Меню Закрыть

Что такое кинематическая вязкость масла: Что такое кинематическая вязкость моторного масла

Содержание

Вязкость моторного масла — основные аспекты

Темой этой статьи является вязкость моторного масла. В работе масла этот параметр – важнейший, поскольку именно от вязкости зависит, насколько хорошо будет выполняться основная функция масла, а именно смазывание деталей двигателя. Тема не очень маленькая и затрагивает несколько аспектов, и поначалу я хотел разбить её на несколько небольших статей, однако потом решил всё же поднапрячься и свести всё воедино. Думается, что при подаче информации одним куском получится более наглядно показать взаимосвязи между различными сторонами явления в процессе:). Так что готовьтесь, букв будет много:).

Что такое вязкость?

Для начала сунемся в «академические» источники, ну или в Википедию:). Там даётся такое определение:

Вязкость (внутреннее трение) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

А теперь попробуем усвоить «на пальцах»: представим стопку листов бумаги на столе. Кладём руку на верхний лист стопки и начинаем сдвигать его в сторону. Вместе с верхним листом будут двигаться и те, что под ним, причём каждый нижеследующий будет получать меньше энергии и, соответственно, двигаться на меньшее расстояние, чем верхний лист. Только не надо пытаться изобразить это на практике, чистого наглядного результата не будет, поскольку там есть ещё куча дополнительных факторов, нарушающих чистоту эксперимента (у меня, например, стол очень скользкий, двигается вся стопка целиком:)). Да и бумага – это всё-таки не жидкость, и не газ. Однако идею о распределении движения между слоями жидкости этот пример вполне нормально иллюстрирует. На картинке это движение представлено стрелками, уменьшающимися книзу.vyazkost_shema

Теперь представим, что «рука» двигает стопку туда-сюда с небольшой амплитудой. Получится, что верхний лист не двигается относительно руки, а нижний – относительно стола. При этом стопка не распадается и в ней не возникает никаких промежутков и пустот. Также и масло между двумя трущимися деталями образует так называемый «масляный клин» (это, грубо говоря, масло, сдавленное между поверхностями трения, а поскольку жидкости практически несжимаемы, то детали надо сильно постараться, чтобы продавить его и потереться о другую деталь). Кроме предотвращения сухого трения (железа по железу), есть ещё один момент – это целостность масляной плёнки. Если вязкость у моторного масла достаточно большая, масло будет «растягиваться» не разрываясь, то есть будет работать уплотнением, через которое не прорвутся продукты горения и прочий мусор (в ЦПГ, например).

Вывод из предыдущего абзаца таков: большая вязкость моторного масла с точки зрения смазывания деталей – это хорошо (как пример, вода и мёд: наклони ложку, вода стечёт сама, оставив голый металл, а мёд устанешь ждать, пока с ложки слезет). Однако у смазочных материалов есть одно неприятное качество, они изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Соответственно, масло, вязкость которого в разогретом работающем двигателе была идеальной, в холодном моторе будет гуще, а в перегретом, наоборот, жиже (в данном случае мы понимаем, что масло имеет температуру двигателя, и тоже естественно, разогретое, холодное, или перегретое). На практике это означает, что возможно одно из двух: либо масло хорошо работает в моторе, либо позволяет запустить его при сильно отрицательных температурах.

Сезонные и универсальные масла

Поначалу проблему застывания масла на морозе решали применяя масла с разной вязкостью для зимы и лета и называли их сезонными маслами. Совершим небольшой экскурс в историю. Масла в качестве смазки моторов стали применять практически одновременно в появлением этих самых моторов. Говорят, кстати, что первый ДВС Дизеля не имел системы смазки и проработал около минуты, после чего его заклинило в результате теплового расширения деталей. Так что, хочешь не хочешь, а пришлось вводить в конструкцию эту самую систему смазки.

Кстати, первым в мире официально зарегистрированным брэндом моторного масла был Valvoline, запатентованный доктором (в смысле, врачом) Джоном Эллисом в 1873 году. Смазывали им тогда клапана больших паровых машин.

Однако уровень тогдашней нефтехимии был, прямо скажем, зачаточным, да и требования к маслу у тогдашних моторов были гораздо скромнее. Поэтому кроме нефтепродуктов использовались и более привычные для промышленности того времени вещества – растительные масла. Всемирно известный брэнд Castrol в своё время начинал с использования обычного касторового масла. Это, в общем, и отражено в его названии.

Так вот, о сезонности: как уже упоминалось, базовые минеральные масла состоят из большого количества различных нефтяных фракций в определённом диапазоне свойств (кстати, кому интересно, есть статья о функциях и свойствах моторного масла). Внутри этого диапазона они отличаются, в зависимости от своего состава. Например, чем больше в составе масла парафиновых соединений, тем лучше его смазывающие свойства и хуже низкотемпературные качества (температура застывания выше). Соответственно, у разных масел при одной и той же температуре будет разная вязкость и температура застывания. Поскольку в умеренных широтах колебания температур зимой/летом довольно сильны, то масло, хорошо работающее летом, зимой застынет. Ясно, что смазывать двигатель оно в таком состоянии не может. До появления модификаторов вязкости эту проблему можно было решить только заменой масла на более жидкое, застывающее при более низких температурах (ну или разведением костра под картером двигателя:)). Это позволяло заводить двигатели зимой без искусственного разогрева, но снижало смазываемость. Ведь, как мы помним, вязкость у более жидкого масла при прочих равных меньше, а значит и смазывает оно хуже. Вот примерные цифры по распространённой паре летнее/зимнее масло:

  • «летнее» масло М10Дм с вязкостью при 100°С равной 11 сСт, температура застывания -18°С.
  • «зимнее» масло М8Дм с вязкостью при 100°С – 8 сСт, температура застывания -30°С.

Кому интересно, что означают непонятные сочетания типа М10Дм, могут почитать статью о классификации моторных масел. Ну а  «сСт» – это единица измерения кинематической вязкости, о ней мы поговорим ниже.

Отсюда и происходит термин «сезонных» масел. В английском языке аналогом является слово monograde, то есть «одношкальный», если переводить дословно.

По мере развития химической отрасли появились присадки, позволяющие расширить диапазон рабочих температур масла. Одна из присадок понижает температуру застывания масла, называется такая присадка депрессорной. Другая присадка загущает масло при высоких температурах и называется модификатором вязкости. В статье о составе моторного масла я обещал объяснить механизм работы этих присадок, что и сделаю сейчас.

Депрессорные присадки и модификаторы вязкости

Для понимания принципа работы депрессорной присадки посмотрим, почему же застывает масло. Виноваты в этом уже упоминавшиеся парафиновые соединения, входящие в состав нефти, и, соответственно, некоторых продуктов его перегонки, используемых для производства масла и дизельного топлива. С понижением температуры эти соединения начинают образовывать кристаллы. Это можно проследить визуально, масло (или дизельное топливо) становится мутным. Кристаллы слипаются между собой, пока весь объём нефтепродукта не превращается сначала в кашу, а затем и вовсе теряет текучесть. Форма у этих кристаллов игольчатая с торчащими в разные стороны «хвостами», которыми они очень легко сцепляются друг с другом.  Депрессорная присадка позволяет изменить форму образующихся кристаллов с игольчатой на сферическую, предотвращая их слипание между собой и сохраняя, таким образом подвижность масла. Поэтому-то при применении депрессоров масло всё равно мутнеет (то есть кристаллы образуются, просто другой формы), но при этом остаётся жидким при дальнейшем снижении температуры.

Теперь посмотрим, как работает модификатор вязкости, или, по-другому, вязкостная присадка. Молекулы этой присадки выглядят как сжатая пружина «хаотичной завивки». Визуально это похоже на скомканный кусок проволоки. При повышении температуры эта пружина постепенно расжимается, занимая всё больший объём и удерживая внутри этого объёма молекулы масла, тем самым снижая его текучесть. Добавлю, что у синтетических базовых масел таких больших проблем с запарафиниванием нет, поскольку в них все молекулы одинаковы и имеют заданные параметры, в которых заложена очень низкая температура застывания. Например, масло Shell Helix Ultra Extra с вязкостью 5w-30 имеет температуру застывания -48°С, и это далеко не предел.diapazon-vyazkosti-mineralnoe-i-sinteticheskoe-maslo

Здесь, правда, кроется подвох: именно парафины отвечают за смазывание, поэтому их отсутствие понятно как скажется на этой функции масла. Так что в синтетику PAO приходится всё же добавлять минеральную базу, чтобы улучшить смазываемость. Подробно этот вопрос рассмотрен в статье о составе моторного масла.

