Что такое вязкость масла кинематическая: Как выбрать моторное масло? Обзор классификаций

Содержание

Вязкость смазочных масел: значение параметра и причины его изменений

Два параметра вязкости

Вязкость масла — это физический показатель, обозначающий сопротивление движению. Является основной физико-химической характеристикой для смазочных масел.

Для каждого типа оборудования производителем прописывается специальная маркировка масел, которая создает защиту механизма и облегчает подбор необходимого продукта. Большинство индустриальных масел принято делить на классы вязкости.

Динамическая вязкость (она же абсолютная) – это сила сопротивления, которую необходимо преодолеть для перемещения двух слоев жидкости относительно друг друга, площадью 1 см2 каждый на 1 см со скоростью 1см/с. Этот параметр важно учитывать, зная минимальную температуру запуска двигателя. Например, когда подбирается масло с учетом температуры, в которой будет происходить запуск двигателя. Например, зимнее моторное масло менее вязкое, с ним двигатель легко запускается при отрицательных температурах, но в теплое время не обеспечивает хорошего смазывания в узлах трения. Летнее — более плотное масло, оно не препятствует запуску двигателя при высоких температурах и в то же время обеспечивает необходимое смазывание в рабочем режиме. Всесезонное масло должно обеспечивать легкий запуск двигателя и качественное смазывание при любых режимах, поэтому при выборе нужно учитывать как динамическую, так и кинематическую вязкость.

Кинематическая вязкость. Для распределения масел по классам вязкости используют кинематическую вязкость при 40°С. Именно кинематическая вязкость является наиболее распространенным показателем при проведении упреждающего ТО по фактическому состоянию масла.Кинематическая вязкость (или высокотемпературная) – это степень внутреннего сопротивления жидкости течению под действием силы тяжести. Эта величина показывает время, за которое некоторое количество жидкости выливается через отверстие определенного диаметра. В лаборатории SGS мы проводим тестирования при трех температурах — +40°С, +100°С и +150°С.

Эти три параметра температуры выбраны не случайно. В рамках диагностики важно отслеживать кинематическую вязкость, чтобы понимать, насколько хорошо масло выполняет свои функции в процессе работы оборудования, как с течением времени меняются его свойства и как эти изменения влияют на состояние механизма. Тестирования позволяют увидеть динамику изменения вязкости при различных условиях работы двигателя — нормальных (+40°С при запуске и +100°С в процессе работы) и критических (+150°С).

О чем свидетельствуют изменения вязкости масла?

Вязкость влияет на работу оборудования, поэтому при мониторинге изменений важно отслеживать характер изменений и их степень. Скорость этих изменений зависит от того, подвергается ли масло термическому и окислительному воздействию: воды, частиц металла и воздуха.

Вязкость может возрастать по следующим причинам:

  • Выработка ресурса присадок. Например, когда вырабатывается ресурс антиоксиданта, ускоряется окисление масла, что ведет к повышению вязкости.
  • Загрязнение твердыми частицами
  • Испарение легких фракций базового масла
  • Шламообразование из-за неполного сгорания топлива
  • Попадание воды
  • Усиленная аэрация (попадание воздуха)
  • Загрязнение антифризом

Вследствие снижения вязкости истончается масляная пленка между трущимися частями, из-за чего ускоряется износ деталей. Причины снижения вязкости:

  • Термическое расщепление
  • Разрушения молекул масла и присадок
  • Загрязнение (в большинстве случаев топливом, растворителями)
  • Интенсивный механический сдвиг (возросшая сила трения)

При добавлении масла другого класса вязкость может меняться как сторону увеличения, так и в сторону понижения.

Как избежать повышенного износа оборудования и, что наиболее критично, простоя производства из-за отказа оборудования? Ответ: контролировать качество масла и вовремя проводить исследование смазочного материала в специализированной лаборатории.

Заглянуть в лабораторию SGS и увидеть процесс испытания масла на вязкость вы можете в этом коротком видео:

О КОМПАНИИ SGS

Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2 600 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 94 000 сотрудников.

Подробнее о вязкости масел

В этой статье я хочу в очередной раз поднять тему вязкости моторных масел. Казалось бы, что можно ещё сказать про это свойство масла? Но, как оказалось, многие не до конца понимают что такое SAE и как масла одного класса могут отличаться друг от друга по вязкостно-температурным характеристикам. Я не буду сильно углубляться в теорию или рассказывать что такое вязкость масел и на что она влияет, все это давно прекрасно знают, да и статей-клонов на эту тему в интернете полным полно. Но, для полного понимания картины, нам всё-таки нужно немного вернуться к теории чтобы понять что же такое SAE и что означают его классы вязкости. Классификация SAE (Society of Automotive Engineers — Общество Автомобильных Инженеров) разделяет масла на 11 классов по стандарту SAE J-300 (6 зимних — SAE 0W,5W,10W,15W,20W,25W и 5 летних — SAE 20,30,40,50,60). Всесезонные масла имеют двойное обозначение, где первое значение с буквой W дает зимнюю характеристику, а второе летнюю (SAE 0W-30; SAE 10W-30; SAE 5W-40; SAE 10W-40 и т. д.). Зимние показатели масел определяют два максимальных значения низкотемпературной вязкости (проворачивания и прокачиваемости) и нижний предел кинематической вязкости при 100°С. Летние показатели характеризуют пределы кинематической вязкости при 100°С, а также динамической вязкости при 150°С. Но, на самом деле кинематическая вязкость моторных масел измеряется при двух температурах (40°С и 100°С) в сантистоксах (cST или сСт), а динамическая вязкость измеряется в миллипаскаль-секундах при температуре 150°С (mPas или мПа·с). На таблице, представленной ниже, можно увидеть все классы вязкости по SAE и требования к ним.

 

 

 

Низкотемпературная вязкость

 

Высокотемпературная вязкость

 

Проворачиваемость

Прокачиваемость

 

 

 

 

 

мПа*с, при 150°С

 

и скорости сдвига

 

 

Класс по SAE

 

Максимальная вязкость,

 

мПа*с, при соответствующей температуре

 

Min

Max

 

0W

6200 при -350С

60000 при -400С

3. 8

 

 

5W

6600 при -300С

60000 при -350С

3.8

 

 

10W

7000 при -250С

60000 при -300С

4.1

 

 

15W

7000 при -200С

60000 при -250С

5.6

 

 

20W

9500 при -150С

60000 при -200С

5.6

 

 

25W

13000 при -100С

60000 при -150С

9. 3

 

 

20

 

 

5.6

<9.3

2.6

30

 

 

9.3

<12.5

2.9

40

 

 

12.5

<16.3

2.9

40

 

 

12.5

<16.3

3.7

50

 

 

16. 3

<21.9

3.7

60

 

 

21.9

<26.1

3.7

Прокачиваемость — способность масляного насоса прокачать масло при минимальной температуре.

Проворачиваемостъ — способность стартера проворачивать двигатель при минимальной температуре.

 

Существует два метода измерения вязкости масел, при двух разных отрицательных температурах, для одного и того же класса вязкости. В колонке «Проворачиваемость» дается результат измерения вязкости на «имитаторе холодного пуска» CCS (Cold Cranking Simulator), имитирующем холодный пуск двигателя от стартера. В колонке «Прокачиваемость» — на приборе, имитирующем поведение масла в картере и маслоприемнике после длительного охлаждения двигателя. Эта характеристика прокачиваемости масла по смазочной системе — гарантия того, что при пуске не будет падения давления масла и сухого трения. Именно поэтому характеристику прокачиваемости определяют при более низкой температуре, на 5°С ниже для каждого класса. Показатели высокотемпературной вязкости моторных масел оцениваются на основе следующих значений: минимальной и максимальной вязкости масла (сСт) при температуре 100°С (по стандарту ASTM D 445) и минимальной вязкости при температуре 150°С и высокой скорости сдвига (106 с-1) (метод ASTM D 4683 или, в Европе, метод СЕС L-36-А-90). При эксплуатации двигателя особенно важна высокотемпературная вязкость при большой скорости сдвига, которая показывает поведение масла в узких узлах трения двигателя — в подшипниках коленчатого и распределительного валов, кривошипно-шатунного механизма и т.д.

Так как дело идёт к зиме, нас в первую очередь интересуют низкотемпературные свойства масел, так как всем известно, что 70% износа приходится на холодные старты, а чем ниже температура, тем больше усугубляется ситуация. Казалось бы, смотрим на класс вязкости SAE и всё. Вобщем да, но, если немного углубиться в вопрос, то можно сделать выбор более оптимальный. Дело в том, что как и в ситуации с классификациями ACEA и API, или допусками автопроизводителей, SAE лишь ставит определённые рамки. Допустим, что касается низкотемпературных свойств, то у масла с классом вязкости SAE 5W вязкость при -30°С должна быть не больше 6600 мПа*с, и не больше 60000 мПа*с при -35°С, для обеспечения беспроблемной прокачиваемости и проворачивания стартером. Фактические же вязкостные показатели конкретного масла можно узнать лишь по его технической характеристике, в которой автопроизводитель указывает фактическую вязкость при 30 или 40, 100, 150 °С. Что же касается низкотемпературных показателей, то обычно указывается не конкретная вязкость, а к примеру, что вязкость при -30°С < 60000 мПа·с, в соответствии с SAE. А вот фактической цифрой обычно обозначается температура застывания масла, это температура при которой моторное масло теряет текучесть, именно это значение обычно несёт конкретную цифру. Так как его определяет и указывает производитель относительно конкретного продукта, в его техническом паспорте. Именно по нему можно сравнивать несколько масел, даже одного класса вязкости по SAE, по низкотемпературным свойствам.
 
