик относительной проницаемости воды и нефти при низких и высоких температурах для типичных западноканадских неконсолидированных пластов, производящих битум. На Канадской международной нефтяной конференции. Калгари, Альберта, Нефтяное общество Канады, 10.2118 / 2006-092 (13–15 июня 2006 г.).

12. Беннион Д. Б. и др. . in-situ образование битум-водостойких эмульсий в пористой среде во время термической стимуляции. На Международном симпозиуме SPE по тепловым операциям. Калгари, Альберта, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 93-46 (1993, 9–12 мая).

13. Ян Х, Хуанг К., Ма Ц., Чжан Х., Ма Й. Вариация кривых относительной проницаемости в разных коллекторах. Sci. Technol. Англ. 2012. 12 (14): 3340–3343. [Google Scholar] 14. Ли Б, Пу В, Ли К., Цзя Х, Ван К.Характеристики и факторы воздействия кривых относительной проницаемости в высокотемпературных и низкопроницаемых известняковых коллекторах. Adv. Матер. Res. 2014; 1010–1012: 1676–1683. DOI: 10.4028 / www.scientific.net / AMR.1010-1012.1676. [CrossRef] [Google Scholar] 15. Камари А., Никокар М., Сахранавард Л., Мохаммади А.Х. Оценка влияния изменения смачиваемости и изменения относительной проницаемости нефти в зависимости от температуры во время циклической закачки пара в пласты с естественной трещиноватостью с использованием горизонтальных скважин.Pet.Sci. Technol. 2015; 33 (6): 709–716. DOI: 10.1080 / 106.2014.2. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Ахлагиния М, Тораби Ф, Чан CW. Экспериментальное исследование влияния температуры на изопермы трехфазной относительной проницаемости в системах с тяжелой нефтью. Топливо. 2014; 118: 281–290. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.10.049. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Ахлагиния М, Тораби Ф, Чан CW. Влияние температуры на двухфазную относительную проницаемость тяжелой нефти, воды, углекислого газа и метана, определенное методом вытеснения.Energ. Топливо. 2013. 27 (3): 1185–1193. DOI: 10.1021 / ef301248y. [CrossRef] [Google Scholar]

18. Ковшек, А. Р. и Вега, Б. Измерения относительной проницаемости в стационарном состоянии, температурная зависимость и эволюция образца диатомита из коллектора. На ежегодной технической конференции и выставке SPE. Амстердам, Нидерланды, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 170918-MS (2014 г., 27–29 октября).

19. Зейдани М., Майни Б. Б. и Чен З. Относительная проницаемость ES-SAGD как функция температуры и концентрации растворителя.На технической конференции SPE Canada Heavy Oil Technical Conference. Калгари, Альберта, Канада, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 185002-MS (2017, 15–16 февраля).

20. Балхасан С., Джумаа М. Разработка корреляции для прогнозирования характеристик заводнения песчаниковых коллекторов на основе свойств пластовых флюидов. Int. J. Appl. Англ. Res. 2017; 12 (10): 2586–2597. [Google Scholar]

21. Суфи, А. Х. Р., младший и Бригам, У. Э. Влияние температуры на относительную проницаемость систем нефть-вода. На ежегодной технической конференции и выставке SPE.Новый Орлеан, Луизиана, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 11071-MS (1982, 26–29 сентября).

22. Ашрафи М., Сураки Ю., Торсэтер О. Исследование температурной зависимости относительной проницаемости нефти и воды для систем с тяжелой нефтью. Трансп. Porous Med. 2014; 105 (3): 517–537. DOI: 10.1007 / s11242-014-0382-8. [CrossRef] [Google Scholar] 23. Ашрафи М., Сураки Ю., Торсэтер О. Влияние температуры на кривые относительной проницаемости тяжелой нефти и воды типа атабаска в пакетах из стеклянных шариков. Energy Environ.Res. 2012. 2 (2): 113–126. DOI: 10.5539 / eer.v2n2p113. [CrossRef] [Google Scholar]

24. Кумар, М., Иноуэ, Т. А. Низкотемпературные аналоги высокотемпературных относительных проницаемостей вода / нефть. На ежегодной технической конференции и выставке SPE. Новый Орлеан, Луизиана, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 28616-MS (1994, 25–28 сентября).

25. Акин, С., Кастаньер, Л. М. и Бригам, У. Э. Влияние температуры на относительную проницаемость тяжелой нефти / воды. На ежегодной технической конференции и выставке SPE.Бейкерсфилд, Калифорния, Общество инженеров-нефтяников, 10.2118 / 54120-MS (1998, 17-19 марта).

26. Ян, Л., Шен. Д., Ван, X. и Чжао, Л. Влияние температуры на относительную проницаемость и остаточную нефтенасыщенность. Бензин. Explor. Дев +. (02), 97–99 (2003).