Вот такими средствами и раздвигается диапазон температур, в котором масло работоспособно. Вниз депрессором, вверх – вязкостной присадкой. А чтобы измерять и контролировать изменения вязкости, а также сравнивать характеристики разных масел, придумали параметр, называемый индексом вязкости.

Индекс вязкости

Как обычно, обратимся к «первоисточникам». Из статьи Википедии узнаём, что вязкость – «это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры…». То, что идёт дальше, нам пока без надобности. Исходя из этого определения можно понять, что у разных масел разная степень изменения вязкости, то есть одно масло при изменении температуры от нуля до ста градусов изменится не очень значительно, а другое в этом же диапазоне вполне может превратиться из каши в воду. Это если утрировать. А то, что величина относительная означает в данном случае её безразмерность. То есть просто число-коэффициент, без всяких Ньютонов, квадратных миллиметров, секунд и прочей физики, получаемое путём сравнения с двумя эталонными маслами, у одного из которых ИВ принимают за 100, у другого за 0, а затем по специальным формулам рассчитывают вязкость исследуемого масла относительно эталонов. Методику придумали до появления синтетики, когда ИВ=100 был наилучшим из возможных. Сейчас большинство масел (даже минералка) имеет ИВ больше сотни. Ну, например:

  • индекс вязкости (ИВ) полусинтетического моторного масла Shell Helix HX7 10w40 равен 154
  • синтетика Shell Helix Ultra 5w40 имеет ИВ 168
  • у минералки Shell Helix HX3 15w40 ИВ равен 132

если мы возьмём ту же минералку ShellHelix HX3, но уже с другим классом низкотемпературной (или «зимней») вязкости, 10w-40, то ИВ этого масла имеет значение 155. Замечаем, что ИВ практически такой же, как у полусинтетики с таким же классом вязкости (10w-40). Делаем вывод, что одинаковый индекс вязкости можно получить разными способами. В полусинтетике свой эффект (или его часть) даёт добавка синтетической базы, которая сама по себе имеет увеличенный относительно минералки индекс вязкости. В минералке ИВ растягивают за счёт добавки модификатора вязкости и депрессорной присадки. Первый увеличивает вязкость в горячем масле, а вторая уменьшает вязкость на морозе.

Классы вязкости

Разберёмся, что же означают «наболевшие» цифры вида 10w-40. Чтобы как-то стандартизировать все масла по их вязкостным характеристикам, смышлёные американцы (контора с названием SAE – Society of Automotive Engeeners) придумали присваивать им классы вязкости. Существует два вида классов: низкотемпературный, и при 100°С. Изначально низкотемпературный класс применялся для зимних сезонных масел, а высокотемпературный для летних. Собственно, буква «w» как раз и означает слово «winter», зима по-английски. В принципе, сезонные масла выпускаются и сейчас (например, для тракторов, или судовых дизелей). Если вы увидели масло с цифрой вязкости, к которой добавлена буква w (например, 10w), это зимнее масло, а если с вязкостью 40 (или другое число без буквы w) – летнее.

Выведем все возможные на данный момент классы вязкости в табличку для наглядности.SAE_klassy_vyazkosti Всего существует 6 «зимних» и 5 «летних» классов. Для зимних классов нормируется 3 параметра: максимальная вязкость в тесте на проворачиваемость, максимальная вязкость в тесте на прокачиваемость и минимальная вязкость при 100°С (условно рабочая температура двигателя). Первые два параметра вытекают из условий, необходимых для запуска двигателя, то есть, чтобы двигатель запустился масло во-первых, должно прокачиваться по системе смазки (понятно зачем, да?:)), а во-вторых, должно позволить провернуть стартёру коленвал (ведь если масло, находящееся между коленвалом и вкладышами шатунов будет слишком густым, может и не получится). Ну а третий параметр говорит нам, что кроме обеспечения запуска двигателя нужно ещё худо-бедно заниматься его смазкой в процессе работы. Если сравнить этот показатель с аналогичным у летних масел и вспомнить, что теоретически чем выше вязкость, тем лучше держится масляная плёнка (повторюсь, до разумных пределов), понятно, что смазывают зимние масла именно «худо-бедно».

Здесь пора уже сказать о том, что вязкость моторного масла бывает динамическая и кинематическая. Их отличие в том, что динамическая вязкость не учитывает плотность жидкости, поскольку характеризует её внутреннее трение. Кинематическая вязкость может быть выражена через отношение динамической вязкости к плотности жидкости (то есть нужно поделить ДВ на плотность:)). Экспериментально её определяют замером времени вытекания определённого количества жидкости через калиброванное отверстие. Большого практического смысла это для нас не имеет, достаточно запомнить, что динамическая вязкость фигурирует в низкотемпературных тестах на прокачиваемость и проворачиваемость, а кинематическая в определении вязкости при рабочей температуре. Ну и единицы измерения у них, конечно, разные (да ещё и по несколько вариантов у каждой). Общеупотребительны сантиПуазы (сП) для динамической вязкости и сантиСтоксы(сСт) для кинематической.vyazkost-dinamicheskaya-kinematicheskaya

Со значением предельной прокачиваемости вроде всё понятно, она должна быть равной (в смысле, не превышать) 60000 сантиПуазов. Для каждого класса эта вязкость должна достигаться на 5 градусов ниже предыдущего. То есть берём цифру зимней вязкости, вычитаем 40, получаем темперутуру достижения максимально допустимой вязкости прокачивания.

С проворачиваемостью чуть сложнее: с понижением цифры класса снижается не только температура (на 5°С каждый шаг), но и допустимая вязкость. То есть масло с вязкостью 10w при температуре -25°С будет более вязким, чем масло с вязкостью 0w при температуре -35°С.

С минимальной вязкостью при 100°С, думаю, всё ясно. Измеряется сантиСтоксами (потому что кинематическая), чем выше, тем лучше.

У летних классов изначально контролировался один параметр – вязкость при 100°С, поскольку больше ничего и не интересовало тогдашних инженеров. Это, как видим, вилка значений минимальная и максимальная, поскольку в одну цифру при производстве влезть нереально, а в диапазон уже можно. Да и по сути это некие границы между классами, по цифрам заметно – следующий класс начинается с цифры, которой закончился предыдущий. Однако читатели повнимательнее заметили ещё одну колонку с названием HTHS. Она появилась позже, когда выяснилось, что в современных моторах гораздо более напряжённые условия. Оно и правильно, технологии улучшаются, с удельного килограмма железа в двигателе собирают всё больше лошадиных сил (или киловатт, кому как нравится). А это приводит к увеличению температуры внутри двигателя. Поэтому в колонке HTHS даётся значение вязкости масла при 150°С и высокой скорости сдвига (1 000 000 1/с).

Кстати, в развёрнутом виде аббревиатура HTHS выглядит так — High Temperature High Shear (rate) и переводится как «высокая температура, высокая скорость сдвига».

Деформация сдвига – это скольжение слоев жидкости относительно друг друга, и в классификации приведено потому, что при высокой скорости сдвига масла временно снижают свою вязкость. Причём у синтетических масел это изменение более выражено, нежели у минералки. Именно этим объясняется наличие двух строчек вязкости 40. Верхняя для универсальных масел, в состав которых в значительных количествах входит синтетика, а вторая для минералки. Значение HTHS – это минимально приемлемый для данного класса порог вязкости в описанных условиях, за которым возможен разрыв масляной плёнки и возникновения участков трения металла по металлу. В общем, этим параметром характеризуется поведение масла при высоких оборотах двигателя.

Каким же должен быть параметр HTHS? С одной стороны, меньшая вязкость моторного масла – это экономия топлива (в пределах 2-5%), с другой – более высокая вероятность повышенного износа деталей двигателя. Я, конечно, не считал, но навскидку сэкономленные на бензине деньги вряд ли покроют ремонт. Поэтому я езжу на «сороковке», хотя и не кручу двигатель сильно, и в машине у меня (Хонда японка 2003 года) прописана возможность применения «двадцатки». Возможно, для нестарых машин оптимальным выбором будет вязкость 30, её минимальный HTHS такой же, как у сороковки, и в то же время будет наличествовать некоторая экономия мощности. Ещё один момент в пользу меньшей вязкости моторных масел – они быстрее протекают по масляным каналам и попадают на точку смазывания. Для некоторых новых машин это может быть критично, в этом случае в рекомендациях автопроизводителя прописана вязкость не выше 30, либо вообще один вариант высокотемпературной вязкости моторного масла (в основном та же тридцатка). В любом случае, как я уже неоднократно говорил, не нужно противоречить рекомендациям автопроизводителя.

Вязкость трансмиссионных масел

Напоследок прольём свет на ситуацию с вязкостью трансмиссионных масел. Ведь параметр вязкости классифицируется SAE и для них тоже. Наверняка каждый встречался с обозначениями вида 75w-90, 80w-90, 85w-140 и другими вариантами. Казалось бы, раз цифры выше, то и вязкость выше. Однако на самом деле вязкость у них такая же, как и у моторки, а цифры изменили, чтобы эти масла не путали друг с другом. Например, трансмиссионное масло 75w-90 по вязкости соответствует моторному маслу 10w-40.transmissiya_vyazkostОдно время ВАЗ даже прописывал в тех.документации на машины заливку моторного масла в коробку передач. Можно было бы, конечно, оставить вязкость в покое (на мой взгляд, для исключения путаницы вполне достаточно надписи на банке «трансмиссионное масло»), однако на этот шаг пошли, видимо для того, чтобы исключить возможность заливки трансмиссии в мотор. Если моторка, в принципе, может удовлетворительно работать в коробке, то обратная замена крайне нежелательна (я бы сказал, противопоказана), поскольку у трансмиссионного масла гораздо меньший запас антиокислительных, детергентных и дисперсантных присадок. В коробке нет такой высокой температуры и взаимодействия с продуктами горения топлива, поэтому они там просто не нужны. Так что в моторе срок жизни трансмиссионки будет в разы меньше, нежели у моторного масла.

Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д.




Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Вязкость, Число Рейнольдса (Re). Гидравлический диаметр. Ламинарный и турбулентный потоки  / / Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д.

Поделиться:   

Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д.

Вязкость жидкости — это её спосбоность к сопротивлению растеканию, то есть характеристика «сцепленности» жидкости. Это явление возникает из-за молекулярного трения внутри жидкости, которое влечет за собой эффект сопротивления трения. Есть две связанные между собой величины, характеризующие вязкость жидкости — это динамическая (абсолютная) и кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей указана в таблице ниже.

Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д.

Жидкость

Температура

Кинематическая вязкость

(oF)

(oC)

сантиСтоксы (cSt)
мм2

Универсальные секунды
Сейболта (SSU)

Аммиак

0

-17.8

0.30

Ангидрид уксусной кислоты (CH3COO)2O

59

15

0.88

Анилин

68
50

20
10

4.37
6.4

40
46.4

Арахисовое масло

100
130

37.8
54.4

42
23.4

200

Асфальт RC-0, MC-0, SC-0

77
100

25
37.8

159-324
60-108

737-1.5M(1500)
280-500

Ацетальдегид (уксусный альдегид) CH3CHO

61
68

16.1
20

0.305
0.295

36

Ацетон CH3COCH3

68

20

0.41

Что такое вязкость масла, основные параметры, свойства, характеристики

Вязкость является одним из важнейших параметров смазочной жидкости. В зависимости от температурных условий, ее показатели могут изменяться в отношении к основной жидкости. Если наблюдаются достаточно низкие температуры, смазочный продукт не должен обладать низкой плотностью.

Этот фактор влияет на быстрый запуск холодного двигателя и высокую прокачку жидкости по автомобильной системе. Что касается высоких температурных показателей, то здесь масло наоборот должно иметь низкую вязкость для поддержания оптимального давления в моторной системе и дополнительной защиты трущихся компонентов и механизмов. Вязкостное значение в плане увеличения напрямую зависит от изменения температурных условий масляной жидкости.

Разновидности

Таким образом, смазочные продукты разделяют на несколько видов:

Летние смазки

Обеспечивают быстрый запуск силового агрегата при температурных условиях, не менее 0°C и эффективно смазывают основные детали системы благодаря высокой степени плотности.

Зимние

Имеют меньший уровень плотности, они способствуют холодному запуску силового агрегата при низких температурных условиях, но не выполняют эффективное смазывание трущихся деталей механизма.

Всесезонные

При низких температурных условиях обладают соответствующей вязкостью, а в летний период времени для них характерны высокие показатели. Таким образом, нередко они являются наиболее оптимальным вариантом, поскольку водителю не нужно затрачивать лишние средства и регулярно менять летние масла на зимние.

Помимо степени вязкости масла обладают антикоррозийными, противоизносными, моющими и антиокислительными свойствами. Но вязкостные характеристики имеют первостепенную важность в классификации масел для силовых агрегатов. Любые виды присадок и эффективных добавок увеличивает стоимость смазки. Но при этом их рекомендуется использовать по назначению, согласно производительным характеристикам двигателя, а также его основным условиям использования.

При выборе смазочного продукта особое внимание следует обращать на рекомендации производителя авто к используемым моторным жидкостям и добавкам, а также необходимой степени вязкости, указанной в инструкции по использованию. В основном на списке указываются, не только спецификации продукта, но и отдельные марки смазочного вещества, приведенные в качестве примера. Владельцу авто придется лишь сделать правильный выбор в пользу эффективного масла с определенным уровнем вязкости.

Общепринятая спецификация SAE

Известно, что аббревиатура SAE в переводе с английского языка обозначает ассоциацию автомобильных конструкторов. Это общепринятый международный стандарт, по которому устанавливается вязкость смазочных продуктов.

Отметим тот факт, что подобная спецификация не демонстрирует качество смазочных веществ, а также их основное применение для тех или иных моделей автомобилей, и типов силовых агрегатов.

Ознакомимся с общими требованиями, предъявляемыми стандартами SAE к моторным жидкостям:

Кинематическая вязкость

Указывает на принадлежность смазочных веществ по классу плотности текучести. Этот показатель выявляется при небольших скоростных сдвигах и температуре 100°C. Измеряется в двух вариантах: согласно принятой системе измерения – в м²/с, по СГС – в градусах Энглера.

Динамическая вязкость масла

Этот показатель указан в маркировке. По примеру с автомаслом SAE 10w30, на значение динамической вязкости указывает первое число, а именно – 10. Собственно, ДВ можно вычислить, перемножив данные плотности автомасла и КВ. Как таковой, показатель ДВ противоположен показателю текучести смазки. Измеряется в паскаль-секундах (Па·с) и пуазах соответсвенно.

Пусковые характеристики

Эти свойства обуславливаются сопротивлением в момент запуска холодного мотора и при начальных оборотах. Показатель может быть определен в момент испытания при низких условиях от -10 до -35, согласно степени плотности. То есть в тех условиях, при которых начинают эффективно работать подшипники коленвала в момент холодного запуска.

Высокий уровень плотности при больших температурных показателях

Это свойство демонстрирует качественную и реальную степень плотности смазки при использовании автомобиля в летний период времени. Здесь также стоит отметить высокие свойства против износа смазочных веществ, уменьшению трения и экономичного использования мотора. Выявляется при большом уровне плотности 150°C и скоростных сдвигах 106 с1. В результате наблюдается имитация загруженности подшипников коленвала в момент эксплуатации при высоких производительных нагрузках.

Прокачка масла

Характеризуется общей скоростью попадания смазки к поверхности трущихся деталей в момент холодного запуска мотора и вероятности износа по причине разворота вкладышей. Выявляется при низких условиях -15/-40 по Цельсию с общей скоростью передвижения 10с1. В результате при оценивании этих требований выполняются основные условия попадания смазочного продукта к приемнику и насосу в момент холодного запуска мотора.

Исходя из представленной информации, спецификация SAE указывает на основные показатели смазочного продукта по степени и классу вязкости. На этот момент к общим стандартам относятся 11 классов вязкости. Для зимних смазочных продуктов использую специальное обозначение в виде буквы W – Winter, в переводе с английского «зима». Соответственно, чем выше степень вязкости, тем большое число используется для определения класса. Летняя вязкость смазочного продукта обозначается SAE от 20 до 60. Зимние показатели вязкости обозначаются с буквой W от 0 до 25.

В качестве альтернативного варианта разберем класс SAE 10w30 для моторного масла. Показатель 10w обозначает тот факт, что состав может быть использован в зимний период. Этот параметр играет важную роль в грамотной эксплуатации двигателя, поэтому к выбору смазки следует подходить внимательно, чтобы не вызвать негативные последствия.

Степень вязкости 30 указывает на температуру использования. То есть такие масла применяются в летний сезон и успешно сохраняют основные свойства в процессе работы мотора при высоких температурах.

Если указывается сразу несколько обозначений SAE 10w30, то это говорит о том, что смазка является всесезонной.

Экспертиза: «убиваем» импортные синтетические масла российским бензином — За рулем

Пытку российским двигателем и российским топливом прошли четыре образца импортных масел вязкостью SAE 5W‑30 от ведущих производителей, занимающих львиную долю отечественного рынка. Исследуем, на какие приоритеты ориентируются производители моторных масел. А главное – как уживаются импортные моторные масла с отечественным бензином и как этот симбиоз сказывается на состоянии двигателя?

Принято считать, что без маловязкого масла современный мотор станет кушать много бензина, а из выхлопной трубы будет дурно пахнуть. Но говорят, что для России всё должно быть другим, в том числе и масло.

Мы взяли три полностью синтетических импортных моторных масла с вязкостью SAE 5W‑30 от ведущих производителей, занимающих львиную долю отечественного рынка, – ExxonMobil, Shell и Castrol. К этой троице присовокупили не столь распространенное, но не менее известное масло Motul.

Как испытывали? На каждом из масел специально подготовленный стендовый двигатель крутился в заданных режимах сто двадцать часов, при этом сравнивались его характеристики на различных стадиях испытаний. Мотор – отечественный восьмиклапанник ВАЗ‑21114 со впрыском, с измененной программой управления и системой масляного охлаждения поршней.

Почему двигатель не иномарочный? Условия испытаний не позволяют. Методика требует до начала испытаний и после них вскрывать мотор, обмерять, дефектовать, фотографировать и взвешивать детали. А современные ненашенские моторы разборке-сборке не подлежат – коленчатый вал там снять нельзя. Точнее, снять можно, а вот ставить обратно уже запрещено.

Через фиксированное время мы отбирали – три раза – пробы масла для оценки темпа его старения. Отслеживали изменение физико-химических показателей масла, а также содержание в нем продуктов износа. А вскрытие мотора уточняло представление об отложениях и износе.

Чтобы отсеять сомнения насчет возможных подделок, свежие пробы масел мы отдали в лабораторию для определения базовых физико-химических показателей и сравнили их с указанными производителями. Если совпадают – стало быть, масла настоящие, не поддельные. Удивило другое: начальные параметры всех четырех масел практически одинаковые. Уж не из одной ли они бочки? Из разных! Это выяснилось после измерений динамической вязкости во всем диапазоне температур. Но сначала вспомним, какие вообще бывают вязкости.

КИНЕМАТИЧЕСКАЯ, ДИНАМИЧЕСКАЯ И HTHS

Имеется прямая связь между вязкостью масла, потерями на трение и скоростью износа узла трения. В классической гидродинамике различают две характеристики вязкости – динамическую и кинематическую. Для мотора важна именно динамическая вязкость масла, поскольку она учитывает изменение плотности в зависимости от температуры. А кинематическая вязкость важна для масленщиков; она может быть точно определена капиллярным вискозиметром. Ранее параметры вязкости, предписанные классом SAE, ограничивали лишь возможный диапазон изменения кинематической вязкости масла при температуре 100 °C. Диапазон этот для масел SAE 30 составляет 9,3–12,6 сСт; для масел SAE 40 он шире12,6–16,3 сСт.

Сейчас классификация по SAE дополнена ограничениями по динамической вязкости при 150 °C. Это так называемая высокотемпературная вязкость HTHS (High-Temperature, High- Shear).

Прежде считалось, что для подбора масла достаточно классификации по SAE, а потом выяснилось, что ее мало. Масла из одной группы при рабочих температурах могут различаться по вязкости на десятки процентов, а это существенно для работы мотора. Потому и ввели дополнительное ограничение.

Динамика изменения кинематической вязкости в процессе испытаний отражает темп старения масла. Это один из основных браковочных параметров масла.

Производители современных масел ориентируются на противоположные приоритеты. Так, фирма Shell заявляет о малой вязкости масла Helix Ultra, которая предопределяет низкие потери на трение. А компания Motul специально разработала масло 8100 X‑сlean FE, у которого заявлено высокое значение HTHS. Кто же прав?

Для полноты картины пройдем по всем температурам – от зимнего холодного пуска до вполне рабочих режимов, как у полностью прогретого мотора. Наивысшие значения высокотемпературной вязкости HTHS при первой пробе – у масла Motul 8100 X‑сlean FE, как и было обещано производителем: 3,2 мПа·с против 2,7 мПа·с у Mobil. Разбег – почти под 20%! Значит, это масло снизит на 20% нагрузку на подшипник – либо позволит увеличить давление на подшипник на те же 20% без ухудшения условий его работы. Плата за это – самые высокие значения динамической вязкости при отрицательных температурах: 8330 мПа·с у масла Motul против 6220 мПа·с у масла Mobil. Значит, в арктиках и антарктиках запустить мотор с маслом Motul будет сложнее.

Содержание продуктов износа в образце масла, отобранном после цикла испытаний, хорошо иллюстрирует защитные свойства масла.

Впрочем, интереснее проследить динамику изменения этого параметра в течение всего срока проведения испытаний. Масла Mobil 1 ESP Formula и Motul 8100 X‑clean FE за 120 часов пытки российским двигателем и российским же (не самым лучшим, как все говорят) топливом изменили свои параметры несильно и вполне предсказуемо. В ходе испытаний динамическая вязкость во всем диапазоне температур увеличилась лишь на 3–5%.

А вот масла Castrol Edge FST и Shell Helix Ultra изменили свою вязкость на 21–28%! Причем рост вязкости у масла Castrol начался практически сразу – такая динамика нехарактерна для обычного поведения масла. А масло Shell до середины испытаний держалось молодцом, но сдалось во второй половине цикла. В итоге к концу испытаний то преимущество, которое было у этих масел перед маслом Motul по вязкости при отрицательных температурах, полностью растаяло. Тем, кто планирует использовать эти масла в суровых северных условиях, есть о чем задуматься.

Еще более выразительную картину, отражающую темпы старения масел, дает анализ динамики изменения кинематической вязкости при 100 °C.

И снова: у масла Motul вязкость практически не изменяется. У масла Mobil изменение вязкости более заметно, причем к концу срока испытаний она вышла на пороговое значение. А вот Castrol выдал очень существенное увеличение вязкости при 100 °C, далеко выскочив за допустимые пределы. Самое интересное, что вязкость при 40 °C к концу испытаний стала уменьшаться – это можно увидеть из данных в итоговой таблице. Индекс вязкости улетел аж за 210!

Индекс вязкости – это важный параметр моторного масла, который характеризует темп изменения вязкости при росте температуры. Чем он выше, тем меньше разница между вязкостями при высокой температуре и при низкой. Для полных синтетик он обычно лежит в диапазоне 160–180.

И еще одна странность масла Castrol. Обычно щелочное число постепенно снижается: срабатывается комплекс моющих присадок. А тут наоборот – рост!

Возможно, из отложений, формируемых в двигателе, в масло возвращается кальций или другой элемент, на который и реагирует прибор. Кстати, для остальных трех масел тот же метод дал ожидаемый результат.

Энергосбережение масел мы оценивали дважды, сопоставив расход топлива в режимах нашего цикла как со свежим маслом, так и с отработавшим 120 моточасов. Эти результаты также сведены в таблицах.

Здесь вновь уместно вернуться в разговору об HTHS. Масло с самым высоким значением HTHS – Motul 8100 X‑clean FE – и здесь показало лучший результат. Впрочем, все испытанные масла, судя по результатам, вполне могут быть отнесены к энергосберегающим. Но те, у которых темп роста вязкости ниже, в наименьшей степени изменили расход топлива и мощность мотора после цикла длительных испытаний. Наиболее наглядно влияние высокотемпературной вязкости проявилось при анализе защитных функций масла. Анализ содержания продуктов износа в пробах масел, отобранных на итоговой стадии испытаний, четко выявляет безоговорочное лидерство масла с высоким HTHS. Это Motul 8100 X‑clean FE. Вполне объяснимо: выше вязкость – больше толщина разделяющего слоя и меньше износ деталей двигателя.

Вскрытие мотора после циклов испытаний показало примерно одинаковый итоговый уровень высоко- и низкотемпературных отложений, при этом более стабильные масла дали чуть лучший результат. Но в целом все масла по этим параметрам показали высокий результат, характерный для высококачественных синтетик.

Высокотемпературные отложения на боковых поверхностях поршней, оставленные современными синтетическими маслами, не должны выходить за 1,5 балла шкалы ПЗВ. И не вышли. Шкала ПЗВ – это шкала экспертных оценок уровня отложений: абсолютно чистый поршень – 0 баллов, черный и грязный – 6 баллов.

НЕ ДЛЯ РОССИИ?

Почему масла по-разному проявили себя в ходе испытаний? Два из них – Motul 8100 X‑сlean FE и Mobil 1 ESP Formula – отработали без замечаний, а два других показали не столь оптимистичный результат. Сам характер старения масла, когда вязкость начинает гулять, а другие параметры в целом остаются в норме, чаще всего свидетельствует о том, что полимерные загустители масла, входящие в использованный пакет присадок, с чем-то конфликтуют.

Затевая эту экспертизу, мы хотели продолжить поднятую нами три года назад тему «масляной чумы» – непредсказуемого разложения масла, при котором образуется черный гудрон в каналах системы смазывания, масляном поддоне, клапанном механизме. Эта болезнь убила не одну сотню моторов. И масленщики в качестве одного из возможных виновников этой беды называли российский бензин. Тогда мы нашли и другие причины «чумы», причем подтвержденные экспериментом. Но надо было проверить и версию о влиянии плохого бензина.

Решение нашлось после нашей экспертизы дешевых 95‑х бензинов (ЗР, 2015, № 5), в ходе которой выяснилось, что большинство из них содержит запрещенный метанол. Именно такой бензин мы и использовали для наших испытаний

Испытанные синтетики дали сравнительно тонкие слои (в целом – близкой толщины) низкотемпературных отложений.

Таким образом, наши исследования подтвердили, что плохой бензин реально способен испортить масло, а вместе с ним и мотор. Да, но ведь масла Motul 8100 X‑сlean FE и Mobil 1 ESP Formula, работая на таком же бензине, никаких претензий к нему не высказали! Значит, пакет присадок можно скорректировать таким образом, чтобы и в наших условиях масло работало нормально. Другое дело, что не всем это удается.

А пока повторяем: широким кругом объезжайте непроверенные АЗС! Что касается выбора моторного масла, то мы советуем отдавать предпочтение продуктам с более высоким значением HTHS.

Целее будут мотор, нервы и кошелек!

Как оценивали

Полученные нами результаты носят относительный характер, применимый только к сопоставлению четырех испытанных синтетик. При сравнении моторных характеристик двигателя в тест включали еще одно масло – относительно простую анонимную полусинтетику того же класса вязкости, взятую как базу для сравнения. Стендовые испытания полностью исключают неопределенность, неизбежную при проверке на реальном моторе в обычных условиях эксплуатации. В последнем случае многое зависит от режимов работы двигателя, его технического состояния, стиля вождения, качества топлива, погоды за бортом и ряда случайных факторов.

Примененная методика позволяет оценить сравнительное качество моторного масла по признакам, которые обычно учитываются при их допуске к применению различными автопроизводителями. Перечислим эти признаки.

Энергосбережение определяется по изменению среднего удельного расхода топлива при работе на испытывающемся масле по сопоставлению с базовым.

Защита от износа определяется по изменению массы контрольных деталей (вкладыши подшипников коленчатого вала и поршневые кольца), изменению размера деталей, содержанию продуктов износа в пробе моторного масла, отобранной после испытаний.

Склонность к образованию высокотемпературных отложений определяется визуальной оценкой уровня загрязненности боковых поверхностей поршней. Склонность к образованию низкотемпературных отложений определяется по изменению массы контрольных весовых элементов – деталей двигателя, устанавливаемых в клапанной крышке (сетка маслоотделителя) и в масляном поддоне (приемный грибок масляного фильтра).

Экологические показатели определяются по изменению токсичности отработавших газов при работе двигателя по стандартному циклу испытаний на испытывающемся масле по сравнению с базовым.

Кроме того, оценивали сравнительный темп старения моторного масла и его влияние на показатели двигателя. Ресурсные показатели масла характеризовались динамикой изменения его вязкости, щелочного и кислотного чисел, изменением диспергирующей способности.

В качестве браковочных параметров, на основании которых производилась оценка сохранения работоспособности масла, применяли границы вязкости, определяемые его классом по SAE. Для масла класса SAE 5W‑30: кинематическая вязкость, замеренная при температуре 100 °C, должна быть в диапазоне 9,3–12,6 сСт. Кроме того, масло выбраковывали в том случае, если на каком-то этапе испытаний его щелочное число падало более чем на 50% от начального значения.

Высокотемпературная вязкость масла

В современных двигателях температура масла в рабочей зоне может доходить до 180–200 °C, особенно в паре трения поршневое кольцо – цилиндр двигателя. Вязкость масел даже одной группы по SAE при таких температурах может существенно различаться. Так, ранее проведенные нами экспертизы показали, что для масел группы «сороковок» при 150 °C кинематическая вяз‑ кость может меняться в диапазоне 5,4–6,8 сСт, то есть разбег достигает 25%! Для «тридцаток» относительная разница может быть еще больше.

Именно поэтому в редакциях правил SAE J300 начиная с 2001 года появилось понятие высокотемпературной вязкости HTHS. Это динамическая вязкость масла, определяемая на ротационном вискозиметре при фиксированных условиях – при скорости сдвига 106 1/с.

У производителей современных масел одинаковая цель – оптимизация работы двигателя, но для ее достижения они выбирают взаимоисключающие способы. Так, например, в описании масла Shell Helix Ultra говорится, что благодаря малой вязкости оно снижает потери на трение. А фирма Motul специально разработала масло 8100 X‑clean FE с высоким значением HTHS.

Кто же прав? Обратимся к теории. Любая пара трения в двигателе – это своеобразный подшипник: цилиндрический, если это подшипник коленчатого вала, или плоский (ползун), если это, допустим, пара трения поршневое кольцо – цилиндр. Так вот, одним из важнейших показателей качества работы подшипника является коэффициент нагруженности. Он определяется как отношение средней нагрузки на подшипник к рабочей вязкости масла, умноженной на скорость сдвига, и всё это умножается на квадрат отношения величины рабочего зазора к диаметру подшипника. Значение коэффициента нагруженности должно лежать в определенных пределах. Превышение влечет за собой резкое увеличение скорости износа и потерь на трение, но и слишком низкий коэффициент нагруженности приводит к росту потерь на трение.

Нагрузка и скорость в подшипнике – параметры режимные, их не трогаем. Если уменьшаем HTHS, то автоматически увеличиваем нагруженность подшипника. И компенсировать это можем только величиной рабочего зазора – его надо уменьшать. Но и тут есть свой лимит! Значит, для каждого мотора, с его особенностями конструкции и режимов работы, есть своя оптимальная высокотемпературная вязкость HTHS.

Более того, даже в случае одного мотора для каждого из режимов его работы будет своя оптимальная HTHS. И закон простой – чем выше нагрузка, тем выше должна быть вязкость.

А что говорят правила SAE J300? В них оговорена лишь зависимость от класса вязкости. Для «двадцаток» – не менее 2,6 мПа·с, для «тридцаток» и части «сороковок» – не менее 2,9 мПа·с, для остальных – не менее 3,7 мПа·с. Заметьте – не менее! А потому, в свете современных тенденций создания моторов, позиция бренда Motul нам все-таки ближе. Результаты проведенных испытаний укрепляют нас в этом мнении.

Редакция благодарит сотрудников лаборатории фирмы ВМПАВТО

и лично ее директора В.Н. Кузьмина за техническую помощь в подготовке материала.

Свежие новости:

определение, виды. Индекс вязкости масла :: SYL.ru

Функционирование большинства механизмов требует соблюдение определенных условий. Внутренняя работа агрегатов, в данном случае двигателя внутреннего сгорания, сопряжена с высокими оборотами конструктивных узлов и деталей, которые соприкасаются друг с другом, и происходит процесс трения. Без специальной защиты металлические элементы быстро выйдут из строя, так как поверхности будут нагреваться и стираться. Для предотвращения деструкции применяется расходный материал – техническое масло. В автомобильных агрегатах – это моторное масло. Как и любое смазочное вещество, оно имеет набор особенных параметров, главным из которых считается вязкость.

Определение вязкости

Само понятие вязкости масла подразумевает под собой возможность смазочной жидкости доставлять сопротивление движению одного элемента относительно другого. При этом выделяется тепло, которое нивелируется самим веществом, отводя его за пределы рабочей среды.

вязкость масла

Данный параметр не является постоянной величиной и может (и будет) изменяться в зависимости от температурного режима, молекулярной структуры масла и стабильности силового устройства. Однако вязкость масла – это показатель смазывающего материала в какой-то определенный и конкретный промежуток времени.

Для обоснованного и правильного подбора смазочной жидкости к автомобильному двигателю необходимо иметь понятие о вязкости кинематического и динамического характера. Синонимами этих показателей являются высокотемпературная и низкотемпературная вязкость соответственно.

В помощь автовладельцу призваны стандарты данного параметра, которые устанавливает международное Сообщество автомобильных инженеров, имеющее знакомое каждому профессиональному водителю аббревиатуру – SAE. Один из нормативов характеризует динамику и кинематику консистенции автомобильного масла.

Динамический параметр

Динамическая вязкость масла определяет силовое сопротивление смазочного материала, которое появляется при циркуляции двух слоев жидкости, разделенных расстоянием в сантиметр и движущихся с заданной скоростью (1 см/с). Для определения данного параметра существует специальный прибор, называющийся вискозиметр, единицей измерения которого является Па*с (Паскаль-секунда) для динамики и м²/с (квадратный метр на секунду) для кинематики.

вязкость масла

В соответствие с международным стандартом описываемый вязкостной показатель определяется маркировкой со следующей градацией температурного режима:

  • 0W – масляный продукт будет эффективно прокачиваться вплоть до -35 ℃;
  • 5W – тот же вариант эксплуатации, но до температуры в -30 ℃;
  • 10W – до -25 ℃;
  • 15W – до -20 ℃;
  • 20W – до -15 ℃.

Стоит отметить, что температура полного замерзания смазки будет на 5-10 градусов ниже от маркировки вязкости по каждой позиции.

Соответственно, можно заметить, что масла с маркировкой ниже 10W (по вышеописанному списку) не могут считаться на территории России и стран СНГ всесезонными. По-настоящему всесезонкой будут только смазочные жидкости первых двух позиций – 0W и 5W.

Кинематический показатель

Кинематическая вязкость масла – это показатель при воздействии высоких температур. Ее определение сводится к временной возможности протекания жидкости определенного количества через отверстие заданного диаметра. Показатель замера выражается в сантистоксах (сСт), м²/с или мм²/с. При этом 1сСт равен 1 мм²/с или 0,000001 м²/с.

маркировка вязкости

Самыми востребованными коэффициентами данной вязкости на рынке смазочных материалов являются показатели от 20 до 60, соответствующие нормативу SAE. При этом чем ниже числовое значение, тем консистенция смазки более жидкая.

Оба показателя вязкости масла имеют прямую зависимость от плотности смазывающего вещества.

Индекс

В характеристики вязкости присутствует еще один немаловажный показатель. Это ее индекс. Он обозначает понижение вязкости кинематического характера при повышении температуры масляной жидкости. Индекс вязкости масла — параметр относительный. По его показаниям можно судить о возможности эксплуатации смазочного материала в разных температурных режимах.

масляная жидкость

Качественный смазывающий продукт обусловлен наличием высокого вязкостного индекса, потому как технические характеристики хорошего масла практически не зависят от воздействия внешних условий функционирования. А если индекс небольшой, то на продукт очень сильно влияют и погодные условия, и температура двигателя, и даже стиль вождения.

Данный параметр обладает зависимостью от химической составляющей моторного масла. В минеральных смазках он невысокий, порядка 130, а в синтетике достигает 180. Полусинтетика, соответственно, находится где-то посередине, имея индекс в районе 150.

Вязкость моторного масла: что такое, обозначения, стандарты

Учитывая большие объемы масла, используемого грузовиками и строительной техникой, фактор цены и ресурса смазочных материалов важен для бизнеса, особенно для крупных автопарков.

Это свойство прямо влияет на эффективность смазки, защиту от износа, а в холодном климате и на саму возможность запуска двигателя. Узлам, смазываемым принудительно маслонасосом, требуется обеспечение давления масла в определенных пределах, а оно находится в прямой пропорции с его вязкостью. Эффективность смазки разбрызгиванием (в первую очередь стенок цилиндров) зависит и от объема масла, выходящего через зазоры вкладышей, и от прочности масляной пленки, то есть вновь связана с вязкостью.

Появление в конструкции двигателей гидрокомпенсаторов, а затем и гидравлического привода фазовращателей также пришлось учитывать при составлении требований к вязкости моторного масла. Недостаточно вязкий продукт нарушает работу гидрокомпенсаторов, что выдает себя характерным стуком в механизме привода клапанов.

Зависимость вязкости от температуры

Моторное масло – это сложная по составу жидкость, состоящая из органических (базовое масло) и неорганических (часть пакета присадок) компонентов. У любого сорта материала есть ярко выраженная зависимость вязкости от температуры. По мере ее роста вязкость падает, снижается давление в масляной системе, уменьшается прочность масляной пленки. Поэтому при превышении определенной температуры масло может потерять это свойство настолько, что под нагрузкой трение в двигателе перейдет в сухое, а это неизбежно приведет к поломке.

При снижении температуры масло, напротив, густеет. Ухудшается прокачиваемость, возрастает сопротивление масляного фильтра, снижается объем масла, разбрызгиваемого в картере. При увеличении вязкости выше определенного порога становится невозможным запуск двигателя с помощью электростартера: его мощности не хватает, чтобы раскрутить коленчатый вал до нужных оборотов либо даже просто сдвинуть его с места.

Классическое минеральное базовое масло отличает наиболее ярко выраженная зависимость вязкости от температуры, то есть оно имеет минимальную ширину диапазона применяемости. По этой причине характеристики продукции приходится корректировать введением дополнительных присадок. Высококачественные синтетические базовые масла позволяют обеспечивать наиболее широкие границы применимости: при великолепных низкотемпературных свойствах масло не теряет способность смазывать и защищать мотор после прогрева и под нагрузкой.

Зависимость вязкости от срока службы смазочного материала

По мере эксплуатации масло неизбежно стареет, его вязкостные характеристики меняются:

  • окисляется и насыщается продуктами неполного сгорания топлива базовое масло;
  • разрушаются введенные в состав продукта стабилизаторы вязкости.

Для обеспечения нормальных интервалов замены масла необходимо, чтобы к концу срока его параметры оставались в пределах, заданных производителем двигателя. Старение масла становится к концу срока службы хорошо заметным: вязкость снижается, одновременно ухудшаются и низкотемпературные характеристики.

Используя высококачественные базовые масла и современные пакеты присадок, ROLF Lubricants GmbH может предложить продукцию не только со стандартными, но и с увеличенными сроками замены в соответствии со специфическими допусками автопроизводителей (например, BMW LL-01). В то же время намеренное увеличение интервалов замены, если оно прямо не оговорено в сервисной книжке для масел с конкретным допуском, не может быть рекомендовано.

Нужно учитывать, что сроки замены устанавливаются автопроизводителями для среднестатистических условий эксплуатации. В ряде случаев требуется сокращать интервалы обслуживания. Сюда относятся:

  • частые пробки, в которых двигатель работает на минимальных оборотах (наихудшие условия смазки) без набора километража на одометре;
  • жесткая эксплуатация (перегрузки, агрессивное вождение, внедорожная езда), когда возрастают темпы старения и окисления масла.

В таких условиях вязкостные свойства масла, как и другие эксплуатационные характеристики, уже могут выйти за установленные пределы быстрее, что ускорит рост износа двигателя. Именно поэтому в сервисных книжках обычно прямо предписываются сокращенные интервалы замены масла в описанных случаях.

Стандартизация вязкости смазочного материала

Для надежности смазки двигателя в первую очередь требуется, чтобы кинематическая вязкость масла при рабочей температуре находилась в определенных границах. Также особо оговаривается минимальная динамическая вязкость при повышенной температуре. При зимней же эксплуатации необходимо задать предельно высокую динамическую вязкость масла для определенной температуры, чтобы иметь уверенность в возможности прокрутки двигателя стартером и сохранении прокачиваемости материала насосом.

Общепринятая спецификация SAE J300 удобна и позволяет легко описывать и сравнивать вязкостные характеристики моторных масел. Ее принцип легко описывает простая таблица:

Группа классов вязкости

Маркировка по мере возрастания вязкости

Зимние масла

0W

10W

15W

20W

25W

Летние масла

20

30

40

50

60

Таким образом, для сравнения двух масел достаточно сопоставить индексы заявленных классов. У летних масел увеличение числового индекса гарантирует, что вязкость при 100 градусах Цельсия (условная рабочая температура двигателя) попадает в больший диапазон числовых значений, чем у масла с меньшим индексом. Для зимних продуктов рост индекса означает ухудшение низкотемпературных свойств и увеличение температуры, при которой нормирована динамическая вязкость.

Однако сезонные масла в большинстве климатических поясов в эксплуатации неудобны, так как требуют замены два раза в год, даже если материал еще не потерял свои свойства. При небольших сезонных пробегах это экономически невыгодно. Поэтому большинство современных моторных масел, в том числе и выпускаемых ROLF Lubricants GmbH, являются всесезонными. У них в маркировке класса вязкости через дефис указываются два индекса, например SAE 10W-40.

Поскольку по мере старения масла его вязкость при рабочей температуре мотора неизбежно снижается, хорошим признаком качества и ресурса считается близость кинематической вязкости свежего продукта при 100 °С к верхней границе, заданной указанным классом SAE. Например, для класса SAE 30 максимум вязкости по стандарту равен 12,5 мм2/с, а у моторных масел ROLF она составляет:

  • ROLF 3-SYNTHETIC 5W-30: 12,2 мм2/с;
  • ROLF GT 5W-30 SN/CF: 12,1 мм2/с;
  • ROLF JP SAE 0W-30 ILSAC GF-5/API SN: 11,7 мм2/с;
  • ROLF JP SAE 10W-30 ILSAC GF-5/API SN: 12,0 мм2/с.

Моторные масла ROLF

Water — динамическая и кинематическая вязкость

Вязкость жидкости является мерой ее сопротивления постепенной деформации под действием напряжения сдвига или растяжения .

Для получения дополнительных определений перейдите к Абсолютная (динамическая) и кинематическая вязкость . Абсолютная или динамическая вязкость используется для вычисления числа Рейнольдса, чтобы определить, является ли поток жидкости ламинарным, переходным или турбулентным.

Онлайн калькулятор вязкости воды

Приведенный ниже калькулятор можно использовать для расчета динамической или кинематической вязкости жидкой воды при заданных температурах.
Выходная динамическая вязкость дана в сП, мПа * с, Па * с, Н * с / м 2 , фунт f * с / фут 2 и фунт м / (фут * ч),
, в то время как кинематическая вязкость дана в сСт, м 2 / с и фут 2 / с

Примечание! Температура должна находиться в пределах 0-370 ° C, 32-700 ° F, 273-645 K и 492-1160 ° R, чтобы получить действительные значения.

См. Вода и Тяжелая вода — термодинамические свойства.
См. Также другие свойства Вода при с различными температурами и давлением : Точки кипения при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность и удельный вес, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации, pK w нормальной и тяжелой воды, точки плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях равновесия газ-жидкость, давление насыщения, удельный вес, удельная теплоемкость (теплоемкость), удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и давление пара в газе жидкое равновесие.

См. Также динамическая и кинематическая вязкость воздуха, аммиака, бензола, бутана, диоксида углерода, этана, этанола, этилена, метана, метанола, азота, кислорода и пропана.

На рисунках и в таблицах ниже показано, как изменяется вязкость воды с температурой (° C и ° F) при давлении насыщения воды (что для практического использования дает тот же результат, что и атмосферное давление при температуре <100 ° C (212 ° F)) , Один рисунок, показывающий относительную вязкость с изменениями давления и температуры, также включен.

water_viscosity

water_viscosity

water_temp_pressure_viscosity Вернуться наверх

Температура Давление Динамическая вязкость Кинематическая вязкость
° С
[° C] [МПа] [Па с], [Н с / м2] [сП], [МПа с] [фунт-сила / фут 2 * 10 -5 ] 2 / с * 10 -6 ], [сСт])
0.01 0.000612 0.0017914 1.79140 3.7414 1.7918
10 0.0012 0.0013060 1.30600 2.7276 1.3065 1.3065 0,0066 1.00800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 2.0919 1,0035
25 0,0032 0,0008900 0,89004 1.8589 0.8927
30 0.0042 0.0007972 0.79722 1.6650 0.8007
40 0.0074 0.0006527 0,0124 0,0005465 0,54650 1,1414 0,5531
60 0.0199 0.0004660 0.46602 0.9733 0.4740
70 0.0312 0.0004035 0.40353 0,8428 0,4127
900 900 900 040 040 940 403 063 000 040 000 040 000 0407 0 040 000 0407 0 900 000 04063 0 040 940 900 900 040 000 040 940 900 04063 0 040 940 900 900 0 900 000 0 900 0 900 9 0 0 900 000 01 01 900 900 900 900 0,3643
90 0,0702 0,0003142 0,31417 0,6562 0.3255
100 0.101 0.0002816 0.28158 0.5881 0.2938
110 0.143 0.0002546 0.25461 0 0282816 9063 0,0002320 0,23203 0,4846 0,2460
140 0,362 0.0001966 0,19664 0,4107 0,2123
160 0,618 0,0001704 0,17043 0,3559 0,1878
180 1,00 0,01504 0,163504 0,163 001
200 1,55 0,0001346 0,13458 0,2811 0,1556
220 2.32 0,0001218 0.12177 0.2543 0.1449
240 3.35 0.0001111 0.11106 0.2320 0.1365
260 4.69 0,01 0,1299
280 6,42 0,0000936 0,09355 0,1954 0.1247
300 8,59 0,0000859 0,08586 0,1793 0,1206
320 11,3 0,0000783 0,07831 0,1636 0,0000703 0,07033 0,1469 0,1152
360 18,7 0,0000603 0.06031 0.1260 0.1143

Наверх

900 900

0,863 0 0,963 063 963 063 963 963 963 663
Температура Давление Динамическая вязкость Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость

[фунт / кв.дюйм] [фунт ф с / фут 2 * 10 -5 ] [фунт м / (фут ч)] [сП] , [мПа с] [футы 2 / с * 10 -5 ]
32.02 +0,9506 3,7414 4,3336 1,7914 1,9287
34 0,0962 3,6047 4,1752 1,7259 1,8579
39,2 0,1180 3,2801 3,7992 1,5705 1,6906
40 0,1217 3,2340 3,7458 1,5484 1.6668
50 0.1781 2.7276 3.1593 1.3060 1.4063
60 0.2563 2.3405 2.7109 1.1206 1.12062 1.2062 1.2062 1 206 9006 2,0337 2,3556 0,9737 1,0503
80 0,5076 1,7888 2.0719 0.8565 0.9250
90 0.6992 1.5896 1,8411 0,7611 0,8234
100 0,9506 1,4243 0,69620 0,6962 0,6962 0,6962 0,669 0 110 1,277 1,2847 1,4880 0,6151 0,6682
120 1.695 1.1652 1.3496 0.5579 0.6075
130 2.226 1.0620 1.2300 0.5085 0.5551
140 2.893 0,889 3 0,889 3 0,889 3 0 9003 0,889 3 0,889 3 0 9003 0,5102
150 3,723 0,8950 1,0366 0,4285 0,4706
160 4.747 0,8279 0,9589 0,3964 0,4367
170 6 000 0,7698 0,8916 0,3686 0,4074
180 0,863 0 3003 9003 06300 063 000 063 7 900 900 900 0 747 0,3820
190 9,349 0,6745 0,7813 0,3296 0,3596
200 11.537 0,6300 0,7297 0,3016 0,3371
212 14,710 0,5881 0,6812 0,2816 0,3163
220 0,263 900 900 90 0,663 0 9003 0 9003 0 9003 0 9003 0 9003 0503 0503 9363 5963 5363 0,3032
240 25,001 0,5050 0,5850 0,2418 0,2750
260 35.263 0,4575 0,5299 0,2191 0,2515
280 49,286 0,4176 0,4837 0,2000 0,2320
300 900,2 0 9003 0,163 063 063 0,163 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 9363 0,2157
350 134,73 0,3202 0,3708 0,1533 0,1853
400 247.01 0,2750 0,3185 0,1317 0,1648
450 422,32 0,2404 0,2785 0,1151 0,1504
500 0,166 0,163 900 0 0163 0,1398
550 1045,0 0,1888 0,2187 0,0904 0,1322
600 1542.1 0.1673 0.1937 0.0801 0.1270
625 1851.2 0.1562 0.1809 0.0748 0.1252
650 0309 0,163 9009 06300 9006 03666 0 09501 1 9006 0.1239
675 2618.7 0.1292 0.1496 0.0619 0.1230

Наверх

Преобразование единиц

Динамическая вязкость, абсолютная грамм сП,
сП / (сантиметр-секунда) [г / (см-с)] = уравновешенность [P], килограмм / метр-секунда [кг / мс] = ньютон-секунда / квадратный метр [Н с / м 2 ] = паскаль-секунда [Па с] , фунт / (фут-час) [фунт / (фут-ч)], фунт / (фут-секунда) [фунт / (фут-с)], рейн [рейн]

  • 1 сП = 0.001 Па с = 0,01 P = = 0,01 г / (см сек) = 6,72197×10 -4 фунт / (фут с) = 2,4191 фунт / (фут ч)
  • 1 фунт / (фут ч) = 0,00027778 фунт / ( футы с) = 0,00041338 Па с = 0,0041338 P = 0,41338 сП
  • 1 фунт / (фут с) = 3600 фунтов / (фут ч) = 1,4816 Па с = 14,8816 P = 1488,16 сП
  • 1 кг / (мс) = 1 (Н с) / м 2 = 1 Па с = 10 P = 1000 сП = 0,672197 фунт / (фут с) = 2419,09 фунт / (фут ч)
  • 1 (Н с) / м 2 = 1 кг / (мс) = 1 Па с = 10 P = 1000 сП = 0,672197 фунт / (фут с) = 2419.09 фунт / (фут ч)
  • 1 P = 1 г / (см с) = 0,1 Па с = 100 сП = 0,067197 фунт / (фут с) = 241,909 фунтов / (фут ч)
  • 1 Па с = 1 кг / (мс) = 1 (нс) / м 2 = 10 P = 1000 сП = 0,672197 фунт / (фут с) = 2419,08 фунт / (фут ч) = 0,00014504 рейн
  • 1 рейн = 6894,76 Па с

См. Также Преобразователь единиц абсолютной или динамической вязкости

Вязкость Kinematic
сСт [сСт] = квадратный миллиметр / секунда [мм 2 / с], квадратный фут / час [фут 2 / ч], квадратный фут / секунда [футы 2 / с], квадратный дюйм / секунда [в 2 / с], квадратный метр / час [м 2 / ч], квадратный метр / секунду [м 2 / с], сток [Св] = квадратный сантиметр / секунда [см 2 / с]

  • 1 см 2 / с = 1 св = 100 мм 2 / с = 100 сСт = 1×10 -4 м 2 / s = 0.36 м 2 / ч = 1,07639×10 -3 футов 2 / с = 3,875008 футов 2 / ч = 0,1550003 при 2 / с
  • 1 сСт = 1 мм 2 / с = 0,01 St = 1×10 -6 м 2 / с = 0,0036 м 2 / ч = 1,076639×10 -5 футов 2 / с = 0,03875008 футов 2 / ч = 0,001550003 при 2 / с
  • 1 фут 2 / ч = 2,7778х10 -4 футов 2 / с = 0,04 при 2 / с = 2,58064х10 -5 м 2 / с = 0.092 м 2 / ч = 25,8064 сС = 0,258064 St
  • 1 фут 2 / с = 3600 фут 2 / ч = 144 в 2 / с = 0,092 м 2 / с = 334,451 м 2 / ч = 92903,04 сСт = 929,0304 St
  • 1 на 2 / с = 0,0069444 фута 2 / с = 25 футов 2 / ч = 0,00064516 м 2 / с = 2,322576 м 2 / h = 645,16 сСт = 6,4516 St
  • 1 м 2 / ч = 1/3600 м 2 / с = 2,7778×10 -4 м 2 / с = 2.7778 см 2 / с = 277,78 мм 2 / с = 277,78 сСт = 2,7778 Ст = 0,00298998 футов 2 / с = 10,7639 футов 2 / ч = 0,430556 при 2 / с
  • 1 м 2 / с = 3600 м 2 / ч = 1×10 4 см 2 / с = 1×10 4 St = 1×10 6 мм 2 / с = 1×10 6 сСт = 10,7639 фут 2 / с = 38750,08 фута 2 / ч = 1550003 при 2 / с
  • 1 мм 2 / с = 1 сСт = 1×10 -6 м 2 / с = 0.0036 м 2 / ч = 0,01 см 2 / с = 0,01 St = 1,07639×10 -5 футов 2 / с = 0,03875008 футов 2 / ч = 0,001550003 при 2 / с
  • 1 St = 1 см 2 / с = 100 сСт = 100 мм 2 / с = 1×10 -4 м 2 / с = 0,36 м 2 / ч = 1,076 x 10 -3 фут 2 / с = 3,875008 футов 2 / ч = 0,1550003 в 2 / с

См. Также Преобразователь единиц кинематической вязкости

Связанные мобильные приложения от Engineering ToolBox Engineering Toolbox Apps

— бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.

Вернуться к началу

.

Динамическая вязкость обычных жидкостей

Абсолютные или динамические вязкости для некоторых распространенных жидкостей при температуре 300 K указаны ниже:

Алкоголь, метил (метанол) 2.0036 1.3535 0 1.3500 900 900 1.3550 9 0008
Жидкость Абсолютная вязкость
(Н с / м 2 , Па с) (сантипуаз, сП) (10 -4 фунт / с фут)
Уксусная кислота 0,001155 1.155 7.76
Ацетон 0.000316 0.316 2.12
Спирт этиловый (этанол) 0.001095 1.095 7,36
Спирт метиловый (метанол) 0,56 3,76
Спирт пропиловый 0,00192 1,92 12,9
Бензол 0.000601 0.601 4.04
Кровь 0.003 — 0.004
Бром 0.00095 0.95 6.38
Дисульфид углерода 2.00036
Тетрахлорид углерода 0.00091 0.91 6.11
Касторовое масло 0.650 650
Хлороформ 0.00053 0.53 3.56
декан 0.000859 0.859 5.77
додекан 0.00134 1.374 9.23
этиленгликоль 0,0162 16,2 109
трихлорфторметановый хладагент R-11 0.00042 0.42 2.82
Глицерин 0.950 950 6380
Гептан 0.000376 0.376 2.53
гексан 2 9007 2.0000
керосин 0,00164 1,64 11,0
льняное масло 0,0331 33.1 222
Меркурий 0.0015 1.53 10.3
Молоко 0.003
Октан 0.00051 0.51 3.43
0,01 8,0 54
пропан 0,00011 0,11 0,74
пропилен 0.00009 0,09 0.60
Пропиленгликоль 0.042 42
Толуол 0.000550 0.550 3.70
Скипидар 1.3.2375 1.3.2475
вода, свежие 0,00089 0,89 6,0

Жидкости — Температура и динамическая вязкость

  • Уксусная кислота
    Ацетон
    Анилин
    Бензол
    Бромбензол
    N-бутан
    дисульфид углерода
    углекислый газ
    Четыреххлористый углерод
    Хлороформ
    Диэтиловый эфир

Liquids - dynamic visosities

  • Этанол
    Этилацетат
    Этилформиат
    N-гексан
    н-Гексадекан.
    Меркурий
    Метанол
    Нитробензол
    Н-октан
    Масло касторовое
    Масло оливковое
    Н-Пентан
    Н-Пропан
    Серная кислота
    Толуол

Liquids - dynamic visosities

.
Какая разница между динамической и кинематической вязкостью?

Вязкость жидкости является важным физическим свойством, которое влияет на поведение жидкости при ее течении. Высоковязкие жидкости более устойчивы к деформации под воздействием напряжения и текут менее легко, в то время как менее вязкие жидкости текут легче и менее устойчивы к нагрузкам. Два основных способа измерения вязкости выражаются в динамической и кинематической вязкости.Эти меры взаимосвязаны, но имеют разные применения.

The pascal, a unit of pressure, was named after Frenchman Blaise Pascal. Паскаль, единица давления, был назван в честь француза Блеза Паскаля.

Динамическая вязкость, также называемая абсолютной вязкостью, является наиболее часто используемым измерением.Он измеряет сопротивление жидкости течению — другими словами, внутреннее трение жидкости или насколько легко она может деформироваться при механическом воздействии при данной температуре и давлении. Техническое определение динамической вязкости — это отношение напряжения сдвига к градиенту скорости. Когда сила приложена перпендикулярно поверхности жидкости, она деформируется вбок или сдвигается. Легкость или сложность этой деформации — это динамическая вязкость, которую иногда называют просто вязкостью.

Motor oil needs to operate at a range of physical conditions. Моторное масло должно работать в различных физических условиях.

Кинематическая вязкость, напротив, измеряет сопротивление жидкости течению в присутствии силы тяжести. Эта мера получается путем определения динамической вязкости жидкости и деления ее на плотность жидкости. Чем выше вязкость жидкости, тем менее легко она будет течь под действием силы тяжести и тем выше будет ее кинематическая вязкость.

Динамическая и кинематическая вязкость выражаются в разных единицах измерения. Единицы измерения динамической вязкости в Международной системе единиц (СИ) — паскаль-секунды. Паскали — это измерение давления — в этом случае напряжение сдвига, приложенное к жидкости — в то время как секунды измеряют время, необходимое для деформации.Динамическая вязкость также может быть измерена с помощью единицы, называемой пуаз, другой меры, связывающей давление в зависимости от времени. Общая единица измерения кинематической вязкости — это Сток, или квадратные сантиметры в секунду, хотя иногда используется единица СИ квадратных метров в секунду.

Использование этих измерений имеет важное значение для различных реальных приложений.Например, важно составить краску с определенной динамической вязкостью, чтобы обеспечить ее смешивание и нанесение с правильной толщиной. Измерение кинематической вязкости чаще используется в тех случаях, когда жидкость должна протекать через трубу или смазочное оборудование, как в двигателе автомобиля.

Такие продукты, как моторное масло, подверженные различным физическим условиям, должны иметь определенную динамическую и кинематическую вязкость для правильного поведения.Вязкость жидкостей изменяется в зависимости от температуры и давления. Например, в холодную погоду масло густеет и становится более плотным, что приводит к снижению текучести. В этой ситуации важно знать как динамическое, так и кинематическое соотношение вязкости, чтобы предсказать, как масло будет вести себя при различных температурах.

,

Petropedia — Что такое кинематическая вязкость?

Переключить навигацию Меню
  • темы масло вниз по течению вверх по течению Окружающая среда Разведка и добыча середина реки Натуральный газ
.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о