Дальше ещё интересней, иногда основа масла говорит о его низкотемпературных свойствах даже больше чем класс по SAE. Так как синтетика, кроме заведомо более высокой термоокислительной стабильности, обладает лучшими низкотемпературными свойствами, благодаря зачастую более высокому индексу вязкости, и при отрицательных температурах теряет вязкость меньше чем гидрокрекинг или минералка. Опять же, подтверждением этому может быть сравнение конкретных масел по температуре застывания. Допустим температура застывания НС-синтетического масла SAE 5W-40 обычно равна -36-39°С, при этом у ПАО-синтетических масел -41-48°С. Это говорит о том, что и вязкость масел 5W-40 на разных основах при -35°С будет немного разной, хоть и меньше чем 60000 мПа*с в обоих случаях. Соответственно и прокачиваемость и проворачиваемость будет немного легче, хоть и не значительно. Ниже можно наглядно оценить на сколько отличаются между собой масла с разными классами по SAE, на разных основах, по вязкости.

 

Вязкость масел, с разной степенью вязкости по SAE, при 0°С

 

Автор: Ермоленко Александр

Вязкость масла какая, индекс вязкости, кинематическая вязкость

Содержание статьи

Вполне обосновано желание каждого автовладельца иметь надёжного и безотказного «железного коня». Реализовать комфортное пользование транспортным средством помогает качественное и своевременное сервисное обслуживание силовых агрегатов.

Одним из важнейших элементов обеспечения отличной работы основного движущего узла – мотора, является правильно подобранный смазочный материал (это понимает даже школьник).

Как безошибочно выбрать моторную смазку? Почему вязкость влияет на эксплуатационные свойства масел и работу двигателя? Какая бывает классификация моторных масел по вязкости, измеряется в каких единицах, её обозначение и как расшифровывается маркировка? Что означает аббревиатура? Ответы на эти вопросы в полном объёме получат читатели данной статьи.

Для чего нужно масло

Изначально смазочные жидкости использовались для вывода тепла из рабочей зоны и перетягивания его в картер, снижения трения деталей в узле, отвода продуктов износа и защиты шеек коленчатого вала.

В дальнейшем на масло была возложена роль смазки всех элементов газораспределительного механизма и цилиндров двигателя. На современном этапе автомасла – это неотъемлемая составляющая работы всех механизмов машины.

Обозначим конкретные защитные функции, выполняемые моторным маслом:

  • Образование предохраняющей от трения и износа плёнки на деталях;
  • Предупреждение окислительных процессов и коррозии узлов;
  • Очистка важных рабочих зон от загрязнений – сажи, грязи, нагара и др. продуктов сгорания топлива;
  • Выведение загрязняющих частиц, остающихся в процессе износа комплектующих деталей;
  • Сохранение узлов от перегрева;
  • Обеспечение надёжного пуска;
  • Снижение «травмирования» деталей при холодном пуске.

Поэтому сегодняшнему автолюбителю далеко не всё равно, что заливать в рабочие узлы. Важнейшим критерием подбора смазочного состава является вязкость масла.

Основное понятие вязкости и её виды.

Если говорить доступным языком, не вдаваясь в научную терминологию, то вязкость моторного масла – это способность сохранять текучесть, одновременно с тем, чтобы на деталях, внутри силового узла, оставалась достаточная плёнка смазки, правильно распределённая между трущимися частями.

Чем ниже вязкость, тем текучее вещество. При этом масло должно обладать стойкими характеристиками при использовании в достаточно широком диапазоне «гуляющей» температуры, которая при интенсивной езде достигает 150ºС. Если движок холодный – масло, естественно, сгущается: в этом варианте важно, чтобы оно осталось жидким даже при отрицательных температурах, для обеспечения пуска двигателя.

Основной задачей расходного материала является недопущение сухого трения движущихся комплектующих внутри двигателя и поддержания минимальной силы трения при наибольшей герметичности рабочих цилиндров.

Кинематическая и динамическая вязкость масла.

В свою очередь существует два вида понятия вязкости масел – кинематическая и динамическая.

Обусловленная кинематическая вязкость масла (КВМ) отвечает за густоту смазочного материала и высчитывается при стандартной и max температуре использования. Чаще всего для испытаний принимают режим работы при температуре сорока и ста градусов по Цельсию.

Дальше КВМ помогает рассчитать калькулятор. По параметрам КВМ определяется индекс вязкости моторного масла, который отражает степень изменения КВМ относительно изменения температуры.

Чем выше индекс, тем качественнее смазочный состав и тем меньше зависимость вязкости масла от температуры. Для высококачественной смазочной субстанции индекс вязкости масла составляет более двухсот единиц измерения, как правило, это всесезонные расходные материалы.

Характеристика, отвечающая за сопротивляемость вещества при смещении одного его слоя относительно другого его же слоя, называется – динамическая вязкость масла (измеряется в сантипуазах).

От неё зависит потеря энергии двигателя при работе – чем больше степень вязкости, тем толще плёнка на внутренних деталях и надёжнее смазывание, но при этом увеличиваются потери мощности на преодоление жидкостного трения.

Для оптимального определения вязкости масла во всем мире признана международная классификация моторных масел по вязкости по SAE (общество авто-инженеров США).

Рассмотрим, как определить вязкость моторного масла по SAE.

По международным стандартам SAE существует для определения вязкости моторного масла таблица, в которой показаны параметры для безопасной работы движка для всех классов вязкости. К вниманию читателей ниже предложена таблица вязкости моторных масел по температуре.

Классификация масел предполагает деление на три категории:

  • Зимние (находятся слева вверху таблицы)– имеют невысокую вязкость для лёгкого холодного пуска при минусовых температурах, но не подходят для качественного смазывания внутренних частей мотора в летний сезон. Их вязкость должна соответствовать прокачиваемости (не более 6000 сантипуаз) и отвечать требуемой КВМ и проворачиваемости.
  • Летние (находятся справа вверху таблицы) – имеют высокую вязкость, что гарантируют надёжную смазку деталей, но не позволит производить безопасный холодный пуск при морозе;
  • Всесезонные (находятся в нижней части по середине) – не трудно догадаться что эти масла в большем объёме занимают потребительский спрос, поскольку имеют смешанную сертификацию, применяются при большом диапазоне тепловых режимов, отвечают и зимним и летним параметрам эксплуатации. Эта продукция способна меняться в зависимости от сезона и обеспечивать необходимую в данный момент смазку, её не приходится менять со сменой сезона, она носит наиболее энергосберегающий характер и, следовательно, является более удобной.

Маркировка, пробуем расшифровать

В первую очередь на упаковке ищем аббревиатуру SAE, рядом можно увидеть литеру «w» и ещё одно или два числа. Так вот, литерой «w» (от английского «winter») обозначаются зимние, если впереди стоит только одно число, например, 10w или 25w. Что означают цифры?

Цифры помогают рассчитать отрицательную температуру безопасного пуска ДВС. Чтобы рассчитать её нужно от 40 отнять указанную на маркировке цифру. Следовательно, чем меньше цифровое значение, тем при более низкой температуре производится лёгкий пуск двигателя.

Для маркировки масел летнего класса используется только цифровое обозначение, например, SAE30,40,50. Здесь цифра указывает возможность использования в определённом температурном режиме (но отнюдь не указывает температуру окружающего воздуха).

Также литера «w» используется в обозначении смешанной спецификации всесезонных масел, т.е. сочетающих вместе летние и зимние показатели. В данном случае определяющей маркировкой будет одно число до «w», указывающее зимний класс, затем дефис и второе число, определяющее летние эксплуатационные параметры.

Например, 5w-40 или 20w -50. Первая цифра, как и в зимнем масле обозначает температуру холодного пуска, а вторая возможности летнего режима. По степени вязкости стоит добавить, что чем шире разрыв между цифрами, характеризующими летний и зимний параметры, тем чаще придётся производить замену.

При выборе расходных материалов лучше всего, конечно, придерживаться рекомендаций производителя. При производстве авто в лабораторных условиях происходит расчёт индекса вязкости, оптимально соответствующий параметрам работы конкретного силового агрегата.

Согласитесь, вряд ли вязкость турбинного масла подойдёт вместо вязкости обусловленной для легкового авто. Если пробег авто превысил половину от планового ресурса, то следует заливать с повышенным индексом вязкости.

В любом случае для правильного распределения смазки между соприкасающимися деталями, антикоррозийной защиты, а также охлаждения производить подбор придётся, ориентируясь на:

  • Погодные температуры конкретного региона;
  • Параметры работы двигателя;
  • Подходящий класс вязкости;
  • Степень износа внутренних узлов и деталей;
  • Особенности строения силовых агрегатов.

В заключении хочется сказать, что смазочные жидкости для авто, тоже самое, что кровь в жилах человека: как от густоты крови в теле людей, так и от вязкости масла в авто зависит здоровье и работа всего «организма».

Статья — Вязкость гидравлического масла


Вязкость гидравлического масла – одна из важнейших характеристик, обозначающая способность жидкости сохранять свои свойства под воздействием смены температурного режима. Высокий индекс вязкости гидравлического масла указывает на универсальность жидкости и ее надежность.


Класс вязкости гидравлического масла


Классы вязкости определены международным стандартом ISO, единица измерения – сантистоксы, в буквенном выражении показатель обозначается, как VG — viscosity grade, что в переводе означает «класс вязкости».

  • маловязкие масла – классы с 5 по 15;
  • средневязкие жидкости – классы 22 и 32;
  • вязкие масла – классы с 46 по 150.


Примечание: наиболее популярным в наших широтах признано масло гидравлическое с вязкостью 32.


Индекс вязкости


Показатель в цифровом выражении отражает способность масла менять вязкость под воздействием температур. Если техника эксплуатируется в условиях экстремальных температур, необходима жидкость с высоким показателем, например, гидравлическое минеральное масло с индексом вязкости 183.


Примечание: масла с показателем выше 150 называют всесезонными, у индустриальных жидкостей для эксплуатации в помещении индекс вязкости не превышает 100, самый высокий показатель у арктических масел – 300 и более.


Таблица классов вязкости масел














Класс – соответствует среднему показателю кинематической вязкости


Кинематическая вязкость гидравлического масла при 40°С, мм2/с


Минимальный показатель


Максимальный показатель


5


4,15


5,07


7


6,11


7,47


10


9,1


11,1


15


13,6


16,4


22


19,9


24,3


32


28,9


35,1


46


41,3


50,7


68


61,2


74,8


100


90,1


110,1


150


135,1


165,1

Группы масел в соответствии с эксплуатационными характеристиками






Группа


Состав и свойства


Сфера применения


А


Натуральные (минеральные) масла без специальных добавок.


Гидравлические системы с насосами поршневого и шестеренчатого типов, которые эксплуатируются при давлении до 15 мПа и температурном режиме до 80 градусов.


Б


Натуральные (минеральные) масла, обладающие устойчивостью к коррозийным и окислительным процессам.


Системы с насосами любых типов, которые эксплуатируются при давлении до 25 мПа и температурном режиме более +80 градусов.


В


Минеральные масла, обладающие устойчивостью к коррозийным, окислительным процессам и противоизносными свойствами.


Все гидравлические системы, которые эксплуатируются при давлении до 25 мПа и температуре выше +90 градусов.

Другие новости

Трансмиссионное масло 75w85

06.07.2016


Решая, какое трансмиссионное масло выбрать для своего автомобиля, немаловажным фактором является правильный выбор его вязкости. Именно от показателя вязкости будет зависеть способность трансмиссионного масла сохранять свои свойства в определенном температурном диапазоне. Трансмиссионное масло 75w85 является отличным выбором для использования круглый год даже в местности с очень суровыми зимами.

Подробнее

Масло трансмиссионное Лукойл

06. 07.2016


В стремлении приобрести качественный продукт по доступной цене, все больше владельцев автомобилей обращают свое внимание на продукцию отечественного производителя, масла трансмиссионные Лукойл. Благодаря своей привлекательной цене и конкурентному качеству, масла трансмиссионные Лукойл становятся достойной заменой более дорогим смазочным жидкостям от мировых производителей.

Подробнее

Масла | OKS Spezialschmierstoffe GmbH

Масла с высокоэффективными присадками для надежной смазки

Масла хорошо отводят тепло от места смазки. Кроме того, они характеризуются отличной способностью к расползанию и смачиванию. Поэтому масло часто используется в качестве жидкой смазки при высоких температурах или высоких частотах вращения. К стандартным областями их применения относят редукторы, цепи, подшипники скольжения, гидравлические узлы и компрессоры.







Параметры Норма Описание
Вязкость DIN 51561 Мера внутреннего трения жидкостей
ISO VG DIN 51519 Распределение масел по классам вязкости
Рабочие температуры   Температурный диапазон оптимальной эффективности
Точка воспламенения DIN ISO 2592 Минимальная температура, при которой паровоздушная смесь воспламеняется от принудительного зажигания
Точка застывания DIN ISO 3016 Минимальная температура, при которой масло еще остается текучим

Структура высокоэффективных масел

При создании формулы высокоэффективного масла, наряду с тщательным выбором основного масла (тип, вязкость), особую роль играют присадки, а также соотношение цены и качества. Современные смазочные масла имеют такую структуру, благодаря которой при повреждении масляной пленки активные вещества образуют защитную пленку, защищающую поверхность от износа.

Свойства основных масел

При выборе смазочного масла решающую роль играет основное масло. Минеральные масла, синтетические углеводороды (полиальфаолефины = PAO), сложные эфиры, полигликоли и силиконовые масла имеют очень разные физические свойства и химические характеристики.








Свойства Минеральные масла Синтетические углеводородные масла (PAO) Эфирные масла Полигликоли Силиконовые масла
Плотность 20°C [г/мл], примерно: 0,9 0,85 0,9 0,9 — 1,1 0,9 — 1,05
Точка застывания [°C], примерно: -40 -> -10 -50 -> -30 -70 -> -35 -55 -> -20 -80 -> -30
Точка воспламенения [°C], примерно: < 250 < 200 200 -> 270 150 -> 300 150 -> 350
Устойчивость к окислению + + + ++
Термостойкость + + + ++
Совместимость с пластмассами + + в зависимости от типа +

Совместимость масел

На смешиваемость различных смазочных масел существенно влияют основные масла,

поэтому при смене смазочного масла необходимо учитывать его вязкость.










  Минеральное масло Полиальфаолефины Эфирные масла Полигликоли Силиконовое масло

(метил)
Силиконовое масло

(фенил)
Полифенилэфир Перфторполиэфир
Минеральное масло        
Полиальфаолефины          
Эфирные масла    
Полигликоли            
Силиконовое масло (метил)            
Силиконовое масло (фенил)      
Полифенилэфир          
Перфторполиэфир              

■ поддающийся смешению □ условно поддающийся смешению

Вязкость – это внутреннее трение


жидких веществ

Выбор вязкости масла зависит от области применения смазочного материала. При этом действует правило: низкая вязкость подходит для низкого давления и высоких скоростей скольжения, а высокая вязкость – для высокого давления, низких скоростей скольжения и высоких температур. Вязкость можно определять различными методами измерения (см. Методы испытаний и измерения). Кинематическая вязкость измеряется в мм2 / с и используется для классификации. Динамическая вязкость измеряется в мПа. С учетом плотности оба вида вязкости можно пересчитать (конвертировать), используя уравнение: динам. вязкость = плотность x кинемат. вязкость.

Зависимость вязкости от температуры. Вязкость масла изменяется в зависимости от температуры, давления и напряжения сдвига, а также от времени, в течение которого это происходит. Важнейшим фактором является температура. По мере увеличения температуры вязкость уменьшается и наоборот, в зависимости от типа масла.

Разделение смазочных масел по классам вязкости осуществляется в соответствии с ISO (DIN 51 519) или SAE (Американская ассоциация автомобильных инженеров).

 















Кинематическая

ISO-VG
вязкость (40°C)

[мм2/с]
15 13,5 – 16,5
22 19,8 – 24,2
32 28,8 – 35,2
46 41,4 – 50,6
68 61,2 – 74,8
100 90 – 110
150 135 – 165
220 198 – 242
320 288 – 352
460 414 – 506
680 612 – 748
1.000 900 – 1.000
1.500 1.350 – 1.650

ISO Классы вязкости по DIN 51 519

Классы ISO-VG (классы вязкости) применяются только к промышленным смазочным маслам. Существует 18 кинематических классов VG от 2 мм2/с до 1.500 мм2/с. Вязкость определяют при 40°С.

Классы вязкости согласно SAE

Смазочные масла для трансмиссий и двигателей автомобилей классифицируются по классам вязкости SAE. Они варьируются от 0 до 60 для моторных масел и 70 – 250 для трансмиссионных масел. Значения вязкости измеряют при 100°С.

Про вязкость моторного масла | Официальный дистрибьютор Ойл Форби

Класс вязкости – это первый критерий, на который обращают внимание при выборе моторного масла. Безусловно, этот показатель является одним из важных, т.к. он говорит о том, насколько эффективно масло работает в различных условиях, насколько оно универсально. Вкратце: чем ниже первая цифра, тем выше текучесть масла в холодном двигателе, чем выше вторая цифра, тем гуще становится масло в раскалённом двигателе, т. е. насколько успешно оно противостоит разжижению при повышенной температуре. Но это упрощённая модель, которая не вполне описывает характеристики продукта.

Стандарты моторных масел определяются различными международными институтами, в числе которых SAE (сообщество автомобильных инженеров) отвечает за стандарты вязкости. Другие институты:
API (американский институт нефти) – отвечает за классификацию для американских автомобилей;
ACEA (ассоциация европейских производителей автомобилей) – определяет классификации для европейских автомобилей, по сравнению с API учитывает больше характеристик с учётом большего разнообразия конструктивов моторов и привычек водителей к более интенсивному вождению;
ILSAC (международный комитет по стандартизации и сертификации смазочных материалов) – образован американскими и японскими производителями, одной из целей является внедрение стандартов для экономии топлива;
JASO – японская организация по стандартизации;
ААИ – сообщество автомобильных инженеров России;
ОЕМ – собственные стандарты автопроизводителей.

Более полно показатели вязкости описывает таблица ниже.

Если хочется начать с картины попроще, то обратимся к физическим свойствам объекта: текучесть жидкого материала зависит от температуры, например, кефир из холодильника густой и вкусный, постояв в тепле он превращается в жидкую вонючую субстанцию и теряет свою привлекательность. Так и с моторным маслом: в тёплую погоду оно становится жидким и течёт легко, как вода, легко проникая через масляные каналы к точкам смазки, а в холодную густеет как сироп, создавая риск голодания мест смазки. Добавим сюда температуру перегретого двигателя, и картина может радикально меняться – теперь избыточная текучесть перегретого масла снижает толщину масляной плёнки и нарушает смазывающие возможности масла. Вот так дилемма! Для решения этих противоречивых задач и нужны все эти показатели вязкости масла, т.е. для того, чтобы с помощью присадок и базовых свойств масел подбирать нужные комбинации продукта для конкретных вариантов применения.

Индекс вязкости (не путать с классом вязкости) – показывает влияние температуры на вязкость. Чем выше индекс вязкости, тем меньше вязкость зависит от температуры. Зависимость нелинейная, гиперболическая.

Кинематическая вязкость – время истечения масла при нормальных и высоких температурах под воздействием силы тяжести в капиллярной трубке. Характеризует прокачиваемость масла при различных температурах.

Динамическая вязкость – характеризует внутреннее трение жидкости и её сопротивление внешним силам. Показывает степень изменения вязкости при изменении скорости перемещения деталей относительно друг друга.