27. Чжан Б., Пу С, Чжу Дж, Ю Х, Цзэн Х. Влияние температуры на относительную проницаемость нефть / вода тяжелой нефти разной вязкости. J. Xi’an Shiyou Univ. 2013. 28 (1): 61–62. [Google Scholar]

28.Нурмохаммад А. Р., Вахиди А., Эмади М. А. и Герами С. Влияние температуры на относительную проницаемость двух фаз нефть-вода. На 77-й конференции и выставке EAGE. Мадрид, Испания, Европейская ассоциация геологов и инженеров, 10.3997 / 2214-4609.201412721 (1 июня 2015 г.).

29. Доранегард М.Х., Сиаваши М. Влияние относительной проницаемости, зависящей от температуры, на извлечение тяжелой нефти во время процесса закачки горячей воды с использованием моделирования на основе линий тока. Приложение. Therm. Англ. 2018; 129: 106–116.DOI: 10.1016 / j.applthermaleng.2017.10.002. [CrossRef] [Google Scholar] 30. Беггс HD, Робинсон-младший. Оценка вязкости нефтяных систем. J. Pet. Technol. 1975. 27 (9): 1140–1141. DOI: 10.2118 / 5434-PA. [CrossRef] [Google Scholar]

31. Янг С. и Вэй Дж. Основы петрофизики. Springer Berlin Heidelberg (2017).

Вязкость — обзор | Темы ScienceDirect

A Вязкость и силы столкновения

Вязкость имеет фундаментальное значение для диффузии.Когда молекула движется через неподвижную жидкость, воспринимаемая сила сопротивления связана со скоростью молекулы и коэффициентом сопротивления, который учитывает размер и форму объекта, а также вязкость жидкости. Простая формула, представляющая это соотношение:

(1-1) F = v⋅6πηr,

, где v равно скорости, η равна вязкости, а r — гидродинамический радиус молекулы. 1

Таким образом, сила, воспринимаемая молекулой, увеличивается с увеличением скорости, вязкости или размера молекулы.Приблизительная сила вязкости, воспринимаемая белком среднего размера 100 кДа, составляет приблизительно 480 пН (пиконьютонов; см. Таблицу 1.1 для дополнительных физических свойств белка 100 кДа; адаптировано из Howard 2001). Для справки: вязкость (в сП (сантипуазах) при 20 ° C) воды равна 1, ацетона — 0,32, 50% раствора фиколла 400 — 600, а глицерина — 1408. Считается, что клеточная цитоплазма имеет вязкость приблизительно 1–3, а вязкость бислоя мембраны составляет примерно 50–100 (обсуждается далее в этой главе).

ТАБЛИЦА 1.1. Физические свойства белка 100 кДа.

1 8

4

× 10 3 кг / м 3
Свойство Значение Комментарий
Масса 166 × 10 −24 кг Масса одного моля / константа Авогадро
В 1,38 раза больше плотности воды
Объем 120 нм 3 Масса / плотность
Радиус 3 нм 900 Предполагая сферическую форму
Коэффициент сопротивления (в воде # 20 ° C) 60 пН.с / м Из закона Стокса
# Коэффициент диффузии (в воде 20 ° C) 67 мкм 2 / с Из соотношения Стокса-Эйнштейна
Средняя скорость 8,6 м / с Исходя из принципа Equipartion

Изменено из Howard (2001).

Copyright © 2001

В то время как силы вязкости замедляют движение, столкновительные (тепловые) силы приводят к движению молекул.Белок в растворе движется из-за огромного количества столкновений молекул воды. Поскольку эти столкновения не являются направленными, движение белковой молекулы является случайным, и это основная предпосылка случайного блуждания, совершаемого молекулами, наблюдаемого как броуновское движение. Когда два объекта сталкиваются (например, молекула воды и белок), возникающая сила связана со скоростью изменения количества движения и импульса, в свою очередь, со скоростью и массой молекулы. Молекулы воды движутся со значительной скоростью (600 м / с), но их импульс невелик из-за их малой массы.Однако их количество огромно (вода имеет молярную концентрацию 55,35 моль / л), вызывая огромное количество столкновений в единицу времени. Эта случайно направленная сила также называется тепловой силой, и для белка 100 кДа рассчитывается приблизительно равной 500 пН. Тепловая сила достаточно велика, чтобы уравновесить вязкую силу, отмеченную ранее. Однако, как отмечает Ховард (2001), даже при относительно большой мгновенной скорости белка 100 кДа (8,6 м / с) среднее расстояние, на которое белок перемещается до того, как его направление будет рандомизировано столкновениями, составляет всего ~ 0.024 нм. Это почти незаметно маленький размер шага по сравнению с размером белка (~ 3 нм в диаметре).

В целом, именно тепловые / столкновительные события обеспечивают силу для движущихся молекул, но вязкость раствора и размер молекулы, подвергающейся столкновениям, замедляют движение.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *