Что такое индекс вязкости масла? Как определить?
Индекс вязкости масел
Индекс вязкости масла — это составная величина, иллюстрирующая изменение вязкости масла с изменением окружающей температуры. Попробуем разобраться, зачем нужно знать индекс вязкости обычному автовладельцу, отчего и зачем меняется вязкость моторного масла.
Вязкость моторного масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым износ двигателя.
Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя. Чем выше вязкость, тем толще масляная пленка и надежнее смазывание, но тем больше потери мощности на преодоление жидкостного трения.
Простым языком, понятным автолюбителю, можно сказать так: вязкость трансмиссионного масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть.
Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость трансмиссионного масла того или иного автомобильного масла при разных рабочих температурах. По существу, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.
Сам индекс вязкости — это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах, это просто условное число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя.
Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость трансмиссионного масла не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.
Исходя из этого, для каждого отдельно взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры моторного масла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.
Увидеть показатель индекса вязкости масла можно в характеристиках трансмиссионного масла, который указывается самим производителем.
Типы трансмиссионных масел
На этикетке после аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило и используют все автолюбители).
Не вдаваясь в сложную терминологию, расшифровать эти надписи по типам трансмиссионных масел можно так:
5W – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35° С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого масла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать автомобильное масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.
Больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя никак не влияет. Поэтому если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по данному параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.
Второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость
Дополнительно заметим, масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом — к повышенному износу двигателя, увеличению расхода масла на угар.
От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота.
Качественными маслами являются те, которые имеют небольшую вязкость при отрицательных температурах и обеспечивают хорошую текучесть, минимальные пусковые износы, а при рабочих температурах имеют высокую вязкость (то есть вязкость остается стабильной независимо от температуры) и хорошие смазочные свойства.
Индекс вязкости моторного масла. Классификация SAE 5w30 и 5w40 | SUPROTEC
Современные двигатели — это чрезвычайно сложные механизмы, состоящие из различных агрегатов и узлов, которые в разной степени подвергаются действию агрессивных продуктов сгорания нефтепродуктов, топлива, высоких температур, скоростей, давлений и т. д. В двигателе внутреннего сгорания не один десяток поверхностей трения нуждается в смазочном масле, роль и требования к качеству которого возрастают по мере совершенствования конструкций.
За последние годы значительно изменились параметры современных двигателей. Так, на 45 % увеличилась литровая мощность, примерно на 18—20 % повысились скорость и среднее эффективное давление, причем эти изменения произошли при уменьшении литрового веса (32-35 %). Предусмотрено дальнейшее повышение литровой мощности и снижение металлоемкости. Повышение экономичности и эффективности, снижение затрат металла на единицу мощности возможны только за счет дальнейшего форсирования двигателей, т. е. еще будут увеличены среднее эффективное давление, степень сжатия, частота вращения, предполагается более широко использовать наддув. Все это повышает теплонапряженность деталей двигателя и ужесточает требования к качеству моторных масел.
Мы живем в России, в которой раз от раза бывает зима. В течение года температура за бортом может меняться от плюс сорока летом до минус сорока зимой, а ездить все равно надо. Здесь нужно вспомнить, что моторное масло имеет одну неприятную особенность — его вязкость сильно зависит от температуры, причем очень сильно (читать подробнее о моторных маслах «Супротек».
..). При отрицательных температурах кинематическая вязкость моторного масла может составлять тысячи сантистоксов (единица измерения вязкости, мм2/с), а в зоне рабочих температур она снижается до единиц этих же сантистоксов. Это огромный разброс. Для одного и того же моторного масла вязкость может отличаться в тысячу раз! Лучшее решения для верного выбора автомобильного масла — консультация со специалистом у дилера. Но немного понимать вопрос необходимо и самому.
Вязкость моторного масла
Вязкость моторного масла зависит от температуры и называется вязкостно-температурной характеристикой (ВТХ) масла. Это его важнейший параметр. Для того, чтобы описать вязкостно-температурную характеристику масла, его производители в техническом описании продукта дают две вязкости: при 40 С и при 100 С, а также указывают еще один параметр, смысл которого понимают не все – индекс вязкости. Что же это такое?
Что такое индекс вязкости?
Индекс вязкости – эмпирическое число, которое указывает на степень изменения вязкости масла при изменении температуры.
Масла с высоким индексом вязкости проявляют меньшую зависимость вязкости от температуры, чем масла с низким индексом вязкости. Для повышения индекса вязкости проводят глубокую гидроочистку базовых масел или используют вязкостные присадки (маслорастворимые полимеры) или синтетические (полимерные) масла.
Индекс вязкости это расчетная величина, характеризующая вид зависимости кинематической вязкости масла от температуры. Как рассчитывают вязкость моторного масла? При расчете берутся два эталонных автомобильных масла ГОСТ, у которых при 100 С вязкость будет одинаковой, но одно очень сильно густеет при понижении температуры, а вязкость второго от температуры зависит слабо. Индекс вязкости первого эталона принимается равным нулю, второго – ста. Вязкостно-температурная характеристика испытуемого масла сравнивается с эталонными и по специальной формуле определяется его индекс вязкости. Чем он выше, тем лучше.
Вязкостно-температурная характеристика зависит от углеводородного состава базового масла, состава и процента добавки загущающих полимерных присадок.
У базовых масел на основе парафиновых углеводородов индекс вязкости достаточно высокий, около 100. У масел на основе ароматических углеводородов существенно более низкий, около 30-40. У синтетических компонентов, например, полиальфаолефинов (ПАО) выше 150.
У базовых масел на основе парафиновых углеводородов индекс вязкости достаточно высокий, около 100. У масел на основе ароматических углеводородов существенно более низкий, около 30-40. У синтетических компонентов, например, полиальфаолефинов (ПАО) выше 150.Вязкостно-температурная характеристика базового масла для двигателя определяет индекс вязкости и конечного продукта. У сезонных «минералок» индекс вязкости самый низкий: 80-90. У всесезонных загущенных «минералок» он повышается до 90-110. Высоко ценятся улучшенные «минералки» с частичным содержанием синтетических компонентов, в том числе гидрокрекингового происхождения, имеют вязкостно-температурную характеристику с индексом порядка 120-140.
А так называемые «полные синтетики» могут похвастаться индексом вязкости, доходящим до 170-180.
Величина этого параметра связана с первой цифрой спецификации масел по SAE (которая указывается перед W: 0W, 5W и т.
д.). Чем она ниже, тем в соответствующем классе масел должен быть выше индекс вязкости.
Таблица значений вязкости моторного масла по классификации SAE
Автомобильные масла — классификация SAE J-300 DEC99
| Класс по SAE | Вязкость низкотемпературная | Вязкость высокотемпературная | |||
| Проворачивание | Прокачиваемость | Вязкость, мм2/с при t=100°C | Min вязкость, мПа⋅с, при t=150°C и скорости сдвига 106 с-1 | ||
| Max вязкость, мПа⋅с, при температуре, °C | Min | Max | |||
| 0 W | 6200 при -35°C | 60000 при -40°C | 3,8 | — | — |
| 5 W | 6600 при -30°C | 60000 при -35°C | 3,8 | — | — |
| 10 W | 7000 при -25°C | 60000 при -30°C | 4,1 | — | — |
| 15 W | 7000 при -20°C | 60000 при -25°C | 5,6 | — | — |
| 20 W | 9500 при — 15°C | 60000 при -20°C | 5,6 | — | — |
| 25 W | 13000 при -10°C | 60000 при -15°C | 9,3 | — | — |
| 20 | — | — | 5,6 | <9,3 | 2,6 |
| 30 | — | — | 9,3 | <12,6 | 2,9 |
| 40 | — | — | 12,6 | <16,3 | 2,9 (0W-40; 5W-40; 10W-40) |
| 40 | — | — | 12,6 | <16,3 | 3,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40) |
| 50 | — | — | 16,3 | <21,9 | 3,7 |
| 60 | — | — | 21,9 | 26,1 | 3,7 |
Значение индекса вязкости в летний и зимний сезон
Понятно, что чем выше индекс вязкости масла, тем проще запустить двигатель холодной зимней ночью.
Именно поэтому для зимней эксплуатации «синтетика» подходит лучше. Как показывает практика, есть и определенная связь между износом пар трения двигателя и индексом вязкости. Это, в первую очередь, связано с пусковым износом. Известно, что значительная доля изнашивания пар трения двигателя «сидит» в зоне холодного пуска двигателя.
Пока загустевшее на морозе масло не начнет активно прокачиваться через каналы системы смазывания, подшипники и поршневые кольца работают без смазки.
Скорость изнашивания при этом на порядок выше. И только после повышения температуры масла до такого уровня, когда оно становится текучим, пары трения перейдут в нормальный режим работы. У масел с высоким индексом вязкости такой момент настанет значительно быстрее, потому пусковая пытка пар трения будет короче и мягче.
Так выглядят вязкостно-температурные характеристики моторных масел разных видов. Черная линия – реальная «полная синтетика» с высоким содержанием ПАО, красная – типичная НС-синтетика, «гидрокрекинг» с 10% ПАО, зеленая – «полусинтетика».
И все они – «сороковки» по SAE. Разница – только при пуске-прогреве, но это – важно!
Определяем качество моторного масла по индексу
Индекс вязкости очень важный параметр, по которому предварительно можно оценить качество приобретаемого моторного масла. Не ленитесь обращать на него внимание! Если увидели в описании якобы «полной синтетики» величину индекса вязкости порядка 140, знайте, в нем процентов 70-80 обычного гидрокрекингового базового масла. В этом случае применимость термина «синтетика» для этой банки остается полностью на совести его производителя.
Кстати, высокий индекс вязкости для «минералки», например, выше 115, тоже подозрителен! Это относительный показатель большого процента содержания полимерных загустителей. Полимеры в масле под действием температур и давлений со временем меняют свою структуру, активно окисляются и разрушаются. Масла с их высоким содержанием будут быстро ухудшать свои смазывающие свойства в процессе работы, то есть иметь малый срок службы.
Менять их придется чаще. Чаще чем вы планировали, и чаще, чем обещал вам продавец или мастер СТО.
Статьи по теме «Моторное масло»
|
Понимание индекса вязкости смазочного материала
Палуб
17 апреля 2020 г.
Энергия
Вязкость смазочного материала фактически является его сопротивлением течению и сдвигу. На него влияет несколько факторов, таких как загрязнение водой, частицами или другими смазочными материалами, но старение масла также может влиять на вязкость.
Двумя распространенными типами вязкости являются кинематическая вязкость и динамическая вязкость. Динамическая (или абсолютная) вязкость дает информацию о силе, необходимой для того, чтобы смазка текла, а кинематическая вязкость показывает, насколько быстро смазка течет при приложении силы. Единицей динамической вязкости является миллипаскаль-секунда (мПа·с) или эквивалент сантипуаз (сП), а единицей кинематической вязкости — квадратный миллиметр в секунду (мм²/с) или эквивалент сантистокс (сСт).
Что такое индекс вязкости (VI) смазочного материала?
На вязкость смазочного материала влияет температура: чем выше температура, тем ниже вязкость. Состав и качество смазочного материала определяют, насколько вязкость будет уменьшаться при повышении температуры.
Индекс вязкости (VI) смазочного материала представляет собой скорость изменения вязкости при изменении температуры. Чтобы узнать, соответствует ли смазка требованиям актива в зависимости от диапазона рабочих температур, вы должны понимать VI.
Как определяется индекс вязкости смазочного материала?
Индекс вязкости смазочного материала определяется путем измерения кинематической вязкости при 40°C и 100°C. Эти измерения затем сравниваются с результатами двух эталонных масел.
Традиционное минеральное масло имеет индекс вязкости от 95 до 100. Индекс вязкости минерального масла высокой степени очистки (гидроочищенный) может достигать 120. Гидрокрекинговое базовое масло будет иметь индекс вязкости более 120, в то время как синтетические масла могут иметь более высокий индекс вязкости.
Диаграмма индекса вязкости
На приведенной ниже диаграмме показано, как вязкость (вертикальная ось) двух разных смазочных материалов изменяется в зависимости от температуры (горизонтальная ось). Наклон смазочного материала с высоким индексом вязкости более горизонтален: вязкость остается более стабильной в более широком диапазоне температур.
Это означает, что смазка с более высоким индексом вязкости более желательна, поскольку она обеспечивает более стабильную смазочную пленку в более широком диапазоне температур.
Риски смазочных материалов с низким индексом вязкости
Смазочные материалы с более низким индексом вязкости могут иметь соответствующую вязкость при определенной температуре, но их вязкость может резко снизиться при повышении температуры. Это может привести к повышенному механическому трению и износу из-за потери пленки.
При более низких температурах смазка с низким индексом вязкости может иметь слишком высокую вязкость, что приводит к слабому течению масла, масляному голоданию и пуску всухую.
Всегда проверяйте ИВ смазочного материала
Чтобы улучшить индекс вязкости, производители могут улучшить смазочный материал с помощью определенных добавок. Таким образом, смазочный материал может быть составлен в соответствии со спецификациями производителя оригинального оборудования.
Мы всегда рекомендуем проверять спецификации производителя оборудования при выборе смазочного материала для вашей области применения. Вы должны учитывать климат и условия эксплуатации вашей техники.
При выборе подходящего смазочного материала с точным индексом вязкости ваше оборудование будет работать лучше и прослужит дольше.
Q8Oils предлагает смазочные материалы с высоким индексом вязкости
Серия гидравлических масел Q8 Handel подходит для широкого диапазона температур и областей применения. Благодаря очень высокому индексу вязкости >180 это гидравлическое масло обладает исключительными свойствами текучести.
Высокая устойчивость к окислению обеспечивает увеличенный интервал замены и срок службы смазочного материала.
Серия синтетических турбинных масел Q8 Volta разработана для использования в паровых и газовых турбинах (и в системах с комбинированным циклом). Благодаря превосходной окислительной и термической стабильности Q8 Volta особенно подходит для экстремальных условий эксплуатации и работы газовых турбин при высоких температурах. При индексе вязкости >130 вязкость остается стабильной в широком диапазоне температур.
Что это такое и почему это важно
- Распечатать
Твитнуть
Корпорация Нория
Вязкость смазочного материала является его наиболее важным свойством. Вязкость можно определить как сопротивление масла течению и сдвигу.
На него влияют несколько факторов, таких как загрязнение водой, частицами или другими смазочными материалами. Проактивный подход к мониторингу вязкости вашего смазочного материала может иметь большое значение для здоровья и срока службы вашего оборудования.
На вязкость также влияет температура. Состав и качество смазочного материала будут влиять на то, насколько снизится его вязкость при повышении температуры. Изменение вязкости масла при изменении температуры называется индексом вязкости (VI). Понимание VI важно для определения того, соответствует ли рассматриваемая смазка требованиям актива в зависимости от диапазона рабочих температур.
Чтобы определить индекс вязкости масла, вязкость измеряют при двух температурах: 40°C и 100°C. Затем ее сравнивают со шкалой, основанной на двух эталонных маслах. Хотя индекс вязкости не имеет единиц измерения, хорошо известно, что индекс вязкости обычного минерального масла находится в пределах 9От 5 до 100. Минеральные масла высокой степени очистки имеют индекс вязкости примерно 120.
Синтетические масла могут иметь индекс вязкости около 250. Более высокое число означает, что смазочный материал изменяет вязкость с меньшей скоростью в зависимости от температуры.
Если нарисовать график с вязкостью по вертикальной оси и температурой по горизонтальной оси, наклон будет более горизонтальным с более высокими индексами вязкости. Более высокий индекс вязкости более желателен, поскольку он позволяет смазке образовывать более стабильную смазочную пленку в более широком диапазоне температур.
Некоторые масла могут иметь правильную вязкость при определенных температурах, но не полностью удовлетворять требованиям обоих концов температурного диапазона. Имейте в виду, что небольшая разница в температуре может привести к резкому изменению вязкости, что может нанести ущерб активу.
Например, если вязкость слишком высока, это может привести к снижению расхода масла, что приведет к масляному голоданию и запуску всухую. Когда вязкость слишком низкая, может возникнуть большее механическое трение, что может привести к более высоким нагрузкам.