Температура застывания – момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры или кристаллизации парафина в масле до такой степени, что оно перестаёт течь. Более низкая температура застывания при добавлении присадок не обязательно говорит о низкотемпературной текучести.

Высокотемпературная вязкость при высокой степени сдвига (HTHS) – моделирует условия работы в коренных подшипниках и цилиндропоршневой группе, определяет стабильность масла на высоких оборотах.

Таким образом, показатель класса вязкости, например, 5W-30, является только верхушкой айсберга, не в полной мере отражающей свойство масла по вязкости, но дающий ориентиры для выбора продукта.

Доверяйте профессиональным продуктам MobilTM, консультациям наших специалистов, Подбору масла онлайн, тогда ресурс Вашего мотора будет стремиться в бесконечность и продолжительность использования автомобиля будет определять только потребность в обновлении имиджа.

Андрей Герасименко

[email protected] ru

выбираем зимнее автомасло – Москва 24, 11.11.2013

Фото: ИТАР-ТАСС

Моторное масло играет серьезную роль в эксплуатации автомобиля — от него зависит срок службы двигателя. Важнейшим свойством масла является вязкость. Она уменьшается с ростом температуры и наоборот. Если вязкость масла, давление в системе смазки при работе двигателя будет недостаточным, и износ трущихся деталей ускорится. Чрезмерно вязкое масло при отрицательных температурах может привести к тому, что стартер не провернет двигатель, то есть в сильный мороз машина попросту не заведется. Как правильно выбрать автомасло, выяснило сетевое издание M24.ru.

Секрет автомасел — в вязкости

По величине вязкости и ее изменениям в зависимости от температуры масла разделяют на:

  • обладающие небольшой вязкостью для обеспечения холодного пуска двигателя при низких температурах, но не обеспечивающие надежного смазывания в летних условиях эксплуатации;
  • обладающие большой вязкостью и надежно смазывающие двигатель при высоких температурах, но не обеспечивающие холодного пуска при температуре воздуха ниже 0°С;
  • всесезонные масла, при низких температурах обладающие вязкостью зимних, а при высоких — летних.

Главная задача автомасла – не допустить сухого трения движущихся внутренних деталей двигателя, а также обеспечить минимальную силу трения при максимальной герметичности рабочих цилиндров. Таким образом, выбирая масло, во-первых, нужно руководствоваться инструкциями автопроизводителя (какие жидкости рекомендуется использовать для данной марки авто). Во-вторых, нужно определиться с вязкостью заливаемого масла. Специально для этого Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает свойства того или иного автомасла при разных рабочих температурах. По сути, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя безопасна, при условии что производитель допустил моторное масло с соответствующими параметрами к использованию в конкретном двигателе.

Как расшифровать обозначения на автомасле?

Прокачиваемость — способность масляного насоса прокачать масло при минимальной температуре.

Проворачиваемостъ — способность стартера проворачивать двигатель при минимальной температуре.

Класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры, в котором масло обеспечит проворачивание двигателя стартером (первая колонка слева), прокачивание масла насосом под давлением по смазочной системе двигателя при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (вторая слева колонка), и надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме.

Классификация подразделяет моторные масла на шесть зимних классов (0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W) и пять летних (20, 30, 40, 50 и 60). В этих рядах большим числам соответствует большая вязкость. Всесезонные масла, пригодные для круглогодичного применения, обозначают сдвоенным номером, один из которых указывает зимний, другой — летний класс, например, SAE 5W-30 или 10W-40, 15W-40, 20W-50 и т.п.

Классификация SAE J 300 APR 97 для зимних масех устанавливает максимальные значения динамической вязкости при низких температурах и минимальные значения кинематической вязкости при 100°С. Для летних масех установлены пределы кинематической вязкости при 100°С и минимальные значения динамической вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1.

Всесезонные масла отвечают требованиям к одному из зимних и к одному из летних масел одновременно, т. е. обладают очень пологой зависимостью вязкости от температуры. Это достигается загущеннием маловязких масел специальными макрополимерными присадками, повышающими индекс вязкости, иначе говоря, загущающими масло в области высоких температур больше, чем в области низких температур, и (или) использованием синтетических компонентов в качестве основы масла.

На упаковке автомасла расположены несколько цифр, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое как правило и используют все автолюбители). Расшифровать эту надпись можно так:
5W – 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 минимальная температура автомасла, при которой 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, то мы получим минимальную температуру «проворачиваемости» двигателя. Очевидно, что с понижением температуры масло становится гуще, и стартеру сложнее провернуть мотор при холодном запуске. Но это усредненный параметр. Реальная картина зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя авто.

Если вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С, по этому параметру вам подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии ваши стартер и аккумулятор. Если они уже слегка подуставшие, им, безусловно, будет легче завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем на 15W-40.

Гораздо интереснее второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). Его нельзя так просто 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 станет спортивным или лучше поедет. Скорее всего, будет как раз наоборот: вы таким образом потеряете мощность и быстро уложите двигатель.

Ссылки по теме

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 подобное автомасло просто опасно. 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.

В свою очередь при завышенной вязкости масла двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, отчего быстрее изнашиваются его детали. Кроме того, рабочие температуры напрямую влияют 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.

Оксана Загребнева

Объяснение кинематической вязкости | Смазка машин

Что такое кинематическая вязкость?

Кинематическая вязкость — это мера внутреннего сопротивления жидкости потоку под действием гравитационных сил. Он определяется путем измерения времени в секундах, необходимого для того, чтобы фиксированный объем жидкости прошел известное расстояние под действием силы тяжести через капилляр в откалиброванном вискозиметре при строго контролируемой температуре.

Это значение преобразуется в стандартные единицы, такие как сантистоксы (сСт) или квадратные миллиметры в секунду.Отчет о вязкости действителен только в том случае, если также указывается температура, при которой проводился тест — например, 23 сСт при 40 ° C.

Из всех тестов, используемых для анализа отработанного масла, ни один не обеспечивает лучшей повторяемости или стабильности теста, чем вязкость. Точно так же нет свойства более критичного для эффективной смазки компонентов, чем вязкость базового масла. Однако вязкость — это нечто большее, чем кажется на первый взгляд. Вязкость может быть измерена и представлена ​​как динамическая (абсолютная) вязкость или как кинематическая вязкость.Их легко спутать, но они существенно отличаются.

Большинство лабораторий по анализу используемых масел измеряют и сообщают кинематическую вязкость. Напротив, большинство локальных вискозиметров измеряют динамическую вязкость, но запрограммированы на оценку и отображение кинематической вязкости, так что сообщаемые измерения вязкости отражают кинематические числа, сообщаемые большинством лабораторий и поставщиков смазочного масла.

Учитывая важность анализа вязкости в сочетании с растущей популярностью инструментов для анализа нефти на месте, используемых для проверки и дополнения анализа нефти в лаборатории за пределами площадки, важно, чтобы аналитики нефти понимали разницу между динамическими и кинематическими измерениями вязкости.

Вообще говоря, вязкость — это сопротивление жидкости течению (напряжение сдвига) при заданной температуре. Иногда вязкость ошибочно называют толщиной (или массой). Вязкость не является измерением размеров, поэтому называть высоковязкое масло густым, а менее вязкое — тонким — ошибочно.

Точно так же бессмысленно сообщать о вязкости для определения тенденций без ссылки на температуру. Для интерпретации показаний вязкости необходимо определить температуру.Обычно вязкость указывается при 40 ° C и / или 100 ° C или при обоих значениях, если требуется индекс вязкости.

Уравнение кинематической вязкости

Несколько технических единиц используются для выражения вязкости, но наиболее распространенными являются сантисток (сСт) для кинематической вязкости и сантипуаз (сП) для динамической (абсолютной) вязкости. Кинематическая вязкость в сСт при 40 ° C является основой для системы классификации кинематической вязкости ISO 3448, что делает ее международным стандартом. Другие распространенные системы кинематической вязкости, такие как Saybolt Universal Seconds (SUS) и система классификации SAE, могут быть связаны с измерением вязкости в сСт при 40 ° C или 100 ° C.

Измерение кинематической вязкости

Кинематическая вязкость измеряется путем учета времени, за которое масло проходит через отверстие капилляра под действием силы тяжести (рис. 1). Отверстие трубки кинематического вискозиметра создает постоянное сопротивление потоку. Доступны капилляры разного размера для поддержки жидкостей различной вязкости.

Время, необходимое для прохождения жидкости через капиллярную трубку, можно преобразовать в кинематическую вязкость, используя простую калибровочную константу, предусмотренную для каждой трубки.Основной процедурой для измерения кинематической вязкости является стандарт ASTM D445, который часто изменяется в лаборатории анализа отработанного масла для экономии времени и повышения эффективности измерения.

Рис. 1. Капиллярный вискозиметр с U-образной трубкой

Измерение динамической вязкости (абсолютной вязкости)

Динамическая вязкость измеряется как сопротивление потоку при воздействии внешней и контролируемой силы (насос, сжатый воздух и т. Д.).) заставляет масло проходить через капилляр (ASTM D4624), или тело проталкивается через жидкость под действием внешней и контролируемой силы, такой как шпиндель, приводимый в движение двигателем. В любом случае измеряется сопротивление потоку (или сдвигу) как функция входящей силы, которая отражает внутреннее сопротивление образца приложенной силе или его динамическую вязкость.

Существует несколько типов и исполнений абсолютных вискозиметров. Роторный метод Брукфилда, изображенный на рисунке 2, является наиболее распространенным.Измерение абсолютной вязкости использовалось для исследовательских целей, контроля качества и анализа пластичных смазок в области смазки оборудования.

Рис. 2. Ротационный вискозиметр ASTM D2983

Процедуры тестирования динамической вязкости в лаборатории традиционным методом Брукфилда определены ASTM D2983, D6080 и другими.Однако динамическая вязкость становится обычным явлением в области анализа отработанного масла, потому что большинство продаваемых сегодня на рынке вискозиметров измеряют динамическую, а не кинематическую вязкость. Поставщиками локальных динамических вискозиметров являются Anton Paar, Kittiwake и Spectro Scientific.

Вообще говоря, кинематическая вязкость (сСт) относится к абсолютной вязкости (сП) как функции удельного веса (SG) жидкости в соответствии с уравнениями на рисунке 3.

Рисунок 3.Уравнения вязкости

Какими бы простыми и элегантными ни казались эти уравнения, они верны только для так называемых ньютоновских жидкостей. Кроме того, удельный вес жидкости должен оставаться постоянным в течение периода тренда. Ни одно из этих условий не может считаться постоянным при анализе отработанного масла, поэтому аналитик должен знать условия, при которых могут возникать отклонения.

Кинематическая вязкость: ньютоновские и неньютоновские жидкости

Ньютоновская жидкость — это жидкость, которая поддерживает постоянную вязкость при всех скоростях сдвига (напряжение сдвига изменяется линейно со скоростью сдвига).Эти жидкости называются ньютоновскими, потому что они следуют исходной формуле, установленной сэром Исааком Ньютоном в его Законе механики жидкостей. Однако некоторые жидкости не ведут себя подобным образом. В общем, их называют неньютоновскими жидкостями. Ньютоновские жидкости включают газы, воду, масло, бензин и спирт.

Группа неньютоновских жидкостей, называемых тиксотропными, представляет особый интерес при анализе отработанных масел, поскольку вязкость тиксотропных жидкостей уменьшается с увеличением скорости сдвига.Вязкость тиксотропной жидкости увеличивается с уменьшением скорости сдвига. В случае тиксотропных жидкостей время схватывания может увеличить кажущуюся вязкость, как и в случае пластичной смазки. Примеры неньютоновских жидкостей включают:

  • Загустители при сдвиге: вязкость увеличивается с увеличением скорости сдвига. Например, кукурузный крахмал, помещенный в воду и перемешанный, со временем становится гуще.
  • Жидкости, разжижающие сдвиг: вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвига.Краска для стен — хороший тому пример. По мере перемешивания краска становится более жидкой.
  • Тиксотропные жидкости: становятся менее вязкими при перемешивании. Типичные примеры этого — томатный кетчуп и йогурт. После встряхивания они становятся более жидкими. Оставленные в покое, они возвращаются в гелеобразное состояние.
  • Реопектические жидкости: становятся более вязкими при взбалтывании. Типичным примером этого являются чернила для принтера.
Кинематическая вязкость: ньютоновские и неньютоновские жидкости
Ньютоновские жидкости Неньютоновские жидкости
Газы Жидкости, загущающие при сдвиге (более высокая скорость сдвига, более высокая вязкость)
Вода Жидкости, разжижающие сдвиг (более высокая скорость сдвига, более низкая вязкость)
Масло Тиксотропные жидкости (становятся менее вязкими при перемешивании)
Бензин Реопектические жидкости (становятся более вязкими при взбалтывании)
Алкоголь

Кинематическая вязкость: практический пример

Представьте, что перед вами две банки: одна наполнена майонезом, другая — медом.Когда обе банки прикреплены к поверхности стола с помощью липучки, представьте, что вы погружаете одинаковые ножи для масла в каждую из жидкостей под одинаковым углом и на одинаковую глубину. Представьте, что вы перемешиваете две жидкости, вращая ножи с одинаковой частотой вращения, сохраняя при этом одинаковый угол атаки.

Какую из двух жидкостей было сложнее перемешать? Вашим ответом должен быть мед, который намного сложнее размешать, чем майонез. Теперь представьте, что вы снимаете банки с застежки-липучки на столе и переворачиваете банки на бок.Что быстрее вытекает из банки, мед или майонез? Ваш ответ должен быть мед; майонез вообще не потечет, если перевернуть банку на бок.

Какая жидкость более вязкая, мед или майонез? Если вы сказали майонез, вы правы … по крайней мере частично. Точно так же, если вы сказали мед, вы частично правы. Причина очевидной аномалии заключается в том, что при вращении ножа в обоих веществах скорость сдвига меняется, а при повороте каждой банки на бок просто измеряется статическое сопротивление потоку.

Поскольку мед — это ньютоновская жидкость, а майонез — неньютоновский, вязкость майонеза падает при увеличении скорости сдвига или при вращении ножа. При перемешивании майонез подвергается сильному сдвиговому напряжению, что приводит к его податливости. И наоборот, просто поставив банку на бок, майонез подвергнется низкому сдвиговому напряжению, в результате чего вязкость практически не изменится, поэтому он, как правило, остается в банке.

Невозможно условно измерить вязкость неньютоновской жидкости.Скорее, необходимо измерить кажущуюся вязкость, которая принимает во внимание скорость сдвига, при которой проводилось измерение вязкости. (См. Рисунок 4). Подобно тому, как измерения вязкости не имеют смысла, если не указана температура испытания, измерения кажущейся вязкости не имеют смысла, если не указаны температура испытания и скорость сдвига.

Например, вязкость консистентной смазки никогда не указывается, скорее, кажущаяся вязкость консистентной смазки указывается в сантипуазах (сП).(Примечание: вязкость может быть указана для базового масла, используемого для изготовления смазки, но не для готового продукта.)

Вообще говоря, жидкость является неньютоновской, если она состоит из одного вещества, взвешенного (но не растворенного химически) в жидкости хозяина. Для этого есть две основные категории: эмульсии и коллоидные суспензии. Эмульсия — это стабильное физическое сосуществование двух несмешивающихся жидкостей. Майонез — это обычная неньютоновская жидкость, состоящая из яиц, эмульгированных в масле, жидкости хозяина.Поскольку майонез не является ньютоновским, его вязкость уменьшается с приложенной силой, что облегчает его намазывание.

Коллоидная суспензия состоит из твердых частиц, стабильно взвешенных в жидкости хозяина. Многие краски представляют собой коллоидную суспензию. Если бы краска была ньютоновской, она либо легко растекалась бы, но растекалась при низкой вязкости, либо растекалась бы с большим трудом и оставляла следы кисти, но не растекалась бы при высокой вязкости.

Поскольку краска неньютоновская, ее вязкость уменьшается под действием силы кисти, но возвращается, когда кисть убирается.В результате краска растекается относительно легко, но не оставляет следов кисти и не растекается.

Динамическая и кинематическая вязкость: в чем разница

Динамическая вязкость определяет толщину пленки масла. Кинематическая вязкость — это просто удобная попытка оценить степень толщины пленки, которую может обеспечить масло, но имеет меньшее значение, если масло неньютоновское.

Многие смазочные составы и условия дают неньютоновскую жидкость, в том числе:

  • Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI) — Всесезонное Моторные масла на минеральной основе (кроме естественных базовых масел с высоким индексом вязкости) содержат упругую присадку, которая компактна при низких температурах и расширяется при высоких температурах в ответ на повышение растворимости жидкости.Поскольку эта добавочная молекула отличается от молекул масла-хозяина, она ведет себя неньютоновским образом.

  • Загрязнение воды — Нефть и свободная вода не смешиваются, во всяком случае химически. Но при определенных обстоятельствах они будут объединяться в эмульсию, как и майонез, о котором говорилось ранее. Это подтвердит любой, кто видел масло, похожее на кофе со сливками. Хотя это может показаться нелогичным, загрязнение воды при эмульгировании в масло на самом деле увеличивает кинематическую вязкость.

  • Побочные продукты термического и окислительного разложения — Многие побочные продукты термического и окислительного разложения нерастворимы, но переносятся маслом в стабильной суспензии. Эти приостановки создают неньютоновское поведение.

  • Сажа — Сажа, обычно встречающаяся в дизельных двигателях, представляет собой частицу, которая приводит к образованию коллоидной суспензии в масле. Диспергирующая добавка к маслу, предназначенная для предотвращения агломерации и роста частиц сажи, способствует образованию коллоидной суспензии.

Если бы нужно было измерить абсолютную вязкость одной из этих часто встречающихся эмульсий или коллоидов, описанных выше, с помощью абсолютного вискозиметра с переменной скоростью сдвига (например, ASTM D4741), измерение уменьшилось бы по мере увеличения скорости сдвига до точки стабилизации. .

Если бы эту стабилизированную абсолютную вязкость разделить на удельный вес жидкости для оценки кинематической вязкости, расчетное значение будет отличаться от измеренной кинематической вязкости.Опять же, уравнения на рисунке 3 применимы только к ньютоновским жидкостям, а не к неньютоновским жидкостям, описанным выше, поэтому возникает это несоответствие.

Влияние кинематической вязкости и удельного веса

Снова посмотрите на уравнения на рисунке 3. Абсолютная и кинематическая вязкости ньютоновской жидкости связаны как функция удельного веса жидкости. Рассмотрим устройство на Рисунке 1: колба, содержащая пробу масла, которая высвобождается, когда устраняется вакуум, а затем создает напор, который прогоняет масло через капиллярную трубку.

Можно ли предположить, что все жидкости будут создавать одинаковый напор? Нет, давление зависит от удельного веса жидкости или веса относительно веса идентичного объема воды. Большинство смазочных масел на углеводородной основе имеют удельный вес от 0,85 до 0,90. Однако это может измениться со временем, поскольку масло ухудшается или становится загрязненным (например, гликоль, вода и металлы износа), что приводит к разнице между измерениями абсолютной и кинематической вязкости.

Рассмотрим данные, представленные в таблице 2. Каждый из новых сценариев использования нефти идентичен, и в обоих случаях абсолютная вязкость увеличивается на 10 процентов, что обычно является критическим пределом для изменения вязкости. В сценарии А небольшое изменение удельного веса приводит к небольшой разнице между измеренной абсолютной вязкостью и кинематической вязкостью.

