Menu

Вязкость масла в чем измеряется – Вязкость моторного масла, кинематическая и динамическая

Содержание

Единицы измерения вязкости

Единицы измерения вязкости

Программа КИП и А

Вязкость — свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации.

Динамическая вязкость

Динамическая (абсолютная) вязкость µ – сила, действующая на единичную площадь плоской поверхности, которая перемещается с единичной скоростью относительно другой плоской поверхности, находящейся от первой на единичном расстоянии.

  В международной системе единиц (СИ), динамическая вязкость измеряется в Паскаль — секундах [Па·с].

Существуют также внесистемные величины измерения динамической вязкости. Наиболее распространенная в системе СГС — пуаз [П] и ее производная сантипуаз [сП].

Также динамическая вязкость может измеряться в [дин·с/см²] и [кгс·с/м²] и производных от них единицах.

Соотношение между единицами динамической вязкости:

  • 1 Пуаз [П] = 1 дин·с/см² = 0.010197162 кгс·с/м² = 0.0000010197162 кгс·с/см² = 0.1 Па·с = 0.1 Н·с/м²
  • 1 Сантипуаз [сП] = 0.0001010197162 кгс·с/м² = 0.01 П = 0.001 Па·с
  • 1 кгс·с/м² = 98.0665 П = 9806.65 сП = 9.80665 Па·с

США и Британия

В виду того, что в некоторых англоязычных странах сила и площадь поверхности может измеряться в отличных от системы СИ единицах, могут применяться отличные единицы измерения динамической вязкости.

  • 1 Фунт сила секунда на дюйм² [lbf·s/in²] = 6894.75729316836 Па·с = 144 lbf·s/ft²
  • 1 Фунт сила секунда на фут² [lbf·s/ft²] = 47.88025898034 Па·с

Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость ν – отношение динамической вязкости µ к плотности жидкости ρ и определяется формулой:
  ν = µ / ρ, где µ — динамическая вязкость, Па·с, ρ — плотность жидкости, кг/м³.

В международной системе единиц (СИ), кинематическая вязкость измеряется в квадратных метрах на секунду [м²/с].

  Также широко используется внесистемная единица — cтокс [Ст] и ее производная — сантистокс [сСт].

Соотношение между единицами кинематической вязкости:

  • 1 Ст = 0.0001 м²/с = 1 см²/с
  • 1 сСт = 1 мм²/с = 0.000001 м²/с
  • 1 м²/с = 10000 Ст = 1000000 сСт

США и Британия

В виду того, что в некоторых англоязычных странах сила и площадь поверхности может измеряться в отличных от системы СИ единицах, могут применяться отличные единицы измерения кинематической вязкости.

  • 1 м²/с = 1550.0031000062 квадратных дюймов в секунду [in²/s]
  • 1 м²/с = 10.76391041670972 квадратных футов в секунду [ft²/s]

 

www.axwap.com

Как измерить вязкость моторного масла

Тема топкости обсуждалась в различной технической документации, и на то были свои причины. Вязкость масла является наиболее важным физическим свойством.

Смазочная жидкости

Вы должны суметь выбрать правильную вязкость масла во избежание пагубных последствий для вашего автомобиля. Существует sae (расшифровка: Society of Automotive Engineers):

  • машинные масла и ISO;
  • в сфере использования выступает как классификация смазок.

Что такое вязкость масла и почему люди должны знать о процессе ее измерения?

Класс топкости говорит о сфере использования продукта, для сравнения с тем, что написано в документах. Разная топкость масла, увеличенная или уменьшенная, говорит о переменах в продукте, из-за чего может испортиться устройство.

Показатель густоты смазочной жидкости

Классификация масла

Бывает 2 типа вязкости: динамическая и кинематическая.

Динамическая вязкость считается соотношением силы и скорости сдвига. На это влияет температура, прямые плоскости сдвигаются со скоростью единицы. Из-за того, что динамическая топкость жидкостей является несущественной величиной, то чаще применяют сантипуаз (расшифровка: сП, 10-3Н*с*м-2).

Динамическая топкость отыгрывает основную роль, когда отделяются особенности смазок низких температурных режимов. Она редко используется для анализа жидкости либо когда нужно вычислить класс топкости. Есть множество важных моментов, из-за которых специалистов по жидкостям волнует кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость является производной величиной, определить ее не составляет особых трудностей. Высчитывается она следующим образом: см2*с-1, в СИ 1Ст = 10-4м2*с-1. Либо же чаще говорят – сантистокс (расшифровка: мм2*с-1). Когда измеряется класс топкости, температура составляет 40 и 100 градусов.

Тестирование смазочных жидкостей

Всегда необходимо соблюдать температуру, при которой определяется топкость, поскольку перемены вязкости зависят именно от температурного режима.

Помимо этого, когда градус поднимается, у всех продуктов вязкость снижается по-разному. Смотря, какой класс масла выбрать. Таким образом, появилось обозначение индекса топкости (расшифровка: VI).

Индекс вязкости — это величина, не имеющая конкретного размера. Обозначает перемены вязкости исходя от перепадов температурных режимов. Обыкновенное летнее моторное масло, к примеру, sae 30 насчитывает VI порядка 95, в то время как всесезонное моторное масло 15W-40 составит VI 135.

Что за средство для удаление царапин?

Нам постоянно поступают вопросы в комментарии что это за такие средства «жидкое стекло», и вообще что за куча рекламы по авто тематики сейчас на рынке. В итоге решили проверить на практике, на сколько это правда. Скажем так, использовали 3 средства. Одно средство зарекомендовало себя так себе, после нанесения осталось на этом месте выгорелое пятно. Второе средство, при нанесении не показало вовсе никакого эффекта.

Третье средство SILANE GUARD, по началу так же ощущалось что не будет эффекта. но тем не менее после того как раствор побыл на поверхности несколько минут, эффект был прекрасным. Конечно, не так все красиво как рекламируют.

Вели дискуссию на местном СТО, сказали что средства да, действенные, но их нужно применять только согласно инструкции. А не как кому вздумается.

Прочитать…

В системе вязкости sae, наивысшее sae будет иметь самая высокая топкость. Имеется в виду, что продукт, у которого вязкость sae 15W-40 соответствует sae 15 в холодном виде и sae 40 в теплом. Цифры 15 и 40 – оптимальные. Инициалы «W» означают Winter (Зима).

VI жидкости можно увеличить совершенно разными способами. VII — улучшители индекса топкости выглядят, словно продолговатые ленты органических полимеров, осторожно сворачивающиеся в холодный период. Но когда температура поднимается, полимеры «разворачиваются», чем делают процесс уменьшения вязкости более медленным.

Минеральная смазочная жидкость

Минеральное моторное масло глубокой очистки насчитывает высокий VI. Это так потому, что очистка ликвидирует все составляющие нефти с низким VI. В итоге синтетические смазочные компоненты бывают химически сделаны таким образом, дабы вязкость была максимально высокой.

По индексу топкости просматривается, как измеряется кинематическая вязкость при 2 температурах, обычно это цифры 40°C и 1000C. Вязкость определяется благодаря кинематическому вискозиметру.

Бывают единицы измерения кинематической топкости, применяющиеся меньше всего. Секунды Сейболта пользовались большой популярностью в Америке. Базировались на времени, которое было необходимо, чтобы 60 мл жидкости могли нормально пройти сквозь специальный калиброванный промежуток. Связаны с SUS и Furol Секунды Сейболта. По сути дела, это то же самое, что и обычные измерения, но используется с более вязкими жидкостями.

Секунды Рэдвуда применялись в Великобритании, способ базируется на времени, которое уходит на поток 50мл через вискозиметр. Эти цифры считаются стандартными при переливе жидкости. Бывают единицы переведения итогов измерения от одного процесса ко второму, но при этом температурный режим должен быть стабильным.

Тест-сравнение смазочных жидкостей для двигателя

По каким причинам снижается вязкость масла?

Классификация топкости масла sae снижается намного реже, нежели повышается. Это так, поскольку масло более предрасположено к возрастанию вязкости.

Моторное масло может подвергаться так званому термическому крекингу и это конкретная ситуация для масел теплоносителей. Термический крекинг являет собой противоположность полимеризации, несмотря на то, что то и другое является результатом продолжительного влияния высокой температуры.

Снижение уровня густоты смазочной жидкости

Как упоминалось выше, класс топкости увеличивается зависимо от прибавки разных составляющих. Продолговатые полимеры, раскручивающиеся при поднятии температуры, являются неустойчивыми к силам сдвига. Они означают, что когда компоненты воздействуют от весомых сдвигающихся сил, таких какие, к примеру, можно лицезреть в автоматических трансмиссиях, они подвергаются разрушению, и по итогу вязкость пропадает. Масла, имеющие высокий класс топкости с помощью процедуры очистки или из-за их неестественной базы, не поддаются этой особенности.

Топкость моторного масла может уменьшаться и из-за грязи, возникшей при разбавлении с горючим. Основной результат перемешивания, происходящий с маслом это уменьшение вязкости, и по итогу данная жидкость теряет свою суть применения. Значит, пленка от продукта очень тонкая, чтобы мешать соприкосновению передвигающихся стальных плоскостей, и рано или поздно повреждение не удастся обойти стороной. Понятно, что уровень повреждения и время до того, как это случится, будет напрямую зависеть от использования, внешних факторов, времени переливания, техобслуживания и т. д.

Классификация вязкости еще может быть уменьшена с помощью добавления растворителей, которые не так уж легко и выбрать. Их применяют как очищающие средства. Они могут оказаться в двигателе совместно с горючим плохого качества.

В завершение, как в ситуации с возрастанием топкости, вязкость масла снижается путем добавления его же. Но оно должно быть меньшей вязкости. Добавление 20% масла sae 10W в sae 50 уменьшит вязкость.

Проблемы при переменах вязкости

Всего лишь заменить масло, потому что топкость не такая, какой должна быть, не поменяет тот факт, что неисправность никуда не денется. Ответ на вопрос о том, почему так произошло, кроется намного глубже.

Когда топкость чересчур высока, следует проверить эти моменты:

  • температурный режим;
  • качество сгорания;
  • наличие жидкости;
  • присутствие воздуха;
  • процесс, когда заливалось масло.

Если ситуация противоположная, требуется посмотреть:

  • работоспособность системы питания;
  • есть ли сила сдвига;
  • повлиял ли растворитель на загрязнение;
  • как заливалось масло.

Топкость зависит от чего угодно и с ней многое может случиться. Совершенно разные причины влияют на необратимые процессы, вследствие чего велика вероятность возникновения поломки. Контролируйте топкость, чтобы она не выходила за пределы нормы в итоге вы получите безотказную работу устройства, убережете себя от неисправностей в будущем, потратите меньше денег на ремонт оборудования, повысите заработок. Лишний раз удостоверьтесь, что вязкость присутствует постоянно, во избежание дальнейших недоразумений.

Обслуживание транспортного средства на СТО

Если вам что-то непонятно, или вы хотите более детально узнать все моменты касаемо топкости масла, то обращайтесь в специализированные центры. Квалифицированные специалисты проконсультируют по максимуму и ответят на все интересующие вопросы.

И немного о секретах Автора

Моя жизнь не только связана с авто, а именно ремонтом и обслуживанием. Но и так же я имею хобби как все мужчины. Мое хобби — рыбалка.

Я завел личный блог в котором делюсь своим опытом. Много чего пробую, различные методы и способы для увеличения улова. Если интересно, можете прочитать. Ничего лишнего, только мой личный опыт.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Рекомендации наших Читателей

maslodoc.ru

Вязкость масла: что означают цифры и классы вязкости sae

Нескончаемые дебаты ведутся между автолюбителями и сервисными доками на излюбленные масленые темы: Что означают цифры на упаковке? Что такое индекс вязкости масла? В чем измеряется вязкость? Как ее можно определить? Что такое SAE и как оно классифицирует масла? С какой вязкостью выбрать масло на лето? Наша информационная статья будет построена в качестве диалога со всеми читателями.

Содержание статьи

Что такое автомобильное масло?

Автомобильные масла служат для защиты и смазки деталей двигателя внутреннего сгорания. Если кто то не знает, то двигатель — это не монолитная конструкция, а живой организм, в котором разные детали двигаются между собой и создают трение. Соответственно посредством этого трения, поверхность деталей стирается. Масло в автомобиле защищает поверхности, образуя специальную защитную пленку.

Какое автомобильное масло хорошее и как его выбрать?

Автомобильное масло абсолютно все хорошее, главное что бы оно точно подходило под двигатель автомобиля. В данном случае убеждение, чем дороже, тем лучше ошибочно и вредоносно. Единственно правильный выбор масла для своего авто лежит через сервисную книжку производителя. Именно там можно точно обнаружить, какое масло для автомобиля необходимо, так как расчет происходит от модели и модификации двигателя. Едем дальше.

Что означают цифры на упаковке с маслом?

В первую очередь они означают сорт масла, к примеру минеральное, полусинтетическое, синтетическое. Далее цифры говорят нам, как масло ведет себя в различные сезоны и при различных температурах. Рассмотрим на всем знакомом примере — 5W30. Цифра пять говорит нам о том, что масло работает при критической температуре в 30 градусов ниже отметки ноль. Почему, потому что так договорились и стали отнимать нарисованную на упаковке цифру от условленных 35 градусов мороза. Из этого следует, что чем выше первая цифра, тем меньше масло доставит проблем в глухую стужу.

Смотрим дальше. Буква W означает зиму, это первая буква слова «зима» в английском языке. Из этого следует, если на упаковке нарисованы только одна цифра и одна буква, то масло нельзя использовать летом, это чисто зимний вариант. Разобравшись с 5W смотрим на цифры после, если они есть, в нашем случае — это 30. Цифра отвечает за то, что бы показать автомобилисту, что масло работает и в летний сезон без замены (5W30).

Так же цифра 30 рассказывает, что масло помещенное в температурный коридор от 100 до 150 градусов выше нуля имеет следующие параметры: минимум при ста — 9,3; максимум при ста — < 12,5; 2,9 при 150 градусах скорости сдвига 106с.

Ничего не понятно? Разбираемся дальше, потому что цифра 30 — это образ собирательный.

Что такое вязкость?

Вязкость — параметр показывающий, при каких температурах масло перестанет действовать на двигатель как смазка.

Что может произойти? При низких температурах масло застынет, при высоких — начнет стекать с деталей по принципу воды, не оставляя защитную пленку. Чем выше цифра, отвечающая за «горячую» работу авто, тем масло имеет более высокою вязкость, можно сказать, что оно плотнее и гарантировано оставит защитну на деталях. Хорошо это или плохо мы рассмотрим дальше на примере, но ответы нужно искать опять же в сервисной книжке автомобиля.

Какое масло лучше летом вязкое или нет?

Стандартное трение между поршневой системой и цилиндрами. Что произойдет если масло будет очень вязкое? Собственно на первый взгляд ничего, машина как работала, так и будет работать. Но, двигателю будет тяжело прокачать густую смесь и протолкнуть ее по всем узким канальцам, значит он начнет повышать температуру для того, что бы разогреть масло еще больше. Когда масло разогреется, оно получит нормальный доступ хода ко всем потаенным частям.

Такие телодвижения будут продолжаться изо дня в день, только потому, что кто то не посмотрел, что написано в технических характеристиках двигателя. К чему это приведет? К быстрой изнашиваемости деталей двигателя и ремонту. Если масло взять наоборот менее вязкое, оно будет опять же быстро стекать с механизмов, оставляя их практически сухими. К чему это может привести в итоге? К тому, что двигатель «словит клина». Поэтому ответ на лучшее масло для вашего авто летом лежит у производителя.

Как определить вязкость и в чем она измеряется?

Необходимо понимать, что вязкость это переменная, поэтому измерять ее можно в движении. Для того, что бы было проще, договорились применять критические точки, в диапазоне от 30 градусов мороза до 150 градусов жары (коридор работы двигателя). Для того что бы измерить вязкость, ее поделили на кинематическую и абсолютную (динамическую). Единица измерения для К-вязкости простых масел (при «+») — это капиллярный вискозиметр. Всесезонные масла со специальными присадками и простые масла (при «-«) стали измерять в ротационных вискозиметрах, так как параметр зависел от двух причин: температура и скорость сдвига.

Современное измерение кинематики моторных масел происходит при двух температурах в 40°С и 100°С. Единица измерения для кинематической вязкости называется сантистокс, сокращенное написание — ССт или cST, по более привычной системе СИ измерение происходит в метрах квадратных в секунду или в квадратных миллиметрах в секунду (м2/с или мм2/с). Абсолютную вязкость можно вычислить по формуле: произведение плотности жидкости на К-вязкость. Единица измерения по технической системе —
сантипуаз (сП), по системе СИ — миллиПаскаль/секундах (мПас). Система эталонов предполагает, что 1 сП= 1 мПа/с.

Подобные сложности были созданы для того, что бы определить главное свойство вязкости масла — его текучесть, а именно просчитать, за сколько времени вытечет определенный объем масла, принятый за константу, если он будет течь из очень узкого сосуда при давлении силы тяжести и при температуре в 150 градусов выше нуля. Проделав все эти опыты много лет подряд, ученые определили более простой параметр, на котором и построили основные классификаторы вязкости масла — индекс вязкости.

Что такое индекс вязкости масла?

Viscosity Index (VI) — это индекс вязкости, который показывает поведенческие характеристики вязкости масла при различных температурах.

Забегая вперед скажем, чем меньше индекс, тем больше вязкость масла подвержена разрушению при изменении диапазона температур и наоборот. Viscosity Index напрямую зависит от количества и состава углеводородов, входящих в масло, от наличия специальных присадок, выполняющих роль загустителя, от степени очистки масляных фракций.

Средний показатель индекса для минеральных масел, не отягощенных присадками от 85 до 100, синтетические и масла с присадками на вязкость находятся в промежутке от 120 до 150, масла глубокой очистки могут иметь показатель в 200. Разобравшись с основными параметрами и измерениями вязкости можно приступать к чтению рекомендованного масла производителем, после чего сверяться с таблицей SAE, принятой в большинстве стран мира.

Какие бывают классы вязкости SAE?

Согласно таблице вязкости, разработанной SAE (Американская ассоциация автомобильных инженеров), все масла можно подразделить на классы по параметру текучесть. Текучесть масла обеспечивает сразу два действия, и течет и создает защитную пленку, прилипая к поверхности деталей. Необходимо запомнить, что классификация SAE касается исключительно поведения масла при различных температурах, о прочих качествах смазочных моторных материалов таблица ответов не дает, тем более не говорит о таком параметре, как двигатель — масло это опять же написано в сервисной книжке автомобиля.

Согласно классификации SAE J300, все масла по вязкости подразделяются на следующие:

  • зимние — OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W — запуск холодного двигателя при достаточной прокачиваемости в температурном коридоре от 30 градусов ниже нуля до 5 градусов тепла. Все зимние масла имеют max-значения Д-вязкости (динамическая) при минусе и min-значения при К-вязкости (кинематическая) при 100 градусах.;
  • летние — 20, 30, 40, 50 и 60 — оптимальная текучесть и прилипаемость масла на поверхности деталей при высоких температурах, для зимы такие масла не годятся. Для летних масел происходит все с точностью до наоборот. Установленный предел К- вязкости при 100° С и min-значение Д-вязкости при 150°С со скоростью сдвига в 106 с-1.;
  • всесезонные — 0W30, 0W40, 5W30, 5W40 и т.д. К примеру на банке с маслом может стоять обозначение SAE 15W-40 или SAE 15W/40 или SAE 14W30. Такие масла отвечают одновременно сразу двум требованиям — зимнему и летнему.

Подобная универсальность достигается посредством использования макро полимерных загустителей для жидких масел (с низкой вязкостью). Современные технологии производства предполагают изначальное использование для основы масла синтетические компоненты, после чего оно не нуждается в присадках — загустителях.

avtotehnar.ru

Единица измерения вязкости жидкости — Лада мастер

Масла, тормозные жидкости, трансмиссионные жидкости, составы для гидравлических систем, топливо — все эти эксплуатационные материалы имеют основные и косвенные свойства и характеристики. Если для одних жидкостей важны степень воспламенения и испаряемость, то для других важнее текучесть и вязкость. Именно о вязкости мы и поговорим сегодня.

Содержание:

  1. Вязкость и от чего она зависит
  2. Кинематическая и динамическая вязкость, их определение
  3. Вязкость автомобильных жидкостей
  4. Вязкость гидравлических и индустриальных жидкостей

Вязкость и от чего она зависит

Если говорить о вязкости жидкостей в принципе, то её измерение диктуется целым рядом факторов. К примеру, вязкость крови измеряют для одних целей, а вязкость ракетного топлива совсем для других. Именно по этому единица измерения вязкости жидкости может выражаться несколькими величинами и вычисляться по нескольким алгоритмам. Для тех жидкостей, которым этот параметр не принципиально важен, к примеру, вода.

Каждое вещество состоит из молекул, которые могут в определённых пределах сдвигаться друг относительно друга. Способность жидкости сопротивляться сдвигу частиц, из которых она состоит, называют вязкостью. Вязкость может зависеть от массы параметров, как внешних условий, так и внутренних свойств молекулярных связей в том или ином веществе. К примеру, вязкость любой жидкости в той или иной степени зависит от температуры, в то же время, на показатель вязкости влияет химический состав. Взаимодействие этих факторов и формирует коэффициент вязкости вещества.

Кинематическая и динамическая вязкость, их определение

Вязкость любой жидкости характеризуют динамический и кинематический коэффициенты. В лабораторной системе измерений единицей измерения кинематического коэффициента вязкости считают сантистокс. Показатель вычисляют в диапазоне температур от 40 до 120 градусов. Этот параметр определяется с помощью капиллярного вискозиметра путём замера количества вытекающей жидкости через калиброванное отверстие при определённой температуре за определённый промежуток времени.

Абсолютная, или динамическая вязкость, определяется без учёта плотности вещества. Этот коэффициент выражает сопротивление, возникающее при перемещении жидкостей на определённой скорости, которые находятся на расстоянии 1 см друг от друга. Для измерения динамической вязкости применяют ротационный вискозиметр. В лабораторных условиях и тот и другой коэффициент могут иметь множество размерностей, в зависимости от сферы применения жидкости:

  • динамическая вязкость может выражаться в паскаль/секундах, пуазах, сантипуазах;

  • кинематическая вязкость выражается в градусах Энглера, секундах Сейболта, стоксах, сантистоксах, квадратных сантиметрах в секунду.

Вязкость автомобильных жидкостей

Как видим, классификаций вязкости жидкостей достаточно много и чтобы не путаться в этих параметрах каждая сфера деятельности выбирает себе наиболее удобную систему измерения, исходя из особенностей использования жидкости. Так в автомобилестроении принят определённый стандарт по вязкости масла тоже. Этот стандарт называется SAE и его сертифицировали по американскому стандарту J300 АРR97. Каждая из автомобильных жидкостей имеет свои параметры — для масла важна вязкость и текучесть, для трансмиссионного масла — то же самое плюс наличие присадок, для тормозной жидкости плотность.

Что касается масел, то Ассоциация автомобильных инженеров делит их по способности течь и образовывать смазывающую плёнку на поверхности трущихся деталей в условиях разных температур. По этому принципу и делятся масла на зимние, летние и всесезонные. Трансмиссионные масла соответствуют по вязкости стандарту J306 и как и моторные, обозначаются по сезонности — зимние (70W), летние (90) или всесезонные (75W-85).

Вязкость гидравлических и индустриальных жидкостей

Если с маслами разобраться достаточно просто, главное знать какой индекс вязкости рекомендует производитель автомобиля для конкретного двигателя при определённой температуре, то с другими эксплуатационными материалами все сложнее. К примеру, жидкость для гидравлического усилителя руля также имеет свою вязкость, которая также изменяется в зависимости от температуры среды. Такие жидкости не только передают механическое усилие (как тормозная жидкость или масло для АКПП), но и должны смазывать механизмы и сопрягаемые детали.

По этому признаку их делят на классы. Каждому классу соответствует жидкость с определённой вязкостью и эти справочные данные мы привели в таблице ниже.

Знать о тонкостях измерения вязкостей жидкостей простому автолюбителю вовсе необязательно, если он не сотрудник лаборатории по испытанию масел, однако учитывать рекомендации производителя каждого из узлов необходимо. Пользуйтесь жидкостями с правильной вязкостью и удачных всем дорог!

ladamaster.com

Динамическая вязкость масла | Характеристики масел

Что-бы не «парить» читателя физическими формулами, Законами Ньютона, уравнениями Навье-Стокса и Френкеля-Андраде, предлагаю представить отношение силы, способной сдвинуть определенную площадь масла на определенное расстояние, к  этой самой площади масла. Это и будет коэффициент динамической вязкости или просто — динамическая вязкость масла. Сложновато, правда.

Как вычислить динамическую вязкость

Так как кинематическую вязкость определяют опытным путем, а плотность масла — величина физическая и совсем не секретная, то и коэффициент динамической вязкости можно просто посчитать. Динамическая вязкость масла равна произведению кинематической вязкости и плотности масла. Зачем может пригодиться показатель динамической вязкости масла?

Для нас с вами динамическая вязкость масла — это единственный полезный показатель в аббревиатуре классификации SAE. Что-бы никого особо не напрягать, приведу пример.

Полезное в динамической вязкости

Рассмотрим моторное масло с вязкостью SAE 5W30. Первая цифра в этом обозначении 5 — это и есть показатель динамической вязкости для данного моторного масла. Как это использовать? Просто.

Если от первой цифры отнять 40 (в нашем случае 5-40 = -35), получим нужную нам информацию относительно нижнего предела прокачиваемости масла в °С (предельная температура, при которой масляный насос сможет прокачать моторное масло без «последствий»). Т.е. моторное масло с классом вязкости SAE 5W30 спокойно прокачается к трущимся деталям при -35 °С.

Еще можно определить нижний температурный предел проворачиваемости двигателя. 5-35 = -30. Значит при -30 °С двигатель, в котором используется моторное масло SAE 5W30, безболезненно провернется.

Но… Эти значения являются очень усредненными и относительными. По классификации SAE к моторным маслам с вязкостью 5W30 (в нашем случае) предъявлены требования, согласно которым эти масла обязательно обеспечивают такой показатель динамической вязкости. Зачастую моторные масла легко выдерживают и большие температуры.

Кстати, прокачиваемость моторного масла, проворачиваемость двигателя во многом зависят не только от масла. Степень изношенности двигателя, периодичность замены масла, воздушный фильтр, аккумулятор и т.д. имеют не меньшее влияние на «холдный пуск» двигателя.

Думаю поэтому кроме специалистов вряд-ли кому-то пригодится динамическая вязкость, т.к.  определяет свойства текучести масла (обычно при крайних значениях температур), и обычно только лишний раз путает простых автомобилистов. При определении необходимой Вашему двигателю вязкости масла, советую пользоваться сервисной книгой. Поверьте, так будет проще.

Для общего развития: текучесть масла — это противоположность динамической вязкости масла.

Единица измерения динамической вязкости

  • СИ-система — паскаль-секунда (Па·с)
  • вне системы — пуаз (П)

Для примера: 1 кгс·с/м² = 98,0665 П (пуаз) = 9806,65 сП (сантипуаз) = 9,80665 Па·с.

Статьи в тему из этой рубрики:

www.maslovavto.ru

Классификация моторных масел по вязкости

При выборе подходящего масла для двигателя машины ее владелец сталкивается с большим разнообразием выбора. Это руководство дает сведения по автомаслам, которые помогут покупателю расшифровать маркировку вязкости масла на упаковке, понять, что означает тот или иной тип масла и подходит ли оно для его автомобиля. Осознанное решение проблемы замены масла в перспективе обернется сохранением ресурса двигательной установки.

Популярная аналогия приравнивает автомасло к потоку крови циркулирующего внутри тела. Это неточное сравнение, потому что кровь переносит питательные вещества к клеткам, а в случае с двигателем «питанием» выступает топливо, которое переносится воздухом. В любом случае без масла невозможна смазка, охлаждение и чистка движущихся частей, уплотнение поршневого зазора. Мотор просто заглохнет через несколько секунд работы.

к содержанию ↑

Стандарт API

Таблица характеристик масла по стандарту API

Знакомство с автомаслом начинается с маркировки, нанесенной на контейнер. Символ API в форме бублика сообщает потребителю, что продукт прошел тестирование и соответствует стандарту Американского Нефтянного института (API). Двухбуквенный символ указывает на какой тип двигателя рассчитано это масло.

Например, маркировка SL означает, что продукт предназначен для бензиновых двигателей, разработанных в 2001–2003 гг. Для дизельных моторов символ начинается с литеры С.

Стандарт разрабатывается группой исследовательских лабораторий, тестирующих двигатели, и включает последние серии тестов на высокотемпературные отложения в цилиндрах. Буквы внутри бублика обозначают класс вязкости масла, разработанный Обществом автомобильных инженеров (SAE), т. н. вязкость моторного масла по SAE. Встречается указание на то, что масло прошло энергосберегающий тест.

Следующий шаг – выбрать подходящую вязкость для температур, отвечающих нормальной работе двигательной установке машины.

к содержанию ↑

В чем измеряется вязкость масла?

Вязкость – это физическая величина, характеризующая сопротивление жидкости течению. В случае с автомобилем речь идет о способности автомасла сохраняться на стенках цилиндра, оставаясь текучим. Класс вязкости моторных масел кодируется двумя числами. Формула 10W-30 обозначает класс 10 (определяется при –36°С), и 30 (определяется при 100°С). Буква W означает winter (зима). Масляная смесь 10W-30 менее вязкая в обоих температурных режимах, чем 20W-50. При разогреве она разжижается, а при охлаждении становиться гуще.

Что означают цифры на упаковке моторного масла

Эту динамику можно продемонстрировать следующим примером. В момент старта двигателя масляная пленка в поршневом зазоре густая, поэтому в начале разогрева трение в цилиндре высокое и температура начинает расти. Нагрев приводит к уменьшению вязкости автомобильного масла, трение уменьшается, температура перестает расти и система охлаждения в штатном режиме отводит тепло, температура масла падает.

Иными словами, между вязкостью и температурой существует обратно пропорциональная зависимость. Две цифры в формуле показывают динамику (скорость) процесса разжижения в разных температурных диапазонах.

Поведение масла при одной и той же температуре

Низкие цифры формулы соответствуют интенсивному процессу разжижения, большие цифры –относительно медленному. Отсюда следует, что в низкотемпературном режиме числа должны быть меньше. Стартер с усилием проворачивает двигатель, расходуя энергию аккумулятора. Прокручивание коленвала, частично погруженного в масляную ванну, требует дополнительной энергии.

При таком режиме работы возрастает расход топлива и снижается ресурс мотора. Два важных показателя этого режима: проворачиваемость и прокачиваемость. Первый показатель соответствует максимуму динамической вязкости масла, которая дает провернуться коленвалу с необходимой для запуска мотора скоростью. Второй показатель отвечает вязкости, при которой масляный насос обеспечивает нормальную прокачку по масляной системе.

к содержанию ↑

Какую вязкость следует выбрать для моторного масла вашего двигателя?

Несмотря на многочисленные и противоречивые советы работников автосервисов, рекламу ТВ нужно строго придерживаться параметров, рекомендованных производителем двигателя, потому что инженеры-конструкторы используют их при проектировании автомобильного мотора.

Для сомневающихся журнал «За рулем» опубликовал результаты теста показавшие серьезное падение мощности и ресурса мотора при использовании масла с отличием 10 единиц во втором числе формулы, рекомендованной заводом-производителем.

к содержанию ↑

Индекс вязкости и кинематическая вязкость моторного масла

Вязкость масел при температуре 20 С

В отличие от антифриза на 95% имеющего однородную химическую консистенцию (этиленгликоль),  автомасла изготавливают из смеси масел-основ разной стоимости. Нефтяные компании комбинируют смеси из пяти групп, которые отличаются по способу производства и вязкости. Наиболее дорогие группы проходят высокую степенью переработки и классифицируются как синтетические (synthetic).

В их составе по-прежнему присутствуют химические вещества, которые могут быть производными природной нефти, но модификация не позволяет больше относить их к природным компонентам. Кроме чистых синтетиков, на рынке представлены смеси, состоящие из минеральных масел с примесью синтетических компонент, например, полиальфаолефинов. Они называются полусинтетическими (semi-synthetic).

Зависимость вязкости масла от температуры

Причина таких сложных комбинаций компонентов связана с величиной индекса вязкости. Он характеризует степень пологости графика логарифмической зависимости вязкости от температуры по мере своего увеличения. Рассчитывают этот показатель исходя на основе кинематической вязкости масла при температурах 40°С и 100°С. Индекс масла предназначенного для работы в двигательной установке круглый год, превышает 120. Минеральные (природные) масла не обладают таким значением и нуждаются в дополнительных присадках-загустителях, и это отличает их от синтетиков.

Доля базовых масел в смеси варьируется в диапазоне 70–95%, остальная часть состоит из добавок.

Возникает вопрос, масляная смесь содержащее 70% базовых компонентов лучше однородного с составом 95%? Нет, не лучше. Отдельные базовые компоненты не требуют добавок, потому что уже обладают необходимыми природными свойствами или приобретают таковые в результате химической переработки. Добавки играют важную роль в смазке, но сами по себе они необязательно имеют высокую смазочную способность.

к содержанию ↑

Что в итоге?

Владея этой информацией, покупатель в автомагазине не будет ломать себе голову вопросом как определить вязкость моторного масла и т. п. Ранее загадочные числа на масляных контейнерах станут ближе и понятнее, а разговоры с продавцами или сотрудниками автосервиса станут более компетентными, к взаимному удовольствию, всех сторон. Но самое важное – двигатель его машины еще долго будет радовать своей надежной и стабильной работой.

Видео:

Видео:

Видео:

driving24.ru

9 лабораторная

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЯЗКОСТИ СМАЗОЧНОГО МАСЛА

Цель: Целью работы является определение вязкости масла при температурах 100, 50 и 20 °С, необходимых для построения вязкостно-температурной характеристики масла, оп­ределение значения 50/100, определение индекса вязкости и определение группы вязкости, к которой принадлежит данное масло.

Общие сведения

Вязкость является одним из основных параметров, характеризующих эксплуатационные свойства масла, поэтому большинство масел маркируется по их вязкости. Это прежде всего связано с обеспечением жидкостного трения для образования необходимого смазочного слоя между трущимися поверхностями и предотвращения непосредственного их контакта.

Данному требованию будет удовлетворять масло с большей вязкостью. Но, с другой стороны, увеличение вязкости масла ведет к повышению непроизводительных потерь мощности двигателя на трение и как следствие — к падению его к.п.д. Поэтому вязкость масла должна быть минимальной, но достаточной для создания жидкостного трения.

Кроме того, вязкость определяет низкотемпературные свойства масла, т. е. способность обеспечивать легкий запуск двигателя зимой и надежную подачу масла из картера к наиболее ответственным деталям в период пуска и прогрева двигателя. Вязкость масел при понижении температуры возрастает, а при повышении снижается.

Эти выводы подтверждает показанная на рис. 19.12 зависимость изменения момента М сопротивления вращению и частоты вращения n коленвала двигателя от динамической вязкости n моторного масла. Большое значение имеет здесь характер изменения вязкости масла с изменением температуры. При эксплуатации двигателей весьма важно, чтобы в диапазоне рабочих температур масло имело высокую, обеспечивающую жидкостное трение, вязкость, а при сравнительно низких температурах запуска — меньшую вязкость, чтобы ослабить момент сопротивления при прокручивании коленвала и обеспечить соответствующую прокачиваемость масла в системе смазки. Поэтому зависимость вязкости от температуры является его важнейшей эксплуатационной характеристикой.

Вязкостно-температурные свойства масел оценивают индексом вязкости. Индекс вязкости (ИВ) представляет собой относительную величину, которая показывает степень изменения вязкости конкретного масла в зависимости от температуры в сравнении с эталонными маслами.

На практике при вычислении ИВ обычно пользуются номограммами. Для этого необходимо знать кинематическую вязкость испытуемого масла при 50 и 100 °С. По точке пересечения значений этих вязкостей на номограмме в области прямых индексов вязкости определяют искомый показатель испытуемого масла. Отношение 50/100 характеризует крутизну вязкостно-температурной кривой в диапазоне прогретого масла. Для моторных масел, предназначенных к применению зимой и в северных регионах, 50/100 < 4. Крутизну ВТХ выражают также температурным коэффициентом вязкости (ТКВ), который определяют при температуре 0— 100° С:

(19.12)

Для зимних масел ТКВ0-100 < 22; для всесезонных < 25; для летних < 35—40.

Особенно быстро вязкость изменяется при низких температурах. Чем более полого протекает вязкостно-температурная кривая, называемая вязкостно-температурной характери­стикой масла, т.е. чем меньше изменяется вязкость при изменении температуры, тем лучше будут эксплуатационные качества масла.

Вязкостно-температурные свойства масел нормируются по стандарту величиной кинематической вязкости при 100 °С и максимально допустимым отношением кинематической вязкости при 50 °С к кинематической вязкости при 100 °С, а для зимних масел — предельными значениями вязкости при О °С.

Для автотракторных масел также имеет значение изменение вязкости при увеличении давления, причем заметное возрастание наблюдается при давлениях более 0,5 МПа. Чем выше давление и больше исходная вязкость, тем сильнее изменение вязкости. В интервале температур от 20 до 100° вязкость увеличивается в соответствии с табл. 19.8.Для подсчета изменения вязкости с возрастанием давленz-используется формула Г.А;Морозова ;

gpg0aр (L9.13)

где gp — вязкость масла при давлении Р;

g0 —вязкость масла при атмосферном давлении;

ар — постоянный коэффициент для нефтяных масел — 1,002—1,004.J

Вязкостью называется свойство, проявляющееся в сопротивлении, которое оказывает жидкость при перемещении ее слоев под действием внешней силы. Это свойство является следствием трения, возникающего между молекулами жидкости.

Величину вязкости измеряют в динамических и кинематических единицах.

Единицей динамической вязкости является пуаз, представляющий собой вязкость такой жидкости, которая оказывает сопротивление взаимному перемещению двух слоев жидкости площадью 1 см2, находящихся на расстоянии 1 см друг от друга и перемещающихся относительно друг друга со скоростью 1 см/с, силой в 1 дину. Сотая часть пуаза называется сантипуаз.

В системе СИ 1 пуаз = 0,1 Н с/м2

Динамическая вязкость при температуре t обозначается t

Вязкость в пуазах определяют обычно при низких температурах, когда масло обладает плохой текучестью и его надо проталкивать через капилляр воздействием внешней силы.

Кинематической вязкостью () называется отношение динамической вязкости жидкости к её плотности при температуре определения,.т;,е.

 = t / (19:14)1

За единицу кинематической вязкости принят стоке (Ст). Вязкость моторных масел измеряется в сотых долях стокса, называемых сантистоксом (сСт).

Для нефтепродуктов наиболее распространено определение кинематической вязкости с помощью капиллярных вискозиметров. Метод определения основан на том, что вязкость жидкости прямо пропорциональна времени протекания их одинаковых количеств через один и тот же капилляр, обеспечивающий ламинарность потока. Прибор для определения кинематической вязкости моторного масла показан на рис. 19.5.

Кинематическую вязкость определяют для тех масел, которые, обладают текучестью, т.е. протекают через капилляр под воздействием силы тяжести самого масла.

Ниже приведена методика определения кинематической вязкости.

Определение кинематической вязкости

Кинематическую вязкость масел определяют в соответствии с ГОСТ 33-82 подобно определению вязкости топлив (см. работу 3). Различие имеется в температуре определения и диаметре капилляра используемых вискозиметров.

В соответствии со стандартами на масла вязкость определяют при температуре 100 и 50°, и лишь для отдельных марок зимних масел предусмотрено дополнительное определение вязкости при О °С.

Для заполнения термостата применяют следующие жидкости при температуре от 50 до 100° — нефтяное прозрачное масло или глицерин, от 20 до 50° — воду, от 0 до 20° — смесь воды со льдом, при более низших температурах этиловый спирт с твердой углекислотой.

При определении вязкости выбирают вискозиметр с таким диаметром капилляра, чтобы время протекания масла при заданной температуре были в пределах ЗОО 180 с.

Рекомендуемые диаметры капилляров при определении вязкости различных масел приведены в табл. 19.9. :Кинематическую вязкость в сантистоксах вычисляют по формуле v = с • t, где с — постоянная вискозиметра, сСт/с, приведенная в паспорте; t — среднее время истечения масла, с.

На основе найденных вязкостей при 50 и 100° вычисляют отношение 50/100.

Порядок проведения работы

  1. Установить вискозиметр в водяной бане так, чтобы капилляр был в строго вертикальном положении и верхняя метка была ниже уровня воды.

  2. Нагреть до требуемой температуры и поддержать ее постоянной в течение 5—10 мин, чтобы масло, находящееся в вискозиметре, приняло температуру воды.•; 3.,С помощью, резиновой трубки, и вакуум-насоса осторож­но засосать масла выше метки между расширениями, следя за тем, чтобы не образовывались пузырьки воздуха и разрывы слоя масла, а также не произошло засасы­вания масла в резиновую трубку.

: 4. Отсоединить резиновую трубку от вакуумного насоса и наблюдать за перетеканием масла. Когда его уровень достигнет верхней метки, включить секундомер и остановить его, когда уровень масла минует нижнюю метку. Записывая время, отмененное секундомером, повторить испытание при каждой заданной температуре и подсчитать среднее арифметическое значение. Данные отдельных замеров должны отличаться от среднеарифметического не более чем на 0,5’%.

  1. Среднее время перетекания масла в секундах три каждой температуре умножить на .постоянную вискозиметра С, приведенную в паспорте и определить кинематическую вязкость в (сСт)— v = с • t.

  2. По полученным значениям кинематической вязкости при температуре 20, 50 и 100 °С построить график (вязкостно-температурную характеристику), откладывая по оси абсцисс температуры, а по оси ординат — вязкость.

  3. Значение кинематической вязкости при 100 °С сравнить с требованиями ГОСТа и сделать вывод о принадлежности масла к той или иной группе.

  4. Определить отношение 50/100.

9. По номограмме определить индекс вязкости масла.

Отчет о выполненной работе

1. В отчете необходимо дать понятие о вязкости смазочного масла и ее влиянии на работу автомобильного двигателя. Указать перечень приборов и материалов, применяемых в работе.

  1. Привести краткое описание методики проведения работы с поясняющими рисунками и таблицами,

  2. Привести результаты проведенного испытания.

  3. Построить вязкостно-температурную характеристику испытуемого масла.

  4. Привести значения индекса масла и 50/100.

7. Сравнить полученные результаты с требованиями ГОСТ.

4

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *