Вязкость моторного масла

Вязкость – важнейшее свойство моторных масел. Она очень сильно зависит от температуры масла. В рабочем диапазоне – от температуры холодного пуска двигателя зимой до максимального его нагрева летом при работе с полной нагрузкой – вязкость моторного масла изменяется в сотни раз, а нередко и более. В меньшей степени вязкость моторного масла зависит от давления: с его увеличением она растет.

Вязкость – это мера трения между слоями жидкости. Различают динамическую (абсолютную) вязкость и кинематическую вязкость, равную отношению динамической вязкости к плотности масла. Единицами измерения для динамической и кинематической вязкости в системе СИ служат соответственно Па.с (паскаль-секунда) и м²/с. До сих пор довольно часто в документации используют устаревшие единицы вязкости пуаз (П) и стокс (Ст). Их соотношение с единицами в системе СИ таково: 1 Па.с = 10 П или 1 мПа.с = 1 сП; 1 Ст = 10–4 м²/с = 1 см²/с или 1 сСт = 1 мм²/с.

Большое значение имеет вязкостно-температурная характеристика моторного масла, называемая индексом вязкости. Чем больше его величина, тем более полога зависимость вязкости от температуры. Величину индекса вязкости моторного масла рассчитывают по значениям кинематической вязкости при 40 и 100°С согласно ГОСТ 25371-82.

Индекс вязкости хорошо очищенных минеральных масел из благоприятного сырья равен 90 – 105. Поэтому без присадок, повышающих индекс вязкости (загущающих), минеральные моторные масла не могут быть всесезонными. Синтетические моторные масла имеют индекс вязкости от 120 до 150. В тех же пределах находится индекс вязкости базовых масел, получаемых гидрокрекингом. Всесезонные моторные масла имеют индекс вязкости от 120 до 200 и более. Синтетические всесезонные масла могут быть загущенными и незагущенными.

Сегодня наибольшее распространение во всем мире получила классификация моторных масел по вязкости, стандартизованная SАЕ (Американское общество автомобильных инженеров). В таблице представлена последняя редакция стандарта SАЕ J300. Он подразделяет моторные масла на 11 классов, шесть из которых относятся к зимним (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и пять – к летним (SАЕ 20, 30, 40, 50, 60).

Всесезонные моторные масла, предназначенные для применения круглый год, обозначаются двумя классами: один зимний, второй – летний. Например SАЕ 0W-30, SAE 15W-40, SAE 20W-50 и т.п.

Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости масла и нижний предел кинематической вязкости при 100°С. Динамическая вязкость зимних масел в левой колонке таблицы характеризует проворачиваемость двигателя стартером, а приведенная в правой колонке – прокачиваемость масла насосом при соответствующей температуре. Для моторных масел летних классов установлены пределы кинематической вязкости при 100°С, а также минимальные значения динамической вязкости при 150°С и градиенте скорости сдвига 106 с^-1. Дело в том, что вязкость загущенных всесезонных масел зависит не только от температуры и давления, но и от скорости перемещения слоев масла, находящегося в зазоре между смазываемыми деталями. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного моторного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига временно снижается вязкость загущенного моторного масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость моторного масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость моторного масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.

В России моторные масла классифицированы согласно ГОСТ 17479.1-85. Примерное соответствие классов вязкости по ГОСТ классам вязкости SАЕ мы приводим во второй таблице.

Всесезонные масла согласно ГОСТ 17479.1-85 обозначают двумя цифрами, например, М-5з/16, М-6з/14 и т.п. Вторая цифра указывает номинальную кинематическую вязкость моторного масла при 100°С.

В заключение следует отметить, что для масел одного и того же вязкостного класса разные автопроизводители устанавливают различные интервалы температуры окружающего воздуха, в пределах которых данное масло применимо в двигателях автомобилей их производства. При выборе вязкостного класса моторного масла нужно строго выполнять требования инструкции по эксплуатации автомобиля.

Классификация моторных масел SAE J300 JUN 2001

Класс	Низкотемпературная вязкость		Высокотемпературная вязкость
	Проворачивание1	Прокачиваемость2	Вязкость3 при 100°С, мм2/с		Вязкость4 при 150°С и скорости сдвига 106 с-1, мПа.с
	Максимальная, мПа.с (при температуре)		Min	Max
0W	6 200 (–35°С)	60 000 (–40°С)	3,8
5W	6 600 (–30°С)	60 000 (–35°С)	3,8
10W	7 000 (–25°С)	60 000 (–30°С)	4,1
15W	7 000 (–20°С)	60 000 (–25°С)	5,6
20W	9 500 (–15°С)	60 000 (–20°С)	5,6
25W	13 000 (–10°С)	60 000 (–15°С)	9,3
20			5,6	9,3	2,6
30			9,3	12,5	2,9
40			12,5	16,3	2,95
40			12,5	16,3	3,76
50			16,3	<21,9	3,7
60			21,9	26,1	3,7
Примечания. 1 – измеряется по методу ASTM D5293 на вискозиметре CCS. 2 – измеряется по методу ASTM D4684 на вискозиметре MRV. Напряжение сдвига не допускается при любом значении вязкости. 3 – измеряется по методу ASTM D445 на капиллярном вискозиметре. 4 – измеряется по методам ASTM D4683 или CEC L-36-A-90 на коническом имитаторе подшипника. 5 – значение для классов SAE 0W-40, 5W-40, 10W-40. 6 – значение для классов SAE 40, 15W-40, 20W-40, 25W-40.

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

существующие виды и способы их измерения

Начнем с азов. Любая жидкость в данном случае масло, применяемая в сложных механизмах, имеет свою вязкость. Оставим в покое химию, хотя она, безусловно, делает смазку именно тем продуктом, за который мы платим деньги.

Рассмотрим одно из важнейших физических свойств — вязкость масла. Несмотря на то, что параметр непосредственно зависит от химического состава, это чистая физика. Вязкость напрямую зависит от температуры масла и от давления.

Демонстрация текучести масла на компараторе вязкости

Оба этих фактора регулируются системами двигателя:

• охлаждения;
• вентиляции картера.

Абсолютное значение – динамическая вязкость. Более гибкая величина (зависит от нескольких факторов) – кинематическая. По традиционной системе СГС (сантиметр-грамм-секунда), измеряется вязкость в пуазах (динамика) и стоксах (кинематика). Существуют и другие единицы измерения.

Что такое вязкость масла?

Это достаточно сложное понятие. С теоретической точки зрения – это сопротивление течению жидкости (антипод текучести). С точки зрения практической физики – сопротивление формируется силой трения между частицами, из которых состоит масло.

Демонстрация зависимости вязкости масла от температуры

В первую очередь, от вязкости зависят смазывающие свойства моторного масла. Благодаря правильному балансу, смазка равномерно распределяется и удерживается на поверхности деталей. Снижается трение, механизмы меньше изнашиваются, на их движение тратится меньше энергии. Побочный эффект – экономия топлива.

Поскольку вязкость масла зависит от температуры и давления, необходимо придать химическому составу такие характеристики, которые позволят моторному маслу сохранять параметры при любых условиях эксплуатации.

Нельзя допускать, чтобы в пределах рабочей температуры двигателя, свойства технических жидкостей менялись. Для уточнения этого параметра, рядом с числовым значением вязкости так или иначе указывается условие, при котором производится измерение. Это информация для лаборантов. а не покупателей смазки.

Кстати

Автопроизводители выставляют совершенно конкретные требования изготовителям смазочных материалов, особенно в плане вязкости. Поэтому, при подборе моторного масла, следует обращать внимание именно на этот параметр.

При использовании моторного масла с нарушениями заводских рекомендаций, вязкость либо не будет соответствовать температурным условиям, либо ее значение будет непредсказуемо меняться.

Это может привести к следующим неприятностям:

1. Смазка загустеет и затруднится её перемещение по масляным каналам;
2. Толщина рабочей пленки не будет соответствовать требованиям мотористов-изготовителей;
3. Масло не удержится в рабочей зоне, металл останется «голым».

В результате возникнет масляное голодание, и эффект сухого трения. Детали будут перегреваться и ускоренно изнашиваться, что неминуемо приведет к поломке двигателя.

Последствия масляного голодания двигателя

Кинематическая, динамическая и относительная вязкость моторного масла

Базовый (абсолютный) параметр – это динамическая вязкость масла. Если нанести на поверхность с тарированной гладкостью, масляное пятно площадью 1 см², то для движения его со скоростью 1 см/с потребуется определенное усилие. По отношению этой силы к площади пятня – определяется динамическая вязкость. Эту величину обычно рассчитывают под различные значения температуры. Измеряется в миллипаскалях, разделенных на время в секундах: мПа/с.

Кинематическая вязкость масла связана с его плотностью, и непосредственно зависит от температуры механизма, в котором применяется смазка. Поскольку сертификационные измерения производятся в диапазоне рабочих температур двигателя (от +40°С до + 100°С), это и есть главный эксплуатационный показатель моторного масла. Максимальное допустимое значение температуры: + 150°С.

Параметр непосредственно связан со значением динамической вязкости, и представляет собой её соотношение к плотности жидкости. Разумеется, измерение проводится в одинаковых температурных условиях для абсолютной вязкости и плотности. Единица измерения – квадратный метр за секунду: м²/с.

Демонстрация относительной вязкости

Относительная вязкость моторного масла – это число, определяющее разность превышения над вязкостью дистиллированной воды. Оба измерения также производятся при одинаковой температуре: +20°С. Единица измерения вязкости масла – градус Энглера (E°). Этот способ измерения вспомогательный, на его основе не определяется маркировка моторного масла. Но без этой процедуры (результаты обязательно отражаются в протоколах) невозможно получить заводской допуск для конкретной марки автомобилей.

Международный стандарт вязкости масел и виды смазок

Разумеется, маркировка на емкостях со смазочными материалами, не подразумевает наличие формул и единиц измерения из учебника физики. Обозначение упрощенное и формализованное.

Типовые значения степеней вязкости по SAE приняты давно, между всеми производителями смазочных материалов и автомобильными концернами достигнуты соглашения. Стандарт действует на всех континентах, его можно найти на упаковке любого бренда.

Способ определения вязкости нефтепродуктов — видео

Методика определения вязкости постоянно совершенствуется. Сегодня применяется редакция SAE J300, по которой все смазочные материалы (для моторов) подразделяются на 11 групп (классов). При этом, предыдущие редакции имеют обратную совместимость с новыми.

Классификация по сезонам применения:

1. Для зимней эксплуатации применяется маркировка определения низкотемпературной вязкости W: (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W).
2. Летние моторные масла обозначаются так: (SАЕ 20, 30, 40, 50, 60).

Поскольку нахождение автомобилей в строго определенных условиях встречается не часто, в основном применяются так называемые всесезонные моторные масла (могут быть минеральными, синтетическими, или полусинтетическими). В зависимости от условий эксплуатации, применяется комбинированная маркировка: SАЕ 0W-30, SAE 15W-40, SAE 20W-50 и пр.
Примерный перечень зависимости классификации от температуры показан в таблице:

Для нормальной работы двигателя, кинематическая вязкость моторного масла определяется двумя значениями. Первая цифра означает принадлежность к условиям зимней эксплуатации двигателя.

Правильно подобранная смазка должна обеспечить холодный запуск движка при заданной температуре. То есть, те самые показатели скорости течения масла, которые определяются в лабораториях при различных температурах, применяются на практике. Если залить жидкость с неправильным значением по SAE, коленчатый вал может просто не провернуться при вполне нормальной температуре -25°С.

Если же показатель вязкости для летней эксплуатации (вторая цифра) не будет соответствовать температуре окружающей среды, масляное пятно не удержится в зоне контакта движущихся деталей, и мы получим эффект «сухого трения».

А в самом критическом случае – смазка может дойти до точки кипения. Тогда характеристики быстро деградируют, и вместо технологичной технической жидкости в картере будет смесь отдельных фракций. Тут и до капитального ремонта недалеко.

Методики измерения кинетической вязкости масла

1. Низкотемпературная вязкость – способность прокачиваться через систему маслопроводов после запуска двигателя. Определяется по универсальным (для всех участников SAE классификации) методике ASTM D 4684 и ASTM D 5293. В стендовых условиях имитируется холодный пуск мотора и прогон технической жидкости по тарированным трубкам. Можно использовать ротационный вискозиметр, но в нем не учитываются силы поверхностного натяжения. При этом определяется минимально возможная температура, при которой сохраняются заявленные показатели вязкости. Кроме того, проверяется способность жидкости уверенно проходить через масляный фильтр. Силы давления насоса вполне достаточно, чтобы порвать загустевшим маслом мембрану. Методика проверки принята стандартом GM 9099 P.
2. Высокотемпературная вязкость оценивается на образцах из той-же партии. Кинематические характеристики проверяются с помощью капиллярного вискозиметра при типичной температуре прогретого двигателя: 100°С. Методика имеет название ASTM D 445. Затем жидкость прогревается до температуры 150°С. Это пиковые значения, когда масло касается раскаленной нижней части поршня. В этом диапазоне скорость сдвига (один из показателей кинематической вязкости) не должен выходить за установленный стандарт. Верхний предел оценивается по методике ASTM D 4683 или ASTM D 4741.

Существует еще оценка стабильности к сдвигу при одновременном воздействии температуры и механики. Проверка производится на специальной тарированной форсунке, в течение 10 симулированных рабочих часа.

Кроме того, для полного соответствия допуску, любой автопроизводитель может предложить собственный тест, который моделирует температурные и нагрузочные ситуации, характерные для конкретного двигателя.

И если производитель смазки хочет получить дополнительный сертификат, он вынужден проходить все испытания. Это влечет за собой определенные затраты, зато открывает дорогу к новым рынкам и потребителям.

Наиболее успешные тесты учитываются при выборе ОЕМ поставщика расходных материалов.

Заключение

При выборе смазки не обязательно помнить (или иметь под рукой) все перечисленные в материале формулы или методики. Достаточно прочитать на этикетке заводские данные вязкости по стандарту SAE, и найти в перечне допусков ваш автомобиль. Под этими комбинациями символов и цифр, скрываются многостраничные отчеты о проведенных испытаниях.

Как выбрать масло ориентируясь на его вязкость — видео

Идеальный вариант подбора масла – выяснить, с какой торговой маркой заключено ОЕМ соглашение на поставку расходных материалов у вашего автопроизводителя. В этом случае вы точно будете уверены, что кинематическая вязкость моторного масла соответствует вашему мотору.

Вязкость моторного масла | Таблица вязкости масла

24.03.2017

Любое транспортное средство не сможет правильно функционировать без использования смазочных материалов, например, масла. Данный вид жидкости должен меняться в зависимости от рекомендаций производителя вашего авто и подбираться исходя из многих факторов. Поэтому чтобы выбрать оптимально подходящий продукт следует немного разобраться в этом вопросе.

Что такое вязкость масла?

Вязкость моторного масла – это важнейший показатель такого продукта, который характеризует его текучесть, а также способность оставаться на внутренних рабочих элементах мотора. При этом нужно помнить о том, что показатель вязкость является переменной величиной и будет меняться в зависимости от многих факторов, например, температуры окружающей среды или температуры внутри двигателя при наивысшей нагрузке. Для того чтобы не запутаться в выборе такого продукта была специально разработана так называемая таблица вязкости масла.

Что представляет собой таблица вязкости масла?

Основанным в 1905 году Сообществом Автомобильных Инженеров была разработана классификация вязкости моторных масел J300, которая впоследствии была принята на международном уровне. Считается, что она наиболее полно описывает соответствие между температурными и другими показателями такого продукта. Согласно данной таблице все моторные масла делятся на различные классы вязкости. При этом часть из них предназначена для использования в холодное время года, некоторые — в теплое и основная масса более универсальна, и может использоваться как в теплое так и холодное время.

В чем измеряют вязкость моторных масел?

Если вспомнить школьные уроки физики, то можно припомнить, что вязкостью принято называть величину, с помощью которой можно охарактеризовать текучесть жидкости. При этом такая величина может быть двух видов, а именно кинетическая и динамическая. В первом случае ее измерение происходит в Стоксах, если речь идет о технической системе измерений. Когда же нужно измерить кинетическую вязкость в системе СИ, то используют значение м2/с.

Показатель динамической вязкости моторного масла получают путем умножения кинематической вязкости на плотность продукта в температуре измерения. В технической системе единицей измерения такой вязкости считается Пуаз, а вот в системе СИ используются Паскаль-секунды.

Для чего нужны показатели вязкости моторного масла?

Для большинства автомобилистов сложные физические термины единицы измерения вроде м2/с не говорят ни о чем. Поэтому для того чтобы можно было без проблем подобрать данный смазочный материал для своего «железного коня» используется простая и понятная система показателей. Она базируется на применении простых чисел, расположенных по обе стороны от английской буквы «W» и дефиса. 

Итак, вот что нужно знать:

• Первое число — перед буквой «W» является показателем низкотемпературной вязкости продукта. От него нужно отнять цифру 40 для того чтобы понять, при какой температуре окружающей среды вокруг можно использовать моторное масло.
• Второе число — после буквы «W» называется высокотемпературной вязкостью. Нужно помнить, что чем выше будет данный показатель, тем лучше становится вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это или плохо для вашей машины зависит от того, какой именно двигатель в нее установлен. Поэтому это значение подбирают, исключительно опираясь на рекомендации марки-производителя каждого конкретного транспортного средства.

Что такое SAE?

Аббревиатура SAE – это сокращенное название Сообщества Автомобильных Инженеров (на английском языке Society of Automotive Engineers). Именно этой организацией впервые была создана классификация моторных масел для авто в зависимости от показателя их вязкости. Сообщество было основано еще в самом начале двадцатого века и первое время насчитывало всего двадцать человек. В наши дни членами данного сообщества является более 120 тысяч человек по всему миру. Это инженеры, директора автомобильных брендов, преподаватели и студенты.

Что такое индекс вязкости масла?

Индексом вязкости принято называть относительную величину, которая показывает, насколько меняется вязкость масла исходя из температурного показателя (измеряемого в градусах по Цельсию). Кроме того, именно эта величина определяет зависимость кинематической вязкости от температуры.

Так же следует заметить, что не взирая на показатели вязкости указанные на канистрах (5W-30, 5W-40, 10W-40 и т.п.), необходимо всегда отталкиваться от характеристик того либо иного продукта, и рекомендаций производителя Вашего транспортного средства.

Подробнее о вязкости масел

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

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

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

Автор: Ермоленко Александр

Технические характеристики моторных масел: свойства, вязкость

Характеристики моторных масел регламентируют стандарты международного уровня.

Вязкость моторного масла

Характеристика определяет способность жидкого материала сопротивляться течению за счет внутреннего трения. Значение рассчитывают при разных условиях, поэтому различают два ее типа:

• кинематическая вязкость показывает способность материала сопротивляться течению под действием силы тяжести. Измеряется в стоксах (Ст) или в квадратных миллиметрах в секунду (мм²/с). Чаще всего характеристику определяют для температур 40 и 100 °С;
• динамическая вязкость определяет отношение силы к скорости сдвига. Характеристика показывает способность моторного масла к течению при разных температурах, измеряется в сантипуазах (Сп) или в (Н·с/см²).

Индекс вязкости

Вязкость смазочных материалов меняется обратно пропорционально температуре. При нагревании масла показатель снижается, а при охлаждении – увеличивается. В продуктах разных марок изменение характеристики происходит с различной скоростью. Для измерения динамики существует специальное понятие – индекс вязкости. Чем выше его значение, тем меньше вязкостные свойства материала зависят от температуры. Продукты с большим индексом обеспечивают надежную защиту двигателя в разных климатических условиях. Масла с низким значением показателя эксплуатируются в узком диапазоне температур, так как при нагревании материалы утрачивают смазывающую способность, а при охлаждении быстро густеют.

Температура застывания

Показатель определяют в момент увеличения вязкости масла вплоть до потери текучести. В лабораторных условиях температурой застывания считают нижний предел, при котором жидкость в пробирке под наклоном 45 градусов не стекает в течение 1 минуты и остается неподвижной. Низкотемпературные характеристики масла напрямую зависят от состава, от качества компонентов. В продуктах переработки нефти вязкость возрастает при кристаллизации парафинов нормального строения. Поэтому основа проходит тщательную очистку или химическую модификацию для разветвления структуры компонентов и снижения температуры застывания. Синтетические масла имеют более однородный и прогнозируемый состав, что снижает порог кристаллизации и обеспечивает материалу стабильные свойства на морозе.

Температура вспышки

Величина этой характеристики зависит от вида и количества легколетучих фракций в составе масла. Температура вспышки косвенно указывает на потери масла на угар, испарение через вентиляционную систему картера. Параметр также позволяет оценить риск самопроизвольного воспламенения или взрыва материала при экстремальном нагревании.

Щелочное число (Total Base Number, TBN)

Общая щелочность моторного масла зависит от характеристик диспергирующих и моющих присадок, от антиокислительных свойств материала. Параметр указывает на стойкость продукта к окислению при высоких температурах и давлении в присутствии химически активных сред. От щелочного числа также зависит скорость образования отложений, величина межсервисного интервала. Характеристика определяется в (мг КОН/г). Значения щелочного числа варьируются в широком диапазоне. Выбор зависит от типа топлива, а точнее, от содержания серы, которая является главным окисляющим агентом. Например, в двигателях, работающих на мазуте, требуется высокая степень защиты, поэтому выбирают масло с показателем щелочности до 40 мг КОН/г. Моторы легковых авто работают с материалами 7–15 мг КОН/г.

Зольность

Сульфатная зола образуется при сгорании смазочного материала. Базовые масла очищаются и являются практически беззольными, но присадки вносят в состав нежелательные примеси, такие как магний, кальций, фосфор, цинк и другие. В процессе сгорания веществ на поверхности деталей двигателя образуются отложения, которые способствуют преждевременному воспламенению топливной смеси, то есть повышают детонацию. Зола также загрязняет каталитические нейтрализаторы выхлопных газов, сажевые фильтры. Соответственно, чем ниже показатель, тем меньше отложений на деталях.

Стандарты и спецификации

SAE J300

Классификация вязкостно-температурных свойств смазывающих материалов SAE J300 разработана американским обществом автомобильных инженеров Society of Automotive Engineers. Система делит масла на два типа: летние и зимние (маркировка W – winter). Для материалов, предназначенных для эксплуатации при низких температурах, дополнительно регламентируют предел прокачиваемости (тест MRV – Mini Rotary Viscometer) и проворачиваемости (CCS – Cold Cranking Simulator) коленвала. Для летних сортов определяют прочность на сдвиг при экстремальном нагревании (тест HTHS – High Temperature High Shear Rate). Класс вязкости по SAE J300 указывает на диапазон температур эксплуатации конкретной марки моторного масла. Обозначение всесезонных сортов сочетает два показателя: зимний и летний. Например, 5W-40.

Классы вязкости зимних моторных масел SAE J300

Классы вязкости летних моторных масел SAE J300

API

Классификация разработана специалистами American Petroleum Institute (API) совместно с American Society for Testing and Materials (ASTM) и Society of Automobile Engineers (SAE). Система опирается на эксплуатационные характеристики моторных масел и устанавливает стандарты для бензиновых, дизельных, двухтактных моторов и трансмиссий. По API смазочные материалы делятся на три категории:

• S – Service (spark ignition). Категория включает масла для бензиновых двигателей легковых автомобилей;
• C – Commercial (compression ignition). В нее включена продукция для дизельных двигателей;
• EC – Energy Conserving. Категория описывает энергосберегающие масла.

Классификация материалов внутри категорий начинается с буквы А (SA, SB, SC…) и далее в алфавитном порядке. Каждая последующая марка может использоваться в двигателях, для которых рекомендованы предыдущие. Категории с SA до SG являются устаревшими. Знак SH маркируют только в качестве дополнения к C. Начиная с SJ все категории действующие, а SN считается высшей на сегодняшний день. Марки масел с API CA до API CG-4 признаны устаревшими. Остальные категории действующие, высшей является API CK-4.

ILSAC

Классификация международного комитета по стандартизации и апробации моторных масел ILSAC (INTERNATIONAL LUBRICANTS STANDARDISATION AND APPROVAL COMMITTEE) – это результат совместного труда американской ассоциации American Automobile Manufacturers Association (AAMA) и японских специалистов Japan Automobile Manufacturers Association (JAMA). Стандарт устанавливает требования к смазочным материалам для бензиновых двигателей легковых автомобилей. Знак ILSAC получают масла с высокими показателями экономии топлива, энергосбережения, фильтруемости в условиях низких температур. Для продуктов характерна низкая испаряемость, стойкость к вспениванию и сдвигу, минимальное содержание фосфора. Категории моторных масел по ILSAC:

GF-1. Устаревшая спецификация с минимально допустимыми требованиями к качеству материалов для японских и американских автомобилей. Категория охватывает масла классов SAE: 0W-30, -40, -50, -60, 10W-30, -40, -50, -60 и 5W-30, -40, -50, -60. Спецификация соответствует EC-II и API SH;

GF-2. Соответствует EC-II и API SJ. Категория включает все марки масел GF-1 и дополнительно 0W-20, 5W-20. Строгие ограничения по содержанию фосфора, улучшенные низкотемпературные свойства, стойкость к пенообразованию и образованию отложений;

GF-3. Соответствует EC-II и API SL. Улучшены противоизносные и противоокислительные свойства, снижена испаряемость, увеличены показатели экономии топлива, стабильности вязкостных свойств. Спецификация устанавливает строгие требования к долгосрочным последствиям влияния моторных масел на системы нейтрализации выхлопных газов;

GF-4. Соответствует API SM. Масла проходят испытания на топливную экономичность. Категория включает классы вязкости SAE: 0W-20, 5W-20, 5W-30, 10W-30. Улучшены моющие и противоизносные свойства, снижен риск образования отложений. Содержание фосфора – не более 0,08 %;

GF-5. Соответствуют API SM с жесткими требованиями к совместимости к системам катализаторов, к топливной экономичности, к испаряемости, к стойкости к образованию отложений. Спецификация устанавливает параметры совместимости с эластомерами, защиту систем турбонаддува, возможность применения биотоплива.

Знание основных характеристик необходимо для грамотного выбора моторного масла.

Вязкость автомобильного масла SAE — что такое, таблица характеристик

В этой статье поговорим подробно о вязкости масла по SAE – как расшифровывается, какие характеристики должны иметь масла с разным классом SAE, где используются маловязкие масла и почему нельзя самостоятельно устанавливать вязкость масла, а основывать свой выбор на рекомендациях для двигателя.

Содержание статьи:

Что такое вязкость масла по SAE

Обозначение SAE принято расшифровывать, как применимость масла к температуре за бортом, которая присуща конкретному региону. Это утверждение верно, но лишь отчасти, и применимо только к низкотемпературному индексу SAE.

Что означают эти цифры в масле. К примеру, вязкость 5W-40 обозначает всесезонное масло, о чем говорит его сдвоенный индекс и буква W. Большинство представленных на рынке масел относятся именно к всесезонным видам, времена масел с одинарным индексом давно канули в Лету,за исключением масел для различных механизмов, бензопил, культиваторов и т.п.

5W здесь указывает на низкотемпературные качества масла: при какой температуре оно не утратит свою текучесть, обеспечит безопасную прокрутку коленвала и пуск мотора в мороз, и полностью замерзнет, сделав прокачку по каналам невозможной. Отчасти можно ориентироваться на этот индекс, выбирая масло для зимы, но все же нужно смотреть на показатели конкретной выбранной марки, так как они могут сильно варьировать.

Индекс 40 в нашем примере показывает высокотемпературные свойства масла. Большинство водителей принимают его, как температуру воздуха вне двигателя, при которой масло можно использовать летом, но это не верно. Масло в моторе прогревается до 100 градусов, и температура воздуха не влияет на его качества. Этот индекс указывает на высокотемпературную вязкость масла при температуре 100 градусов. Это не менее важный показатель, чем зимний индекс, так как указывает на толщину масляной пленки и способность масла прокачиваться по каналам разной толщины. Каждый двигатель имеет свои особенности, и вязкость масла важно подбирать именно из рекомендованных производителем.

Для расшифровки вязкости SAE приняты такие таблицы:

Но, как я уже сказал выше, эти цифры верны лишь отчасти и только в отношении низкотемпературного индекса. Для высокотемпературного вернее рассматривать таблицу кинематической вязкости при 100 градусах, а для низкотемпературной динамической вязкости, их мы рассмотрим далее.

Индекс вязкости масла

Эти загадочные цифры на канистре – индекс вязкости, принимает во внимание далеко не каждый владелец авто. Это эмпирический, безразмерный показатель, по нему оценивают зависимость вязкости масла от изменений температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше будет реакция масла на температурный перепад.

Если у масла высокий индекс вязкости, оно будет меньше густеть в мороз, то есть во время холодного пуска, и тем более густым будет оставаться при прогреве до рабочих температурных показателей. Индекс вязкости зависит от молекулярной структуры соединений, которые составляют базу масла. Чем чище минеральная база, тем выше будет его индекс. Самые высокие индексы у синтетики и гидрокрекинга.

Для расчета индекса вязкости масла используют его фактическую кинематическую вязкости при 40 и 100 градусах. Эти данные вбивают в простую формулу, созданную на основе эмпирических расчетов, выведенных из двух эталонных смазок.

Большинство современных масел имеет индекс от 140 до 180 единиц. Есть категории японских масел с низкой вязкостью, где индекс пересекает черту в 200 единиц. Эти масла создаются на основе технологических баз – полиальфаолефинов, сложных эфиров с добавлением особых присадок.

Какой индекс вязкости лучше – сказать сложно. Всегда лучше тот, который выше, так как показывает, что масло может хорошо адаптироваться под температурные перегрузки, но при этом для каждой категории масел SAE свой предел индекса, зависит он и от состава, у синтетических масел всегда будет выше.

К примеру, для традиционных синтетических и полусинтетических масел SAE 10W-40 нормальный индекс 150-160 единиц. Для масел с меньшей вязкостью 5W-30 он выше – 160-180. Маловязкие материалы будут иметь индекс до 240 единиц. А новейшие ультрамаловязкие масла класса 0W-16 или 0W-10 могут иметь индекс еще больше, но в продаже такие масла не найти, так как сфера их применения очень узкая и не относится к обычным автомобилям.

Кинематическая и динамическая вязкость масла

Именно те показатели, о которых я говорил в начале статьи. От них и зависит установленная вязкость SAE, те самые цифры, которые производитель указывает на канистре.

Кинематическая вязкость показывает текучесть масла при температуре в 40 градусов и 100. Измеряется капиллярным вискозиметром – определяется время истечения жидкости при определенной температуре. Обозначается мм2/с.

Динамическая вязкость тоже измеряется опытным путем. Она показывает силу сопротивления масляной жидкости, возникающую во время движения двух слоев масла, удаленных друг от друга на расстояние 1 см и движущихся со скоростью 1 см/с. Измеряется эта величина в Паскаль-секундах. Как видно из таблицы выше, для разных вязкостей масел температура определения динамической вязкости разная.

Что означает динамическая и кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость – два показателя, в пределах которых должно находиться масло, чтобы относиться к той или иной категории SAE. Динамическая вязкость показывает, при какой температуре масло обеспечит безопасный пуск мотора. Чем ниже фактический показатель от принятого верхнего барьера, тем ниже будет температура, при которой можно безопасно запускать мотор с указанным маслом.

К примеру, масло 10W при -25 градусах должно иметь динамическую вязкость не более 7000. То есть, если фактический показатель масла почти равен 7000, при -25 мотор заводить уже не рекомендуется, лучше делать это не ниже -20. А вот есть масло показывает динамическую вязкость 6500, то уже применимо при -25, 6000 – ниже -25 и так далее.

Какая вязкость лучше подходит для двигателя

Чтобы понимать, почему нельзя использовать ту вязкость масла, которая нам больше нравится или кажется более подходящей, нужно понимать, как вязкость влияет на работу двигателя. К примеру, есть ряд маловязких спортивных масел, но, если мы зальем одно из них в обычный двигатель, он не станет от этого спортивным и более быстрым, а, напротив, быстро потеряет мощность и просто «сдохнет».

Вязкость масла подбирается, исходя из его конструкции, рекомендуется производителем и выходить за рекомендованные рамки нельзя. Детали двигателей имеют разные зазоры, новые модели двигателей рассчитаны на экономию топлива и масла, зазоры между деталями минимальные, такие моторы требуют маловязких масел, если же залить более густое, движущиеся элементы будут работать под нагрузкой, постоянно перегреваться, что со временем приведет к ряду неприятных проблем.

Более старые конструкции двигатели имеют большие зазоры между деталями, это предусмотрено и самой конструкцией, и выработкой, которая появляется со временем. Такие двигатели требуют более густых масел, если залить менее густые, образуемая пленка будет недостаточно толстой, в местах контакта разорвется, что приведет к быстрому износу деталей.

Вязкость масла не может быть лучше или хуже, для каждого конкретного двигателя она может быть просто подходящей. В сервисной книжке вы найдете рекомендации как минимум двух подходящих вязкостей для вашего двигателя, и именно между ними нужно выбирать. И не забываем про классы API и ACEA, а также допуски от производителей.

Можно ли смешивать масла разной вязкости

Смешивать разные вязкости нежелательно, как нежелательно доливать масло другой марки или типа – синтетику в минералку и так далее. Но если другого выбора нет, то можно долить, но учитывать, что полученная смесь будет чем-то средним между той вязкостью, которая уже была в картере, и той, которую вы туда добавите. Рекомендую после этого как можно быстрей заменить все масло на новое и не испытывать свой мотор.

Заключение

Подводим итог. Вязкость масла по SAE – это не указание на климат и температурные условия окружающей среды, при которых масло может использоваться, а показатель его вязкости при холодном пуске, прогреве и достижении рабочей температуры.

Выбирать масло в тех рамках, которые установил производитель двигателя, очень важно. Если использоваться более жидкие или густые масла, двигатель будет работать в условиях постоянного перегрева или масляного голодания, и в том, и в другом случае это приведет к его поломке. Не сразу, но со временем.

При выборе масла на зиму опираемся не столько на SAE, сколько на фактический показатель динамической вязкости для конкретного масла, чем он ниже, тем проще будет холодный пуск при определенной температуре.

2 способа измерения вязкости масла

Два способа измерения и представления вязкости, кинематический и абсолютный (также известный как динамический), часто вызывают путаницу в умах тех, кто работает с ними нерегулярно. В этой колонке я объясню различия между ними и дам несколько советов о том, как применять их к смазочным жидкостям.

Абсолютная вязкость
Абсолютная вязкость определяется как сопротивление жидкости сдвигу или сопротивление жидкости деформации под действием силы.Проще говоря, чем гуще жидкость, тем больше энергии требуется, чтобы заставить ее течь. Кинематическая вязкость, строго говоря, определяется как отношение абсолютной вязкости к плотности.

Плотность является производным от массы свойством, и поскольку масса и вес для практических целей пропорциональны в любом месте на поверхности Земли, кинематическая вязкость часто интерпретируется как сопротивление жидкости потоку под действием сил тяжести.

Мне нравится рассматривать кинематическую вязкость как частный случай абсолютной вязкости.Силы сдвига, создаваемые силой тяжести, на самом деле очень малы по сравнению с усилиями сдвига, создаваемыми механическим взаимодействием компонентов машины.

Проиллюстрируем это различие на примере. Предположим, у вас на столе стоит банка меда и банка с водой. Банки прикреплены к столу, поэтому они не могут двигаться. Если вы положите ложку в каждую банку и начнете перемешивать, вы добавите в жидкость сдвигающие силы.

Обратите внимание, что эти силы не создаются гравитацией, поэтому вы проводите испытание абсолютной вязкости.Очевидно, что жидкость с большим сопротивлением перемешиванию — это мед, поэтому мы можем сделать вывод, что абсолютная вязкость меда выше, чем у воды. Теперь возьмите эти банки, снимите их со стола и наклоните на бок.

Жидкости будут вытекать из ясов, и в этом случае силы, вызывающие поток, создаются под действием силы тяжести. Итак, мы только что провели испытание на кинематическую вязкость и также показали, что кинематическая вязкость меда выше, чем у воды, потому что он имеет большее сопротивление вытеканию из банки.

Вязкость жидкости, кинематическая или абсолютная, изменяется в зависимости от температуры, при которой она измеряется. Таким образом, обязательно указать температуру, при которой измеряется вязкость. Единицы измерения указаны в таблице 1.

Таблица 1. Единицы измерения вязкости

Кинематическая вязкость
Как строгое определение кинематических состояний, абсолютная вязкость и кинематическая вязкость могут быть напрямую преобразованы, если известна плотность жидкости.Это отношение может быть выражено как:

Абсолютная вязкость = кинематическая вязкость x плотность

Для правильного использования этой формулы необходимо использовать соответствующие единицы СИ.

До сих пор мы показали, что тесты на абсолютную и кинематическую вязкость доказывают, что мед более вязкий, чем вода. Давайте посмотрим на другой пример.

Используя те же две банки, прикрепленные к столу, наполните одну медом, а другую майонезом. Теперь проведите тест абсолютной вязкости, перемешивая жидкости.Тест покажет, что мед — более вязкая жидкость.

Выполните тест на кинематическую вязкость, перевернув банки на бок, и тест покажет, что майонез стал более вязкой жидкостью (мед вытекает быстрее, чем майонез). Как, во-первых, объясняются разные результаты, а во-вторых, каково значение, по крайней мере, в отношении машинных смазок?

Отличия
Чтобы объяснить различные результаты, нам нужно знать о ньютоновских свойствах жидкости.Если связать вязкость жидкости с величиной сдвига, который она испытывает, некоторые жидкости показывают вязкость, которая не зависит от величины приложенного усилия сдвига.

Их называют ньютоновскими жидкостями, хорошим примером которых является мед. Некоторые жидкости имеют профиль вязкости, который варьируется в зависимости от величины сдвига. Их называют неньютоновскими жидкостями, и майонез является примером этого.

При низких скоростях сдвига (испытание кинематической вязкости) неньютоновская жидкость демонстрирует высокую вязкость.Когда жидкость сдвигается более энергично, как при испытании абсолютной вязкости, вязкость неньютоновской жидкости уменьшается (рис. 1).

Рисунок 1. Зависимость вязкости от сдвига

Почему это важно
Итак, какое значение это имеет для смазочных жидкостей?

1. Большинство смазочных масел (см. Исключения ниже) демонстрируют свойства, близкие к ньютоновским. Итак, измеряем ли мы и изменяем кинематическую или абсолютную вязкость, не имеет большого значения.

2. Масла, которые демонстрируют значительно больше неньютоновских свойств:

3. Учитывая, что механически создаваемая сила сдвига, а не сила тяжести, влияет на поток смазочной жидкости в машине, можно справедливо сказать, что испытание на абсолютную вязкость является лучшим средством определения вязкости. Однако справедливо также предположить, что все, что может повлиять на изменение абсолютной вязкости, вероятно, также будет влиять на изменение кинематической вязкости.

Пока мы измеряем и анализируем один метод измерения (с подходящей воспроизводимостью), мы должны иметь возможность получать хорошие шаблоны данных. Даже если мы проводим измерения кинематической вязкости и интуитивно знаем, что они неверны в отношении машины, они все равно остаются в тренде. Так что придерживайтесь одного метода. Иронизирую: лучше постоянно ошибаться, чем иногда быть правым.

4.Кинематическая вязкость — это обычно используемый метод измерения и представления вязкости при анализе использованных смазочных материалов, по крайней мере, в большинстве коммерческих лабораторий. Как объяснялось в предыдущем абзаце, это, вероятно, не лучший метод, но по историческим причинам и причинам простоты использования он стал доминирующим методом.

5. Большинство коммерческих лабораторий будут использовать автовискозиметр для измерения кинематической вязкости. Большинство лабораторных приборов на месте измеряют абсолютную вязкость, но сообщают ее как кинематическую вязкость, исходя из предположения о плотности жидкости и выполнения соответствующих расчетов.

Обычно это не проблема для получения модных результатов, но важно убедиться, что определения вязкости всегда производятся при одной и той же температуре. Это может быть комнатная температура, но всегда перед проведением теста убедитесь, что масла успевают достичь комнатной температуры в среде с контролируемым климатом.

И не пытайтесь слишком подробно сравнивать результаты вашей коммерческой лаборатории по производству масел и результаты вашей лаборатории на месте; они будут другими, но это потому, что они измеряют разные вещи.Должна быть какая-то корреляция, но точно уравнивать не собираются.

Вязкость обычно считается наиболее важным свойством смазочного материала. Так что умение измерить и понять тоже важно. Я надеюсь, что это немного прояснило понимание предмета.

Список литературы

1. НАСА. 2007.

2. Википедия. 2007. http://en.wikipedia.org/wiki/Visidity. 29.07.07.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

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

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

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

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

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

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

Что сохраняется в файле cookie?

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

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

Как проверить вязкость масла Petro Online

Вязкость масла — то, как масло течет под действием силы тяжести — является одним из его важнейших свойств.Масло с более высокой вязкостью обычно гуще, и ему требуется больше времени, чтобы поддаться силе тяжести. Одна из основных функций масла — это смазка в механизмах или транспортных средствах, т. Е. Предотвращает их перегрев и, как следствие, их сваривание. Поскольку вязкость масла влияет на то, насколько эффективно оно может достичь этой цели, пользователи должны знать вязкость масла перед его использованием. Производители предоставляют эту информацию, размещая марки или данные на самой бутылке.

Вязкость масла можно определить в лаборатории или даже дома.Вот как:

Тестирование вязкости масла в домашних условиях

Процесс сложный и потенциально опасный, поэтому его нельзя проводить без особой осторожности, правильного оборудования и мер безопасности:

1. Наполните емкость водой и вскипятите до 100 °. Вода должна быть достаточно глубокой, чтобы погрузить объект, но не переполненной, чтобы он пролился. Поддерживайте температуру на протяжении всего теста.
2. Погрузите U-образную стеклянную трубку с открытым концом в воду так, чтобы изгиб был погружен, но концы были открыты для воздуха.
3. Закройте один из концов трубки.
4. Залить масло в открытый конец.
5. Используя секундомер, запишите, сколько времени требуется, чтобы нагретая вода подняла температуру масла настолько, чтобы она достигла запечатанного конца трубки. Когда он дойдет до конца, снимите уплотнение и запишите, сколько времени потребуется, чтобы упасть.
6. Чем дольше масло поднимается и опускается, тем более вязкое масло.

Тестирование вязкости масла в лаборатории

Вышеупомянутый процесс сложен и ненадежен, и для получения более надежного значения рекомендуется тестирование в лаборатории.Два основных метода тестирования масла в лаборатории — это метод вискозиметра с капиллярной трубкой, который измеряет кинематическую вязкость, и метод роторного вискозиметра, который измеряет абсолютную вязкость. Проще говоря, первое измеряет, насколько быстро масло будет течь, а второе определяет, насколько легко его можно перемешать. Первые гораздо более распространены с точки зрения измерения вязкости масла.

С годами вискозиметры становятся все более совершенными. Чтобы увидеть пример одной из таких захватывающих разработок, прочитайте статью «Анализатор индекса вязкости для оптимальных и экономичных операций по переработке», в которой рассказывается о преимуществах нового продукта, выпущенного ранее в этом году.

Источник изображения

Вязкость масла — PetroWiki

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

Любой расчет, связанный с движением жидкостей, требует значения вязкости. Этот параметр необходим для условий от наземных систем сбора до коллектора. Можно ожидать, что корреляции для расчета вязкости позволят оценить вязкость в диапазоне температур от 35 до 300 ° F.

Ньютоновские жидкости

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

Факторы, влияющие на вязкость

Основными факторами, влияющими на вязкость, являются:

• Состав масла
• Температура
• Растворенный газ
• Давление

Состав масла

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

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

• Рис. 2 — Типовая кривая вязкости масла.

Расчет вязкости

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

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

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

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

Сравнение разных методов

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

• Рис. 5 — Аннотированный список обычно используемых корреляций вязкости мертвого масла.

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

• Рис. 6 — Вязкость мертвого масла в зависимости от обратной абсолютной температуры.

Методы определения вязкости масла до точки пузыря

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

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

……………….. (1)

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

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

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

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

Корреляции для недонасыщенного масла

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

• Рис. 10 — Вязкость ненасыщенного масла в зависимости от давления.

Номенклатура

Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1,1} Andrade, E.N. да C. 1930. Вязкость жидкостей. Природа 125: 309–310. http://dx.doi.org/10.1038/125309b0
2. ↑ ^{2,0 2,1} Рейд Р.К., Праусниц Дж. М. и Шервуд Т. 1977. Свойства газов и жидкостей, третье издание, 435–439. Нью-Йорк: Высшее образование Макгроу-Хилла.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Бил, К. 1970. Вязкость воздуха, воды, природного газа, сырой нефти и ее попутных газов при температурах и давлениях нефтяного месторождения, No.3, 114–127. Ричардсон, Техас: Серия репринтов (Оценка нефтегазовой собственности и оценка запасов), SPE. Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r3» определено несколько раз с разным содержанием Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r3» определено несколько раз с разным содержанием
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2} Стоя, M.B. 1981. Объемное и фазовое поведение углеводородных систем нефтяных месторождений, девятое издание. Ричардсон, Техас: Общество инженеров-нефтяников AIME
5. ↑ ^{5.0 5,1 5,2} Beggs, H.D. и Робинсон, Дж. Р. 1975. Оценка вязкости нефтяных систем. J Pet Technol 27 (9): 1140-1141. SPE-5434-PA. http://dx.doi.org/10.2118/5434-PA
6. ↑ Glasø, Ø. 1980. Обобщенные корреляции давления, объема и температуры. J Pet Technol 32 (5): 785-795. SPE-8016-PA. http://dx.doi.org/10.2118/8016-PA
7. ↑ ^{7,0 7,1 7,2 7,3} Лабеди Р. 1982. PVT-корреляция африканской сырой нефти.Кандидатская диссертация. 1982 г. Кандидатская диссертация, Колорадская горная школа, Лидвилл, Колорадо (май 1982 г.).
8. ↑ ^{8,0 8,1 8,2 8,3} Лабеди, Р. 1992. Улучшенные корреляции для прогнозирования вязкости легкой нефти. J. Pet. Sci. Англ. 8 (3): 221-234. http://dx.doi.org/10.1016/0920-4105(92)

   -Y

9. ↑ Нг, J.T.H. и Эгбогах, Э. 1983. Улучшенная корреляция вязкости и температуры для систем сырой нефти. Представлено на ежегодном техническом совещании, Банф, Канада, 10–13 мая.PETSOC-83-34-32. http://dx.doi.org/10.2118/83-34-32
10. ↑ ^{10,0 10,1 10,2} Аль-Хафаджи, А.Х., Абдул-Маджид, Г.Х. и Хассун, С.Ф. 1987. Корреляция вязкости для мертвой, живой и ненасыщенной сырой нефти. J. Pet. Res. (Декабрь): 1–16.
11. ↑ ^{11,0 11,1 11,2} Петроски Г. Jr. 1990. PVT-корреляции для сырой нефти Мексиканского залива. Магистерская диссертация. 1990 г. Диссертация на степень магистра, Университет Юго-Западной Луизианы, Лафайет, Луизиана.
12. ↑ ^{12,0 12,1 12,2} Петроски Г. Младший и Фаршад, Ф.Ф. 1995. Корреляции вязкости для сырой нефти Мексиканского залива. Представлено на симпозиуме SPE по производственным операциям, Оклахома-Сити, Оклахома, США, 2-4 апреля. SPE-29468-MS. http://dx.doi.org/10.2118/29468-MS
13. ↑ ^{13,0 13,1 13,2} Kartoatmodjo, R.S.T. 1990. Новые корреляции для оценки свойств жидких углеводородов. Диссертация на степень магистра, Университет Талсы, Талса, Оклахома.
14. ↑ ^{14,0 14,1 14,2} Kartoatmodjo, T.R.S. и Шмидт, З. 1991. Новые корреляции физических свойств сырой нефти, Общество инженеров-нефтяников, незапрошенная статья 23556-MS.
15. ↑ ^{15,0 15,1 15,2} Картоатмоджо, Т. и З., С. 1994. Большой банк данных улучшает грубые корреляции физических свойств. Oil Gas J. 92 (27): 51–55.
16. ↑ ^{16,0 16,1 16,2} Де Гетто, Г.и Вилла, М. 1994. Анализ надежности на корреляции PVT. Представлено на Европейской нефтяной конференции, Лондон, Великобритания, 25-27 октября. SPE-28904-MS. http://dx.doi.org/10.2118/28904-MS
17. ↑ ^{17,0 17,1 17,2} Де Гетто, Г., Паоне, Ф., и Вилла, М., 1995. Корреляции давления-объема-температуры для тяжелых и сверхтяжелых масел. Представлено на Международном симпозиуме по тяжелой нефти SPE, Калгари, 19-21 июня. SPE-30316-MS. http://dx.doi.org/10.2118/30316-MS
18. ↑ ^{18,0 18,1} Фитцджеральд, Д.Дж. 1994. Прогностический метод оценки вязкости неопределенных углеводородных жидких смесей. Докторская диссертация, Государственный университет Пенсильвании, Государственный колледж, Пенсильвания.
19. ↑ ^{19,0 19,1 19,2 19,3} Daubert, T.E. и Даннер, Р.П. 1997. Книга технических данных API — Переработка нефти, 6-е издание, гл. 11. Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт нефти (API).
20. ↑ ^{20.0 20,1} Саттон, Р.П. и Фаршад, Ф. 1990. Оценка эмпирически полученных свойств PVT для сырой нефти Мексиканского залива. SPE Res Eng 5 (1): 79-86. SPE-13172-PA. http://dx.doi.org/10.2118/13172-PA
21. ↑ ^{21,0 21,1} Беннисон Т. 1998. Прогноз вязкости тяжелой нефти. Представлено на конференции IBC по разработке месторождений тяжелой нефти, Лондон, 2–4 декабря.
22. ↑ ^{22,0 22,1 22,2} Эльшаркави, А. и Алихан А.A. 1999. Модели для прогнозирования вязкости ближневосточной сырой нефти. Топливо 78 (8): 891–903. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-2361(99)00019-8
23. ↑ ^{23,0 23,1 23,2 23,3} Whitson, C.H. и Брюле, М. Р. 2000. Фазовое поведение, № 20, гл. 3. Ричардсон, Техас: Серия монографий Генри Л. Доэрти, Общество инженеров-нефтяников.
24. ↑ ^{24,0 24,1} Бергман Д.Ф. 2004. Не забывайте о вязкости. Представлено на 2-м ежегодном симпозиуме по разработке месторождений Совета по передаче нефтяных технологий, Лафайет, Луизиана, 28 июля.
25. ↑ ^{25,0 25,1 25,2} Диндорук Б. и Кристман П.Г. 2001. PVT-свойства и корреляции вязкости для нефтей Мексиканского залива. Представлено на Ежегодной технической конференции и выставке SPE, Новый Орлеан, 30 сентября — 3 октября. SPE-71633-MS. http://dx.doi.org/10.2118/71633-MS
26. ↑ ^{26,0 26,1} Chew, J. and Connally, C.A. Jr. 1959. Корреляция вязкости для газонасыщенной сырой нефти. В трудах Американского института инженеров горной, металлургической и нефтяной промышленности, Vol.216, 23. Даллас, Техас: Общество инженеров-нефтяников AIME.
27. ↑ Азиз, К. и Говье, Г.В. 1972. Падение давления в скважинах, добывающих нефть и газ. J Can Pet Technol 11 (3): 38. PETSOC-72-03-04. http://dx.doi.org/10.2118/72-03-04
28. ↑ ^{28,0 28,1} Хан, С.А., Аль-Мархун, М.А., Даффуа, С.О. и другие. 1987. Корреляции вязкости для сырой нефти Саудовской Аравии. Представлен на выставке Middle East Oil Show, Бахрейн, 7-10 марта. SPE-15720-MS. http://dx.doi.org/10.2118/15720-МС
29. ↑ ^{29,0 29,1 29,2} Almehaideb, R.A. 1997. Улучшенная корреляция PVT для сырой нефти ОАЭ. Представлено на выставке и конференции Middle East Oil Show, Бахрейн, 15-18 марта. SPE-37691-MS. http://dx.doi.org/10.2118/37691-MS Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r29» определено несколько раз с разным содержанием Ошибка цитирования: недопустимый тег ; имя «r29» определено несколько раз с разным содержанием
30. ↑ Кузел, Б.1965. Как давление влияет на вязкость жидкости. Hydrocarb. Процесс. (Март 1965 г.): 120.
31. ↑ Васкес М.Э. 1976. Корреляции для предсказания физических свойств жидкости. Диссертация на степень магистра, Университет Талсы, Талса, Оклахома.
32. ↑ Васкес, М. и Беггс, Х.Д. 1980. Корреляции для предсказания физических свойств жидкости. J Pet Technol 32 (6): 968-970. SPE-6719-PA. http://dx.doi.org/10.2118/6719-PA
33. ↑ Абдул-Маджид, Г.Х., Кларк, К.К. и Салман, Н.Х. 1990. Новая корреляция для оценки вязкости ненасыщенной сырой нефти.J Can Pet Technol 29 (3): 80. PETSOC-90-03-10. http://dx.doi.org/10.2118/90-03-10

Интересные статьи в OnePetro

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

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Вязкость газа

Трение жидкости

Плотность масла

Свойства нефтяной жидкости

PEH: Масло_Система_Взаимосвязи

Вязкость масла и марки масла

Вязкость моторного масла

Вязкость моторного масла означает, насколько легко масло течет при определенной температуре.Жидкие масла имеют более низкую вязкость и легче текут при низких температурах, чем более густые масла с более высокой вязкостью. Разжиженные масла уменьшают трение в двигателях и помогают двигателям быстро запускаться в холодную погоду. Густые масла лучше сохраняют прочность пленки и давление масла при высоких температурах и нагрузках.

Измерение вязкости моторного масла

Общество инженеров автомобильной промышленности разработало шкалу для моторных (моторных масел) и трансмиссионных масел.

Вязкость обозначается по общепринятой классификации «XW-XX».Число перед буквой «W» (зима) обозначает текучесть (вязкость) масла при нулевом градусе Фаренгейта (-17,8 градуса Цельсия). Чем меньше число, тем меньше загустевает масло в холодную погоду.

Цифры после «XW» обозначают вязкость при 100 градусах Цельсия и показывают устойчивость масла к разжижению при высоких температурах.

Например, масло класса 5W-30 в холодную погоду загустевает меньше, чем масло класса 10W-30. Масло марки 5W-30 разжижается быстрее при высоких температурах по сравнению с маслами марки 5W-40.

Зимой и для автомобилей, эксплуатируемых в более прохладных регионах, в вашем двигателе будет полезно использовать масло с низкой зимней вязкостью. Летом и в более жарких регионах ваш двигатель получит больше пользы от масла с более высокой вязкостью при 100 градусах Цельсия.

При сравнении масел важно учитывать место эксплуатации автомобиля. Разжиженные масла, которые менее склонны к загустению при низких температурах, помогут вам быстрее запустить двигатель зимой, а густые масла, которые менее склонны к разжижению при высоких температурах, помогут вашему двигателю работать лучше летом.В результате масла 0W-20 и 5W-30 были разработаны для более холодного климата, а масла 15W-40 и 20W-50 были разработаны для более жаркого климата.

Что означает вязкость (и как она влияет на ваш двигатель)? — Блог AMSOIL

Вязкость моторного масла является мерой его сопротивления течению. Масло с низкой вязкостью (например, 0W-20) течет быстрее, чем масло с высокой вязкостью (например, 20W-50).

Для иллюстрации представьте себе воду и мед. При наливании из емкости вода течет намного быстрее меда.

Это потому, что, когда на жидкость действуют внешние силы (например, сила тяжести), молекулы внутри жидкости движутся друг против друга, что приводит к трению молекул, которое препятствует потоку.

Вязкость — это мера внутреннего трения или его сопротивления потоку.

Полезно думать об этом в следующих терминах:

• Тонкие и легкие описывают жидкости с низкой вязкостью
• Густые и тяжелые описывают жидкости с высокой вязкостью

Диаграмма вязкости моторных масел

Вязкость моторного масла часто указывается с помощью диаграммы J-300 Общества автомобильных инженеров (SAE).В таблице показаны минимальные и максимальные допустимые пороговые значения, которым должно соответствовать моторное масло, чтобы соответствовать указанной вязкости.

Зимний рейтинг масла, или «W», определяется на основе его характеристик холостого хода, которые имитируют вращение двигателя при все более низких температурах. Также измеряется способность масла течь при все более низких температурах. Чем ниже рейтинг «W» (например, 0W), тем быстрее масло течет в холодном состоянии и тем легче двигатель запускается.

Второе число (например, «20» в 5W-20) определяется на основе вязкости масла, когда двигатель достигает рабочей температуры, или 100 ° C (212 ° F).

Что означает вязкость для защиты двигателя?

Итак, что все это значит для защиты вашего двигателя?

Проще говоря, вязкость — это самое важное свойство смазки. То, как оно реагирует на изменения температуры, давления или скорости, определяет, насколько хорошо масло защищает ваш автомобиль.

Смазки со слишком низкой вязкостью для вашего двигателя могут вызвать…

• Повышенный контакт металла с металлом и износ
• Повышенный расход масла, что приводит к образованию вредных отложений и частому доливу
• Негерметичные уплотнения

Смазочные материалы со слишком высокой вязкостью также могут повредить двигатель, вызывая…

• Повышенное трение жидкости, снижение расхода топлива
• Повышение рабочих температур, ускорение разложения масла
• Плохой запуск при низких температурах

Масло загустевает в холодном состоянии…

Когда температура зимой падает, моторное масло густеет, течет медленнее и требует больше энергии для циркуляции.

Вот почему может быть сложнее завести машину холодным зимним утром — коленчатый вал должен пройти через холодное густое масло, прежде чем он начнет вращаться достаточно быстро для запуска двигателя.

Посмотрите видео, чтобы увидеть разницу в текучести на холоде между синтетическим моторным маслом AMSOIL и обычным моторным маслом.

Если масло течет медленнее, компоненты двигателя могут быть подвержены износу до тех пор, пока масло не нагреется достаточно, чтобы течь по двигателю.

Как видно из видео, в этом отношении синтетика превосходит обычное масло.

Вот почему зимой лучше использовать масло с более низкой вязкостью, если это разрешено производителем вашего автомобиля.

… и истончается в горячем состоянии

Когда температура резко повышается, происходит обратное.

Допустим, вы буксируете кемпер по шоссе в разгар лета.

Из-за сильного тепла, выделяемого вашим двигателем, масло становится жидким.Если он станет слишком тонким, он не сможет должным образом разделить металлические компоненты во время работы, что приведет к износу.

Чем выше вязкость смазочного материала, тем большее давление или нагрузку оно может выдерживать и тем лучше поддерживает разделение движущихся частей.

Но у этих отношений есть пределы. Если вязкость слишком высока, он не будет течь так легко, и ваш двигатель будет работать больше и сжигать больше топлива.

Для разных автомобилей требуется разная вязкость

Главное — использовать смазку с правильной вязкостью для конкретного применения.

Не только это, но вы хотите использовать смазку, которая не загустевает в холодном состоянии, но сохраняет способность защищать от износа в горячем состоянии.

Синтетические смазочные материалы, такие как синтетические смазочные материалы AMSOIL, обеспечивают лучшую текучесть при понижении температуры и улучшенную защиту после того, как двигатель достигнет рабочей температуры.

Производители автомобилей указывают в инструкции по эксплуатации, какое моторное масло следует использовать с вязкостью.

Вы всегда можете использовать Руководство по продукту AMSOIL, чтобы найти эту информацию.Но имейте в виду, что требования к вязкости вашего автомобиля могут измениться, если вы измените двигатель.

Первоначально опубликовано 2 сентября 2016 г.

Поиск потока: решения для проверки вязкости масла

Зимой 1980 года в Су-Фолс, Южная Дакота, температура резко упала за один уик-энд с примерно минусовой до -40 градусов по Цельсию. Когда в следующий понедельник утром люди завели свои машины, масляные насосы не смогли всасывать масло для смазки двигателей.В то утро более 2000 автомобилей вышли из строя.

Последующий анализ показал, что масло содержало компонент, который превратил смазку в желе, говорит Боб МакГрегор из AMETEK Brookfield (Миддлборо, Массачусетс). Этот инцидент — убедительный пример необходимости тщательного тестирования масла.

Из многих физических параметров, которые можно измерить в масле, вязкость, определяемая как сопротивление жидкости потоку, является наиболее важным и наиболее часто измеряемым, по словам Дэна Уолша, технического директора по продажам Spectro Scientific (Челмсфорд, Массачусетс). .Тем не менее, испытание вязкости не всегда является простым делом, и при проверке вязкости в масле возникают определенные проблемы.

Вязкость образца масла может быть трудно определить, потому что это не однозначное значение. Скорее вязкость зависит от других параметров. Основное беспокойство вызывают возможные колебания температуры, которые, как свидетельствует вышеупомянутый анекдот, могут иметь последствия для реального мира. Несколько лет назад компания AMETEK Brookfield представила дисплей на одном из своих ротационных вискозиметров, который показывает временную шкалу изменения вязкости при вращении шпинделя.Это усовершенствование особенно полезно при проведении низкотемпературных испытаний, говорит МакГрегор, поскольку пользователь может графически увидеть на дисплее, как вязкость смазочного материала увеличивается по мере его охлаждения.

Ротационные вискозиметры стали популярным инструментом для измерения нефтепродуктов, особенно для более густых продуктов, таких как смазочные материалы и консистентные смазки. Эти устройства работают, вращая шпиндель с определенной скоростью, а затем измеряя величину крутящего момента, которую шпиндель ощущает при попытке вращения, объясняет МакГрегор.

Однако многие методы в нефтяной промышленности по-прежнему основаны на капиллярном методе, который измеряет время, необходимое для прохождения нефтепродуктом через узкую стеклянную трубку. Основное преимущество капиллярного метода заключается в том, что он обеспечивает высокую степень точности, что делает его идеальным для определенных приложений, таких как измерение вязкости авиационного топлива для определения его долларовой стоимости и ожидаемых характеристик.

Несмотря на это преимущество, капиллярный метод — сложный и дорогостоящий процесс.Квалифицированные технические специалисты обычно требуются для настройки и проведения теста, а затем для очистки. В испытательных центрах необходимо часто менять капилляры, чтобы подходить к образцам, сильно различающимся по вязкости. Чтобы решить эту проблему, Антон Паар (Ашленд, Вирджиния) представил свои приборы серии SVM, которые имеют одну измерительную ячейку, которая может работать с вязкостью от 0,2 мм² / с до 30 000 мм² / с. Росс Робертс, специалист по вязким продуктам в Anton Paar, отмечает, что этот диапазон охватывает все, от жидкостей с очень низкой вязкостью, таких как гексан, до веществ толщиной с мед.

Традиционные приборы для измерения кинематической вязкости также требуют большого количества растворителя. Это проблематично для конечных пользователей в полевых условиях, поскольку невозможно носить с собой агрессивные растворители, которые обычно используются для очистки стеклянных капилляров в лаборатории. В портативных вискозиметрах Spectro Scientific, не содержащих растворителей, используется запатентованная капиллярная технология с разделенными ячейками, которая устраняет необходимость в растворителях. «Вместо стеклянной ячейки разделенная ячейка представляет собой металлический капилляр, разделенный посередине, что облегчает очистку», — говорит Уолш.Смазочные материалы содержат множество присадок, включая антиоксиданты, детергенты, противоизносные добавки и модификаторы вязкости.

Сервисное масло представляет собой еще одну проблему для испытаний, говорит Уолш, потому что загрязняющие вещества, такие как вода и сажа, могут проникнуть внутрь. Кинематические вискозиметры Spectro Scientific также хорошо подходят для проведения последовательных измерений вязкости в гетерогенных смесях, которые часто характеризуют инертность. сервисные смазочные материалы.

Конечно, есть менее сложные способы измерения вязкости.«Самый простой способ, которым люди измеряют вязкость с самого начала, — это воткнуть палец в [образец], вытащить его и потереть пальцы вместе — это показатель вязкости прямо здесь», — говорит МакГрегор.