Этот дифференциал может немного задержать звучание сигнала о замене масла, но не вызовет большой ошибки.Однако в сценарии B разница намного больше. Здесь удельный вес значительно увеличивается, что приводит к измеренному увеличению кинематической вязкости на 1,5 процента по сравнению с увеличением на 10 процентов, измеренным с помощью абсолютного вискозиметра.

Это существенное различие, которое может привести к тому, что аналитик определит ситуацию как не подлежащую отчетности. Сделанная ошибка заключается в предположении в обоих сценариях, что флюиды остаются ньютоновскими.

Из-за множества возможностей образования неньютоновских жидкостей истинным параметром, представляющим интерес для аналитиков и специалистов по смазочным материалам, должна быть абсолютная вязкость.Это то, что определяет толщину пленки жидкости и степень защиты поверхностей компонентов. В интересах экономии, простоты и того факта, что новые процедуры испытаний смазочных материалов обычно используются для анализа отработанного масла, кинематическая вязкость масла является измеряемым параметром, используемым для определения тенденций и принятия решений по управлению смазочными материалами. Однако в некоторых случаях это может приводить к ненужным ошибкам при определении вязкости масла.

Проблема сводится к простой математике.Как показывают уравнения на Рисунке 3, абсолютная и кинематическая вязкость связаны как функция удельного веса масла. Если и вязкость, и удельный вес являются динамическими, но измеряется только одна, возникает ошибка, и кинематическая вязкость не дает точной оценки изменения абсолютной вязкости жидкости, представляющего интерес. Величина ошибки зависит от величины изменения неизмеряемого параметра, удельного веса.

Важные выводы относительно кинематической вязкости

Из этой дискуссии об измерении вязкости можно сделать следующие выводы:

  • Предполагая, что лаборатория измеряет вязкость кинематическими методами, добавление измерения удельного веса к стандартной программе лабораторного анализа масла поможет исключить его как переменную при оценке абсолютной вязкости по измеренной кинематической вязкости.

  • При использовании вискозиметра на объекте не ищите полного согласия между кинематическим вискозиметром лаборатории и приборами на месте. Большинство этих устройств измеряют абсолютную вязкость (сП) и применяют алгоритм для оценки кинематической вязкости (сСт), часто сохраняя постоянный удельный вес. Рассмотрите возможность анализа тенденций результатов местного вискозиметра в сП.

    Это измеряемый параметр, который помогает отличить тенденцию на месте от тенденции данных, полученных в лаборатории с помощью кинематического вискозиметра.Не пытайтесь достичь идеального согласия между измерениями вязкости на месте и в лаборатории. Это бесполезно и мало ценно. В лучшем случае ищите слабую корреляцию. Всегда устанавливайте базовый уровень нового масла с тем же вискозиметром, который вы используете с рабочим маслом.

  • Помните, что неньютоновские жидкости не обеспечивают такой же пленочной защиты для данной кинематической вязкости, как ньютоновские жидкости той же кинематической вязкости. Поскольку вязкость неньютоновской жидкости зависит от скорости сдвига, прочность пленки снижается под действием рабочей нагрузки и скорости.Это одна из причин того, что эмульгированная вода увеличивает скорость износа таких компонентов, как подшипники качения, где прочность пленки жидкости имеет решающее значение (конечно, вода также вызывает другие механизмы износа, такие как паровая кавитация, ржавчина, водородное охрупчивание и образование пузырей).

Вязкость является критическим свойством жидкости, и мониторинг вязкости имеет важное значение для анализа масла. Методы измерения динамической и кинематической вязкости могут давать очень разные результаты при испытании отработанных масел.Убедитесь, что все тонкости измерения вязкости и поведения вязкой жидкости понятны, чтобы можно было принимать точные решения о смазке.

Кинематическая вязкость — обзор

2.8 Закон масштабирования и поток жидкости в микромасштабе

Коэффициент диффузии D , кинематическая вязкость v и температуропроводность α = кпк — где k , p и c — это теплопроводность, плотность и удельная теплоемкость, соответственно — это транспортные свойства, и все они имеют одну и ту же единицу m 2 / с.Соотношения между этими свойствами представляют собой группу безразмерных чисел, которые характерны для взаимодействия между конкурирующими процессами переноса. Эти безразмерные числа помогают сравнить молекулярную диффузию с другими процессами переноса в микрофлюидике.

Число Шмидта — это соотношение между переносом импульса и диффузионным переносом массы:

(2,193) Sc = перенос импульса диффузионный масс-перенос = vD = μρD.

Для большинства жидкостей и газов число Шмидта больше единицы Sc ≥ 1.Это означает, что в большинстве случаев распространять движение жидкости легче, чем молекул определенного вида.

Число Льюиса — это соотношение между переносом тепла и диффузионным переносом массы:

(2,194) Le = теплоперенос диффузионный масс-транспорт = αD = kρcD.

Соотношение между адвективным переносом и переносом импульса называется числом Рейнольдса:

(2,195) Re = адвективный масс-транспортный моментум-транспорт = ρu¯Lchμ = u¯Lchv.

где u¯ — средняя скорость в направлении потока, а L ch — характерная длина рассматриваемого канала.Во многих случаях гидравлический диаметр канала принимают за характерную длину L ch . Для типичных значений L ch = 100 мкм, u¯ = 1 мм / с и v = 10 −5 см 2 / с, типичное число Рейнольдса Re = 0,01. Это небольшое число означает, что ламинарный поток существует почти во всех микрофлюидных приложениях.

Число Пекле — это соотношение между адвективным переносом массы и диффузионным переносом массы:

(2.196) Pe = адвективный masstransportdiffusivemastransport = u¯LchD.

Отношение между числом Пекле и числом Рейнольдса на самом деле является соотношением между переносом импульса и диффузионным переносом массы или числом Шмидта, указанным выше. Для коэффициентов диффузии от 10 −5 м 2 с −1 до 10 −7 см 2 с −1 , числа Пекле для типичных значений в приведенном выше примере равны 100

Среднее время диффузии t на характерной длине перемешивания L перемешивание , также называемое толщиной полос, представлено числом Фурье [7]:

(2,197) Fo = DtdiffLmixing2.

Число Фурье обычно находится в диапазоне от 0,1 до 1. Для простого Т-смесителя с двумя потоками в микроканале длиной L смеситель и шириной Вт время пребывания должно быть равным то же, что и среднее время диффузии:

(2.198) tres = tdiffLmixerU = FoLmixing22 = FoW2D.

Таким образом, отношение длины канала к ширине составляет:

(2,199) LmixerW = Fou¯WD = FoPeW.

Для приведенных выше типичных значений числа Фурье 0,1 W <10000, диапазон этого отношения составляет 10 < L смеситель / W <10,000. Для некоторых приложений требуемый канал микширования неприемлемо длинный.

Если входы разделены и повторно соединены как n пар потоков растворенного вещества / растворителя, длина смешивания уменьшается до L смешивания = Вт / n .Соотношение требуемой длины канала и ширины канала становится таким:

(2.200) LmixerW = Fou¯WD = 1n2FoPeW.

Эта концепция называется параллельной ламинацией, при которой длина канала может быть уменьшена в раз. 2 .

Если впускные отверстия растягиваются и складываются за n циклов, длина смешивания уменьшается до L смешивания = W / b n . База b зависит от типа смесителя.В случае последовательного ламинирования, как обсуждается в следующем разделе, основа составляет, например, b = 2. Основа может иметь другое значение в случае смешивания на основе хаотической адвекции. Соотношение между необходимой длиной и шириной канала составляет:

(2,201) LmixerW = 1b2nFoPeW.

Приведенное выше уравнение показывает, что очень компактный микромиксер может быть разработан с использованием последовательного ламинирования или хаотической адвекции.

В общем, быстрое смешивание может быть достигнуто с меньшим трактом смешивания и большей площадью поверхности раздела.Если геометрия канала очень мала, молекулы жидкости чаще всего сталкиваются со стенкой канала, а не с другими молекулами. В этом случае процесс диффузии называется диффузией Кнудсена [7]. Отношение расстояния между молекулами к размеру канала характеризуется безразмерным числом Кнудсена:

(2,202) Kn = λDh.

, где λ — длина свободного пробега, а D h — гидравлический диаметр конструкции канала. Длина свободного пробега для газов определяется выражением (см. Раздел 2.1.1):

(2.203) λ = kBT2πσm2p

где k B = 1.38066 × 10 −23 Дж / К — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура, p — давление , σ м — молекулярный диаметр диффундирующих частиц. Число Кнудсена для жидкости мало, потому что длина свободного пробега жидкости порядка нескольких ангстрем. Таким образом, диффузия Кнудсена может происходить только в порах нанометрового размера. В газах длина свободного пробега составляет от сотни нанометров до нескольких микрометров.Например, при комнатных условиях длина свободного пробега водорода составляет 0,2 мкм. Кнудсеновская диффузия может происходить в микроканалах диаметром порядка нескольких микрометров.

Среди вышеуказанных безразмерных чисел число Рейнольдса Re представляет поведение потока в микроканале, а число Пекле (Pe) представляет собой соотношение между адвекцией и диффузией. Таким образом, эти два числа подходят для характеристики рабочей точки микромиксера. Из определений (2.195) и (2.196) соотношение между Pe и Re:

(2.204) PeRe = u¯Lmixing / Du¯Dh / v = LmixingDhvD = LmixingDhSc.

где u¯, D , v и Sc — средняя скорость, коэффициент диффузии, кинематическая вязкость и число Шмидта (2,193) соответственно. Гидравлический диаметр D h и смесительный тракт L смесительный обычно находятся в одном порядке; следовательно, можно предположить, что л смешивание / D ч ≈ 1. Кинематическая вязкость жидкостей и коэффициент диффузии порядка v = 10 −6 м 2 / с , а коэффициент диффузии составляет от D = 10 −9 м 2 / с до D = 10 −11 м 2 / с.Число Шмидта составляет примерно 10 3 5 . На диаграмме Pe – Re область между двумя линиями Pe ≈ 1000Re и Pe ≈ 100000Re представляет рабочий диапазон микромиксеров. Предполагается, что в этой зоне будут находиться рабочие места микромиксеров.

В микромиксерах процесс смешивания и химическая реакция взаимосвязаны. Сначала происходит перемешивание, а затем следует химическая реакция. Впоследствии и смешение, и химическая реакция протекают параллельно.Соотношение между характерным временем перемешивания t смешивания и временем реакции t реакция называется числом Дамкелера:

(2,205) Da = Время перемешивания время реакции = tmixingtreaction.

Маленькое число Дамкелера означает, что реакция протекает намного медленнее, чем при перемешивании. Таким образом, скорость реакции определяется реакцией t смешение . Большое число Дамкелера означает, что реакция идет быстрее, чем перемешивание. Степень перемешивания определяет скорость реакции.

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

Есть несколько важных факторов, которые следует учитывать при выборе масла с подходящей вязкостью для вашего оборудования: индекс вязкости (VI), условия напряжения сдвига и температура компонентов являются одними из наиболее важных.Индекс вязкости — это безразмерное значение, которое количественно определяет относительные изменения вязкости при изменении температуры. Масла с более высоким индексом вязкости, как правило, 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 (гидродинамическая или эластогидродинамическая). 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 , тест означает, что произошло что-то, что вызвало изменение вязкости масла. Чаще всего причиной значительного и внезапного изменения вязкости является заливка масла неправильного сорта, но другие основные причины 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 аварийных сигналов

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.

Артикулы:

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) Кинематическая вязкость и напряжение сдвига отработанного моторного масла

Кинематическая вязкость и напряжение сдвига отработанного моторного масла

988

[2] RM Стюарт, Взаимосвязь между вязкостью масла и характеристиками двигателя

— поиск в литературе, в: Объединенный симпозиум

SAE-ASTM по взаимосвязи вязкости масла двигателя

с характеристиками двигателя, Детройт, февраль.

28 мар. 4, 1977, стр. 5-24.

[3] Л. Лейгнер, Практическое руководство по машинному оборудованию

Смазка, опубликовано компанией Maintenance Technology

International, 2005, с. 180.

[4] J.A. Spearot, Классификация вязкости моторного масла

Требования к низким температурам — Текущее состояние и будущие потребности

, в: Низкотемпературная реология смазочных материалов

Измерение и соответствие работе двигателя, Публикация ASTM

, Филадельфия, 1992, стр.161-169.

[5] Р. Тибо, Как читать на масленке, Машинное оборудование

Смазка 1 (2001) 3-6.

[6] М.М. Хонсари, Низкие температуры и пределы вязкости,

Machinery Lubrication 2 (2007) 26-31.

[7] J.A. Spearot, High-Temperature, High Sheer (HTHS) Oil

Измерение вязкости и взаимосвязь с двигателем

Эксплуатация, Публикация ASTM, Филадельфия, 1989, стр.

220.

[8] Д. Доусон, Утончение пленок и трибологические интерфейсы,

Опубликовано Elsevier, 2000, с.189.

[9] Д. Тройер, Понимание абсолютной и кинематической вязкости

, Практика анализа масла 1 (2002) 15-19.

[10] Стандартный метод испытаний для низких температур, низкого сдвига

Зависимость скорости, вязкости / температуры смазки

Масла с использованием метода температурного сканирования, ASTM

International, West Conshohocken, PA, 2005. DOI:

10.1520 / D5133-05.

[11] Анонимный, оперативный мониторинг состояния жидкости

Технология

, Практический анализ масла 2 (2006) 15-21.

[12] W.C. Альбертсон, Д. Стейли, М. Макдональд, Б.К.

Pryor, Система диагностики вязкости моторного масла и методы

, Патент США, 20080223114, 2008 г.

[13] E.C. Fitch, Температурная стабильность, смазка машинного оборудования

3 (2002) 35-39.

[14] Р. Таката, В.В. Вонг, Влияние вязкости смазки на трение кольца / гильзы

в усовершенствованных системах поршневого двигателя

, в: Proceedings of ICEF06 ASME Internal

Imbustion Engine Division 2006 Fall Technical

Conference, Sacramento, California, USA, Nov.5-8,

2006, стр. 1526-1535.

[15] T. Mang, W. Dresel, Lubricants and Lubrication,

Wiley-vch, Weinheim, 2001, p. 759.

[16] C.P. Магги, Преимущества измерения кинематической вязкости

при анализе отработанного масла, Практический анализ масел

5 (2006) 38-52.

[17] Я. Черны, П. Машек, Изменение качества новой заливки

моторное масло, Топливо 2 (1) (2010) 1-3. (на чешском языке)

[18] В. Кумбар, А. Полькар, Я.Чупера, Реологические профили

смесей новых и отработанных моторных масел, Журнал Мендель

Университет сельского и лесного хозяйства в Брно 61 (1)

(2013) 115-122. (на латыни)

[19] Х.А. Барнс, Дж. Ф. Хаттон, К. Уолтерс, Введение в реологию

, Elsevier, Oxford, 1998, стр. 200.

[20] Д. Манн, Моторные масла и смазка для двигателей, Motor Oil

Engineers, L.L.C., Detroit, 2007, p. 832.

WearCheck FYI — Как читать баллончик с маслом (Часть 1)

Вязкость
уменьшается при повышении температуры
Масло
классификации либо описывают вязкость, либо
производительность

W курица покупка банки, барабана или
цистерны с маслом, важно понимать, что
используется ряд международных систем классификации
для описания продукта и его использования.В
классификации, которые включают ISO, SAE, API, CCMC, SABS,
JAMA и ISLS, после каждого из них следует ряд цифр.
и буквы с указанием вязкости масла или
его эксплуатационные свойства. Этот бюллетень рассмотрит
классификация вязкости при производительности
Характеристики масла будут рассмотрены в одном из следующих выпусков.

Самое главное
свойство масла — его вязкость.Это определяется как
сопротивление масла течению при указанной температуре.
Это мера толщины масла; густое масло имеет
высокая вязкость, тогда как жидкое масло имеет низкую вязкость. А
сопротивление жидкости потоку известно как кинематическое
вязкость, и это измерение, которое является наибольшим
относятся к отраслям, в которых используются смазочные материалы. Кинематический
вязкость измеряется в сантистоксах (сСт) и один
сантисток равен одному квадратному миллиметру в секунду.В
символ вязкости обозначается греческой буквой
«эта». Следовательно:

кинематика
Вязкость nK = 1 сантистокс (сСт) = 1 мм2 / с

Важно отметить
что с повышением температуры вязкость уменьшается, поэтому
всегда необходимо указывать температуру, при которой вязкость
измеряется, иначе показание будет бессмысленным.

Два
отраслевые стандарты используются при измерении кинематических
вязкость, а именно 40C и 100C.Тип масла под
рассмотрение и его свойства определяют, какие
используется температура, хотя чаще всего используется 40 ° C.
обычно.

кинематическая
вязкость — это не единственное измерение вязкости, которое может
быть сделано; также присутствует динамическая вязкость (иногда
называется абсолютной вязкостью), которая является мерой
сопротивление жидкости сдвигу при заданной температуре.
Динамическая вязкость измеряется в сантипуазах и одном
сантипуаз равен одному миллипаскалям в секунду.

динамический
вязкость nD = 1 сантипуаз (сП) = 1 мПа · с

Две вязкости
измерения связаны между собой плотностью
жидкость:

n D
/ p = n K

Вязкость динамическая составляет
мало беспокойства при описании класса вязкости масла.
Сорта масла обычно описываются кинематической вязкостью.
(обычно при 40C).Хотя единицы сантистокса будут
в этом бюллетене используются разные единицы
в других частях света, например Engler Degrees (Европа),
Redwood Seconds (Великобритания) и Saybolt Universal Seconds
(США). Различные системы можно конвертировать, но только для
измерения проводились при той же температуре.

Интернационал
Организация по стандартизации, класс вязкости (ISO VG) — это
система оценок, которая обычно используется для описания
индустриальные масла i.е. масла

Как правило,
гидравлические жидкости — это масла с более низкой вязкостью и трансмиссионные жидкости.
масла с более высокой вязкостью
подержанный
в стационарных установках (насосы, турбины, редукторы,
компрессоры и т. д.). Цифры, связанные с ISO VG
следующие:

ISO
КЛАСС ВЯЗКОСТИ (ISO VG)
2 22 220
3 32 320
5 46 460
7 68 680
10 100 1000
15 150 1500

Эти номера относятся к
кинематическая вязкость масла в сантистоксах при 40С.Это означает, что масло ISO 320 имеет кинематическую вязкость.
320 сСт при 40 ° C. Прелесть этой системы в том, что
в названии масла указано его вязкость. Например,
Caltex Meropa 460 — промышленное циркуляционное масло для зубчатых передач.
с вязкостью 460 сСт.

Обычно нижний
вязкие масла — это гидравлические жидкости и более высокие
вязкие масла — это трансмиссионные жидкости. Нет точной отсечки
точка, в которой трансмиссионные масла становятся гидравлическими маслами, но ISO 150
хорошее приближение.Некоторые масла ISO 68 можно использовать в
высокоскоростные коробки передач с малой нагрузкой и некоторые масла ISO 320 могут
использоваться в компрессорах с очень высокой производительностью
температуры.

При измерении
вязкость масла ISO, не ожидайте, что ISO 100 будет иметь
вязкость ровно 100 сантистокс. Согласно
ISO, допускается отклонение 10% в любом случае, поэтому любое промышленное
масло с вязкостью от 90 до 110 сСт будет
считается ISO 100, и даже той же марки и класса
может незначительно отличаться от партии к партии.

Есть несколько
общеупотребительные промежуточные сорта, не соответствующие ISO
одобренный. Эти масла имеют вязкость 37, 56 и 77.
сСт, но официально не относятся к классам вязкости ISO.

Хотя эта нумерация
система может казаться произвольной, каждая последующая оценка
примерно на 50% больше, чем в предыдущем классе. Этот
предоставляет достаточно широкий ассортимент продукции, чтобы удовлетворить потребности отрасли
потребности, не наводняя рынок другим сортом
на каждый сантисток увеличения вязкости.

Автомобильное общество
Engineers (SAE) — это система классификации вязкости масел.
используется в автомобильной промышленности. Во избежание путаницы это
разделен на два подкласса, один для трансмиссионных масел и один
для моторных масел. Большое число (больше 60) означает
что масло создано для зубчатых колес
в то время как низкое число соответствует маслу, которое используется в
двигатель.Цифры, связанные с системой SAE
показаны ниже:

Двигатель
Масла
Шестерня
масла
0 Вт 25 Вт 75 Вт 90
5 Вт 20 80 Вт 140
10 Вт 30 85 Вт 250
15 Вт 40
20 Вт 50

В отличие от системы ISO,
Система SAE не дает вязкости масла в
сантистокс при 40 ° C, хотя чем выше число, тем
выше вязкость.Классы SAE более тщательно
количественно, чем масла ISO; как динамический, так и кинематический
вязкости, а также 40C и 100C
температуры.

Марки на букву ‘W’
используются при более низких температурах окружающей среды и классифицируются
по максимальной низкотемпературной динамической вязкости
и максимальная пограничная температура откачки, а также
минимальная кинематическая вязкость при 100С.Динамичный
измерение вязкости коррелирует с оборотами двигателя
при низкотемпературном пуске, пока пограничный
температура нагнетания измеряет способность масла течь в
масляный насос двигателя и обеспечить соответствующее давление масла
во время запуска. Марки без буквы W используются в
более высокие условия эксплуатации и основаны исключительно на их
кинематическая вязкость при 100 ° C.

SAE редуктор и двигатель
числа охватывают тот же диапазон вязкостей; Например,
моторное масло SAE 30 имеет примерно такую ​​же вязкость
как трансмиссионное масло SAE 85W.Это потому, что формулировка
моторные масла сильно отличаются от трансмиссионных масел в
автомобильная промышленность. Моторное масло подвергается большему стрессу
чем трансмиссионное масло, потому что оно должно справляться с

SAE
система классификации вязкости трансмиссионных масел и моторных
масла, используемые в автомобильной промышленности
горение
побочные продукты и картерные газы, которые серьезно ухудшают
масло.В результате моторные масла содержат гораздо более широкий спектр
присадок, чем трансмиссионные масла. Хотя это и не идеально,
моторное масло будет работать в коробке передач, в то время как трансмиссионное масло
разрушит двигатель.

Однородные
и универсальные

Двигатель (и тип шестерни)
масла бывают разных классов от 0W до 50 как
таблица на предыдущей странице показывает.Они известны как
моносортные масла, но также доступны всесезонные масла
с классами SAE, такими как 15W30, 15W40, 20W50 и т. д. Все
всесезонные масла обладают вязкостными свойствами низкой
температура масла ‘W’ и высокотемпературное масло без
суффикс «W».

SAE 40 и SAE 20W50
оба имеют примерно одинаковую вязкость (кинематическую) при
40C; оба они соответствуют маслу ISO 150. Что тогда
разница между всесезонным и всесезонным маслом
по вязкости?

Помните, что если
температура повышается, вязкость снижается.А
График зависимости вязкости от температуры может выглядеть как-то
как это.

Вязкость высокая при
низкие температуры и низкие при высоких температурах. Тем не мение,
не все масла ведут себя одинаково. Некоторые масла разжижают
меньше других при повышении температуры.
В этом разница между всесезонным и
моносортное масло.

Вкл.
очень холодным зимним утром температура может быть -5C
но когда двигатель достигает полной рабочей температуры, он
может быть 100C.В идеале то, что требуется, — это достаточно
масло с низкой вязкостью, которое легко течет при низкой
температуры без чрезмерного разбавления при работе
температура достигнута. Всесезонные масла созданы для
сделай это.

График
ниже — преувеличенная иллюстрация разницы
между всесезонными и всесезонными маслами. Масло B типичное
однотонного (SAE 40) масла, которое разжижается при
температура повышена.Масло А меньше истончается и остается
типично для всесезонного (20W50) масла.

SAE
Оценка
Вязкость
Индекс
40 95
20 Вт 50 135

Это вводит
понятие индекса вязкости (VI), который является мерой
универсальность масла.Чем выше VI, тем больше
разностороннее масло. В приведенном выше примере SAE 40
(моносортный) имеет низкий индекс вязкости, а SAE 20W50 имеет высокий индекс вязкости.

Преимущество использования
всесезонное масло, обладающее большей стабильностью вязкости
в более широком диапазоне температур. Масло ведет себя как
SAE 20W в холодную погоду и SAE 50 в горячую погоду.
Буква W во всех классах SAE фактически означает зиму.

Однородные
по сравнению с универсальными

Если масло всесезонное
стабильность вязкости при изменении температуры так
полезно, какой смысл в моносортных маслах? В
Причина в том, что ряд добавок, используемых для улучшения
VI масла нестабильны в рабочей среде.Самая большая проблема в том, что они имеют тенденцию к срезанию, то есть
физически деградировать. Это хорошо проиллюстрировано в книге Shell.
телевизионный ролик о фигурном катании. Если всесезонное масло
подвержены высокому напряжению сдвига, например

переключение под нагрузкой
трансмиссия, присадка, обеспечивающая высокий индекс вязкости, будет
начинают распадаться, в результате чего резко падает
вязкость. Это может нанести ущерб компоненту,
заставляя масло терять свою несущую способность
и при этих обстоятельствах моносортное масло может быть
более безопасный выбор.

вопрос «Одно масло лучше другого?» будут
будет обсуждаться в будущем техническом бюллетене Wearcheck,
глядя конкретно на ISLS, API и другие
системы классификации, описывающие характеристики масел
и характеристики использования.

кинематическая вязкость — Calculator.org

Что такое кинематическая вязкость?

Сопротивление жидкости, которая деформируется под действием напряжения сдвига или напряжения растяжения, называется вязкостью.В общем, это «толщина» жидкости. Это можно рассматривать как трение жидкости или внутреннее сопротивление жидкости потоку, и, в частности, кинематическая вязкость измеряет сопротивление потоку жидкости под действием силы тяжести (или некоторой другой физической силы, действующей на массу жидкости). Обычно жидкая жидкость, такая как вода, имеет меньшую вязкость по сравнению с вязкой жидкостью, такой как мед, высокой вязкостью. Кинематическая вязкость сильно зависит от температуры. Кинематическая вязкость жидкости обычно уменьшается с повышением температуры, тогда как кинематическая вязкость газа увеличивается.

Типы жидкостей

Ньютоновские жидкости

Жидкости, в которых напряжение сдвига линейно связано со скоростью деформации сдвига, называются ньютоновскими жидкостями или настоящими жидкостями, поскольку перемешивание или перекачивание при постоянной температуре не влияет на их вязкость или консистенцию. Наиболее распространенными жидкостями и газами являются ньютоновские жидкости, такие как вода, масло и воздух.

Тиксотропные жидкости

Жидкости, вязкость которых снижается при увеличении перемешивания или давления при постоянной температуре, известны как жидкости для разжижения при сдвиге или тиксотропные жидкости.Они кажутся густыми или вязкими, но их довольно легко перекачивать.

Дилатантные жидкости

Жидкости, вязкость которых увеличивается с увеличением перемешивания или давления при постоянной температуре, называются загущающими жидкостями при сдвиге или дилатантными жидкостями. Такие жидкости могут стать твердыми при протекании внутри трубы. Например, сливки при взбалтывании превращаются в масло.

Измерение кинематической вязкости

Кинематическую вязкость можно измерить с помощью устройства, называемого капиллярным вискозиметром, которое состоит из градуированной емкости с узкой трубкой на дне.Жидкость помещается в контейнер и стекает под действием силы тяжести. Чем выше вязкость, тем больше времени требуется для протекания через трубку (т. Е. Жидкости с меньшей вязкостью потребуется меньше времени для протекания, чем жидкости с более высокой вязкостью). Кинематическая вязкость — это отношение абсолютной или динамической вязкости к плотности — величина, в которой сила является внешней и не зависит от массы жидкости. Кинематическую вязкость можно получить, разделив динамическую вязкость жидкости на ее плотность.

ν = μ / ρ

где ν = кинематическая вязкость, μ = абсолютная или динамическая вязкость, ρ = плотность.В системе СИ это м 2 / с

Стокса (St) — это физическая единица измерения кинематической вязкости, названная в честь Джорджа Габриэля Стокса, где 1 St = 10 -4 м 2 / с. Он также выражается в сантистоксах (сСт или ctsk). 1 сток = 100 сантистокс = 1 см 2 • с -1 = 0,0001 м 2 • с -1 . 1 сантистокс = 1 мм 2 • с -1 = 10 -6 м 2 • с -1 .

Кинематическую вязкость можно также назвать коэффициентом диффузии импульса , поскольку она имеет те же размеры, что и коэффициент диффузии тепла и коэффициент диффузии концентрации массы.Перенос количества движения аналогичен переносу других свойств жидкости. Это также означает, что его можно использовать во многих безразмерных числах для сравнения коэффициентов диффузии и, следовательно, относительной важности различных физических процессов.

Добавьте эту страницу в закладки в своем браузере, используя Ctrl и d или используя одну из следующих служб: (открывается в новом окне)

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

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


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

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

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

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

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

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Related Post

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *