Вязкость моторного масла для лета, зимы. Таблица температур.
Моторное масло, как известно, выполняет очень важную функцию в двигателе – смазывает сопряженные детали, обеспечивает герметичность цилиндров и выводит все продукты сгорания топлива. Производят все моторные масла способом перегонки нефти и выделения из нее тяжелых фракций, а заданный набор эксплуатационных характеристик задается благодаря применению различного рода присадок.
Одним из важнейших свойств любого моторного масла является его вязкость. Вязкость масла – этого способность сохранять нужные свойства в заданном диапазоне температур, то есть оставаться между сопряженными деталями, сохраняя при этом текучесть. Диапазон температур зависит от типа двигателя и от тех климатических условий, в которых он эксплуатируется. Например для стран с теплым климатом нужно масло с большим показателем вязкости, соответственно оно будет более густым, чем те масла, которые используются в холодных краях.
Как определить вязкость масла?
Если вы когда-нибудь видели пластмассовые канистры с маслом, которые продаются и на заправках и даже во многих супермаркетах, то на них всех есть обозначения типа – 10W-40, 5W-30, 15W-40, а на канистрах для трансмиссионных масел, нигрола, масел для коробки передач имеются обозначения – 80W-90, 75W-80 и др.
W – это от слова winter – зима, то есть все виды моторных масел, на которых есть такое обозначение, подходят для использования в зимних условиях. Правда, нужно уточнить, что зимы бывают разные – в Крыму или в Сочи температуры редко падают до тех экстремальных значений, которые бывают в Новосибирске или Якутске.
Возьмем самый распространенный в наших климатических условиях вид – 10W-40. Цифра десять говорит о том, что вязкость масла при морозе минус 25 градусов (чтобы получить эту цифру, нужно от десяти вычесть 35), достигает максимального значения, когда еще возможен безопасный запуск мотора.
Есть также показатель прокачиваемости, определяющий самую низкую температуру воздуха, при которой насос будет еще в состоянии закачать масло в систему. Чтобы узнать эту температуру, нужно от первой цифры отнять сорок – для 10W-40 получаем значение в минус 30 градусов. Таким образом, этот вид масла приспособлен для тех стран, где не бывает холоднее 25-30 градусов мороза.
Если же говорить о второй цифре в маркировке – 40 – то она определяет кинематическую и динамическую вязкость при +100 и +150 градусах соответственно. Густота масла тем больше, чем больше данный показатель. Масло 10W-40, впрочем как и все, в обозначении которых присутствует буква W, является всесезонным и применяется при средних температурах от -30 до +40. Для тех двигателей, которые отработали половину своего ресурса, рекомендуют использовать масла, где показатель вязкости при высоких температурах составляет 50 – 10W-50 или 20W-50.
Таблица вязкости.
Если же говорить о трансмиссионных маслах, то тут своя особая шкала обозначений, которой мы касаться не будем, скажем только, что чем ниже первая цифра в маркировке, тем при более низких температурах масло может сохранять свои свойства. Например 75W-80 или 75W-90 можно использовать при температурах от -40 до +35, а 85W-90 – от -15 до +40.
Как подобрать масло по показателю вязкости?
Выбирая моторное масло для конкретной модели, нужно обращать внимание на целый ряд обозначений: тип двигателя, тип автомобиля, степень вязкости – дизель/бензин, инжектор/карбюратор, легковой/грузовой и так далее. Все это обычно указывается на этикетке. Кроме того, есть масла рекомендуемые производителем, не стоит пренебрегать этими указаниями, так как двигатель рассчитан на определенный уровень вязкости.
Поскольку в России очень большой сезонный перепад температур, то нужно выбирать именно те масла, которые подойдут для ваших климатических условий. Например при низких температурах, пусть даже не очень экстремальных, завести двигатель будет проще, если залито масло 5W-30, поскольку оно сохраняет свои эксплуатационные свойства при температурах до -40.
Если же средние годовые температуры находятся в диапазоне от -20 до +20, то не нужно что-то придумывать особое и пользоваться всесезонным маслом 10W-40, 15W-40, ну или 10W-50, 20W-50 для “подуставших” двигателей.
Тесты некоторых моторных масел и их показатели.
Загрузка…Поделиться в социальных сетях
Как вязкость моторного масла влияет на динамику автомобиля — Лайфхак
- Лайфхак
- Эксплуатация
Фото: www. gettyimages.com
Одни автовладельцы обращают свое внимание на то, что после «перехода» на менее вязкое моторное масло их «ласточки» начинают активнее набирать скорость и шустрее разгонятся. Другие же, выслушав их истории, мотают головой из стороны в сторону — мол, не может такого быть, ведь вязкость смазки никак не влияет на динамику машины. Кто из них прав, а кому следует «подтянуть матчасть», выяснил портал «АвтоВзгляд».
Как известно, моторное масло прокачивается по масляным каналам: его ключевая задача — обеспечивать, скажем так, разделение поверхностей трения или, иными словами, образовывать пленку нужной толщины во избежание контактов между металлическими деталями. Недостаточность масляной прослойки приводит к повышенному износу частей двигателя и даже задирам в цилиндрах.
На толщину этой самой пленки непосредственно влияет вязкость масла — чем она выше, тем пленка «объемнее». Если залить в двигатель слишком густую смазку, то деталям силового агрегата станет сложнее работать, масло будет медленнее проходить по каналам, а значит может возникнуть «сухое» трение. Но и маловязкие масла нужно использовать с умом — существует риск контактов металл-металл, о чем мы говорили выше.
Фото: en.wikipedia.org
От вязкости моторного масла, как мы выяснили, напрямую зависит работа силового агрегата, но влияет ли в конечном счете на динамику автомобиля? Однозначно можно сказать, что этот параметр влияет на легкость запуска двигателя в холодную погоду. В том числе и из-за этого автовладельцам рекомендуют заливать на зимний сезон именно маловязкие масла — так мотору проще.
Кроме того, вязкость масла косвенно влияет на расход топлива. Ведь если, скажем, водитель использует в морозное время года маловязкую смазку низкого качества или слишком густую, то возникают проблемы с запуском мотора, а также создаются предпосылки для трения без смазки вовсе при старте. А все это — миллилитры топлива, затраченные на преодоление этого самого трения.
Фото: www.motorweek.org
Что же до динамики машины, то как порталу «АвтоВзгляд» объяснил старший механик компании «Русский АвтоМотоКлуб» Валентин Степанов, вязкость на нее не влияет, ведь в процессе работы силового агрегата масло от температуры мотора все равно разжижается. Если только очень незначительно, но уловить какие-либо изменения человеку практически невозможно.
А вот от чего действительно зависит динамика автомобиля, так это от качества топлива, уровня влажности и температуры воздуха, состояния свечей зажигания, степени износа воздушного фильтра, а также — конечно — количества «лошадей» под капотом и крутящего момента. Вязкость же масла нужно «подбирать», исходя исключительно из рекомендаций завода-изготовителя и погодных условий: летом заливаем более густое, зимой — менее.
16085
16085
12 апреля 2019
59713
Что означает показатель плотности у моторого масла
Плотность масла — одна из важнейших характеристик наряду с коэффициентом вязкости. Эти показатели влияют на рабочие свойства моторных жидкостей. Нередко из-за нарушений рекомендуемых допусков смазочных материалов автомобили снимают с гарантийного обслуживания. Потому следует внимательно относится к выбору жидкостей, отвечающих за исправную долговечную работу.
Выбирая моторное масло, автомобилисты ориентируются на главные его свойства. К ним относятся:
- плотность. Этот показатель — отношение объема к массе, измеряемый в килограммах на кубический метр. Значение плотности моторного масла находится в прямой зависимости от температуры;
- удельный вес — отношение массы вещества к массе воды. Так же зависит от температурных показателей;
- вязкость — показатель текучести жидкости при различных температурных режимах. Ее измеряют в нескольких единицах: стокс, сантистокс, м₂ или мм₂ на секунду;
- температура вспышки. Этот параметр показывает при какой максимальной температуре происходит вспышка при контакте с открытым огнем;
- температура застывания — показатель минимума, при котором масло застывает;
- кислотное и щелочное число. Влияют на нейтрализацию образующихся кислот в процессе работы мотора. От этих параметров зависят антиоксидантные свойства смазочных смесей.
Что такое плотность
Густота и вязкость смазки в картере является плотностью. Ее значение показывает сколько молекул вещества находится в определенном объеме, и увеличивается при повышении давления. При высоком коэффициенте появляется возможность снижения гидропередачи без изменения мощности.
Однако если плотность высокая, то смазка хуже проникает в зазоры двигателя, усложняя вращение коленвала. Такое явление можно наблюдать при запуске мотора в морозное утро. Кроме того, по той же причине увеличивается расход топливных ресурсов. Густое масло вызывает налипание нагара и повышенный расход моторной жидкости.
Но низкий показатель плотности так же имеет свои недостатки. При сниженной вязкости возникают такие проблемы:
- жидкость быстро стекает в картер, не успев смазать все зазоры;
- если в ДВС значительные зазоры между стенками цилиндра и поршнем, такая смазка не эффективна;
- загрязнение силового агрегата отработанными продуктами вследствие чрезмерного выгорания моторной жидкости;
- активная циркуляция приводит к быстрому загрязнению масляных фильтров;
- как результат плохой смазки — повышенный износ деталей и механизмов.
Правильно выбранный продукт с соответствующей маркировкой не причинит вреда сердцу вашего автомобиля, поможет увеличить рабочий ресурс. Для качественного обслуживания необходимо выбирать только проверенные торговые марки.
Соотношение плотности и вязкости
Выбирая масло для своего автотранспортного средства водитель ориентируется на классификацию SAE, характеризующую жидкость по показателю вязкости. Отдельной классификации по плотности не существует. В условиях нашего климата актуальны всесезонные продукты.
Так, буква W в маркировке означает зимнюю смазку. Зимние масла имеют диапазон от 5W до 25W. При значении 5W продукт не теряет своих рабочих качеств до показателя -30C, а при 20W смазка эффективна лишь при небольших морозах. Летние смазочные продукты обладают низкой вязкостью. Их маркировка — от 10 до 60.
Измерение плотности
Для определения плотности используется ареометр. Конструкция состоит из стеклянного поплавка с трубкой, на которую нанесена шкала. Показания фиксируют при температуре 20C в кг/л.
Отношение показателя плотности масла к плотности воды является относительным значением. Его определяют следующим образом: ингредиенты берутся в равных количествах при температуре 40C.
Плотность синтетики и полусинтетики
По сути, показатель данного параметра синтетических и полусинтетических жидкостей идентичен. Отличие имеются только в способности менять состояние. Полусинтетика, имея минеральную составляющую, блокирует поршневую систему при низких температурах. Такие продукты подвержены термическому влиянию.
Несмотря на то, что синтетика менее подвержена зависимости от температур, не всегда показатель плотности может быть оптимален. Зависит это от нескольких моментов:
- количество и качество пакета присадок. В некоторых случаях масса присадочных компонентов может быть вредна для двигателя;
- на синтетические смеси негативно влияют максимальные температуры и длительная непрерывная эксплуатация;
- в условиях максимальных температурных показателей возникает риск отказа системы охлаждения, и защита мотора становится неэффективной;
- при высокой стоимости таких продуктов цикл их работы невысок. Срок годности — 12 месяцев, после чего жидкость становится бесполезной;
- большое количество контрафактных продуктов в торговых точках.
Но даже при всех этих минусах синтетические машинные масла обеспечивают достойный уровень защиты двигателя в линейке аналогичных продуктов.
Выбор смазочной жидкости
Выбор смазки должен быть ориентирован согласно допускам, указанным производителем силового агрегата. Учитывать необходимо и сезонность, что важно для климатических условий региона. В маркировке продукта плотность масел указывается цифрой вначале, например, из двух продуктов — 5W40 и 10W40 последнее будет наиболее плотным.
При выборе смазочного состава необходимо учитывать такие моменты:
- максимальная идентичность с продуктами, рекомендованными допусками моторных масел;
- фирменная тара. Следует избегать приобретения на розлив из бочки;
- оригинальный продукт. Внимательно изучайте товар на предмет подделки;
- свежесть и срок годности.
На показания плотности оказывают влияние посторонние вещества, которые могут проникать в масла при износе или разгерметизации соединений. Определить такое явление можно с помощью масляного щупа (посторонние пятна) и контроля расходования смазки. Поможет в этом прибор под названием ареометр.
Показатели плотности горюче-смазочных продуктов:
- бензин ~ 760 кг/м3;
- диз. топливо ~ 840 кг/м3;
- антифриз — 1035-1085 кг/м3;
- вода — 1000 кг/м3;
- моторное масло — 880-930 кг/м3.
Учитывая эти показатели, просто определить наличие посторонних примесей, используя ареометр. При разгерметизации систем охлаждения значение увеличивается, а уменьшается при неисправности поршневой.
Чтобы быть уверенным в качестве смазочных материалов автолюбители могут воспользоваться маслотестером. Этот прибор позволяет узнать не только плотность с точностью до единиц, но и тип масел (синтетика, минералка, полусинтетика).
Правильный выбор смазочных материалов увеличит ресурс службы двигателя и избавит от дополнительных трат на ремонт и обслуживание.
О вязкости моторных масел на доступном языке
О вязкости масел
Давайте представим, что Вы еще не успели начитаться в интернете о моторных маслах, вязкости, температурах, моторах и прочей информации залитой туда, зачастую людьми, не имеющими к этой области никакого отношения. Уверяю, так будет гораздо проще и понятнее.
О том, что совершать покупки смазывающих материалов, не зависимо от того, моторное масло это для Porsche или , пусть простят меня, для ЗАЗа – нужно только в таких специальных местах как «региональное представительство» или «сертифицированная точка продаж». Об этом мы уже говорили, подымая вопрос, о жутко распространенных случаях фальсификации масел, смазок и автохимии.
Просто настоятельно рекомендуем придерживаться вышеупомянутого правила!
Вязкость масла
Это один из важнейших параметров, по которым Вы будете выбирать себе моторное масло придя в автомагазин или официальное представительство конкретной марки.
Чтобы не выдумывать лишнего, хотелось бы вставить определение понятия вязкости в эту публикацию из Википедии, но, как-то уж слишком кручено и не жизненно там было изложено. По-этому, пусть простят нас ученые мужи, мы вводим народное определение термина «вязкость»:
Упрощенно говоря, вязкость масла – это его свойство сопротивлятся перемещению трущихся частей внутри двигателя (как то так).
РЕКОМЕНДУЕМ ПОДПИСАТЬСЯ НА КАНАЛ:
Мир вязкостей масел, эволюционно движется от густых к более жидким и легкотекучим. Повтрюсь, но решение это принято в угоду все более новым разработкам двигателей мировых автопроизводителей. Создают они свои высокотехнологичные творения ради экономичности и экологической безопасности. Их конструктивная особенность такова, что зазоры между трущимися частями становятся на столько ничтожно малы, что стало просто жизненно-необходимо в арсенале масел иметь по вязкости «воду» со смазывающими свойствами и хорошим теплоотводом. Так мы и движемся, от вязкости 20w-50 к 0w-16,к стати которая, есть в продаже уже сегодня.
То количество версий и гипотез,выдвигаемых продавцами и механиками в гаражах при продаже моторного масла очередному покупателю умиляет. У сведущего в теме человека не редко такие умозаключения вызывают просто улыбку.
Так что же срывается за термином «вязкость»?
1) Почему вязкости бывают разными?
Особенно густые масла, с той же пресловутой вязкостью 20w-50, чаще всего можно отнести к пережиткам прошлого и, по логике, больше не должны встречаться.
Однако, для их существования сегодня есть ряд веских причин:
- Автомобильный парк мира не так уж часто обновляется как бы того хотелось
- присутствие рэтро автомобилей на рынке
- производство двигателей для авто в странах не желающих развивать отрасль
Отдельной строкой следует выделить вязкость масла для спортивных автомобилей и двигателей с улучшенными характеристиками, к примеру, у стритрейсеров.
Здесь чаще всего используют некие «эстеровые масла» распространенная вязкость у которых 5w50 и 10w60. То есть, это достаточно густое по своей сути масло. Густота эта, обусловлена стремлением придать маслу дополнительной стойкости в условиях высоких температур.
Как результат вышеперечисленного — имеем всю палитру и разнообразие масел на рынке, и радующую нефтяника-толстосума загруженность завода по производству таких масел.
2) Что означают цифры обозначающие вязкость масла?
Первая цифра
это не что иное, как возможность применения масла при минусовых значениях термометра. Определить температуру потери текучести достаточно легко: мы от числа 35 отнимаем первую цифру показатели вязкости масла .
На примере 5w40:
35-5=30 – это и есть температура потери текучести, т.е. -30°С.
Остается не понятным только тот факт, что разные производители масел декларирую в своих описаниях разную фактическую температуру замерзания. Особенно любят себя выделить из общества «серых мышей» предприятия с инновационными методами получения базового масла. К стати, эта версия «отнимания от 35», становится не совсем пригодной к жизни.
Я специально не указывал производителя моторного масла (дабы обойти нюансы с рекламой) но, цифры говорят сами:
Делаю вывод исключительно для себя, что вышеописанный метод устарел и требует отдельтных корректив. Хотя допущу, что и я далеко не кандидат наук и могу заблуждаться.
Вторая же цифра вязкости отвечает за :
- динамическую вязкость при +100 °С
- кинематическую вязкость при +150 °С градусах
Обратите внимание! Именно вторая цифра в вязкости отвечает за густоту смазочного материала, т.е. перейдя с 5w40 на 10w40 мало что поменяете, желая найти более густую замену.
Что касается различных вязкостей масел для трансмиссий – это отдельный разговор в отдельной теме.
3) Подобрать масло по вязкости:
Мое личное мнение, что нет смысла давать рекомендации на этот счет. Очень много информации в интернете о том, как правильно выбрать вязкость и какие факторы могут влиять на принятие решения. Делать вывод конечно Вам, только даже не представляю при каких условиях можно брать на вооружение эти знания.
Дело в том, что в мире масса разнообразных двигателей и они потребляют разное топливо. На большинстве таких заводов в эксперементальных цехах трудятся специалисты, подбирают вязкость и еще много разных требований к используемому маслу перед тем, как выпустить свое детище в свет. Этими многочисленными опытами они минимизируют возможность гарантийных возвратов и тем самым, сохраняя за собой доброе имя и способность к конкуренции.
Вывод:
Для каждого двигателя есть предписанная вязкость (их может быть несколько). Не следует что либо менять по своему усмотрению.
Если мотор «всеядный», и для заливки разрешают как 5w30 так и 10w40,принимая решение сделайте сноску на свою манеру езды, температуру окружающей среды и степень изношенности двигателя.
На что влияет плотность масла моторного в разных силовых агрегатах?
Современные двигатели очень требовательны к качеству смазочных материалов и технических жидкостей. Именно из-за этого большинство современных производителей автомобилей просто снимают машины с гарантии при использовании моторного масла, которое не было рекомендовано для определенной модели авто. Наиболее важным параметром данного материала для автомобиля является плотность моторного масла. От этого зависят и его физические свойства.
Чтобы не перепутать плотность масла для вашего агрегата, лучше всегда пользоваться рекомендованными марками смазочных материалов. В таком случае у вас точно не возникнет никаких проблем с приобретением качественных сменных материалов при обслуживании автомобиля. Отдавайте предпочтение тем маслам, которые советует изготовитель машины.
Основные факторы влияния плотности моторного масла
Под плотностью понимается густота и вязкость технической жидкости в картере двигателя вашего автомобиля. Чем выше плотность, тем хуже масло проходит во все тонкие зазоры двигателя и больше усложняет вращение коленчатого вала. Можете вспомнить, как в зимнее морозное утро тяжело стартер крутит двигатель — это происходит именно из-за слишком высокой вязкости масла на морозе.
Как видите, если вязкость слишком высокая, двигатель не получает должной смазки, а также усложняется его вращение, что приводит к увеличенному расходу топлива и прочим неприятным особенностям. Но и слишком жидкое масло в картере двигателя ни к чему хорошем не приведет. Самые главные негативные моменты чрезмерно малой вязкости масла следующие:
- отсутствие нормальной смазки деталей силового агрегата, слишком быстрое стекание масла в картер;
- плохая работа масла на силовых агрегатах с большим зазором между стенками цилиндров и поршнем;
- чрезмерное выгорание смазочной жидкости на стенках и создание загрязнения двигателя отработкой;
- быстрое забивание масляного фильтра из-за чрезмерно активной циркуляции смазки в системе;
- повышенный износ силового агрегата, причиной которому является плохая смазка деталей механизма.
Это неприятные последствия заливки в двигатель неподходящего смазочного материала, потому необходимо следить за соответствием плотности масла в вашем автомобиле. Если же смазка слишком плотная и вязкая, она также вызывает повышенный нагар и постоянный расход технической жидкости из-за чрезмерного налипания на стенки цилиндров и прочие механизмы двигателя.
Несоответствующая плотность масла оказывается настоящей проблемой для автомобиля, потому необходимо обязательно следить за этой особенностью технических жидкостей, которые вы заливаете в авто при обслуживании. Покупая масло, старайтесь отдавать предпочтение маркированным и проверенным вариантам в фирменных баллонах. Так вы сможете купить качественную смазку для долговечной работы двигателя.
Синтетическое и полусинтетическое масло — параметры плотности
Фактически никаких отличий в синтетике и полусинтетике по параметрам плотности нет. Единственное, что отличает эти масла, — это способность менять состояние. Полусинтетическое масло больше подвержено температурном влиянию, потому часто в морозы становится слишком вязким и не позволяет без проблем завести двигатель. Смазка фактически блокирует поршневую систему в сильные морозы.
Тем не менее, синтетика также не всегда остается в нужной плотности. Пусть синтетические масла и лучше выносят температурные колебания, но необходимо обращать внимание не только на этот фактор. Современная синтетика также может оказаться не слишком качественным вариантом для вашего автомобиля по ряду важных причин:
- наличие массы присадок, которые делают синтетическое масло действительно вредным для автомобиля;
- плохая реакция на слишком высокие температуры или чрезмерно длительную непрерывную эксплуатацию;
- некачественная защита двигателя при высоких температурах работы силового агрегата, при выходе из строя системы охлаждения;
- наличие огромного количества подделок популярных масел уважаемых в автомобильном мире компаний;
- достаточно высокая стоимость полностью синтетических масел в фирменной упаковке и не слишком высокий срок использования.
Синтетические масла обладают сроком годности в один год. Если даже вы ни проедете всего 1000 километров, придется менять масло, ведь его полезные свойства к тому времени полностью закончатся. Тем не менее, именно такие масла производители современных автомобилей рекомендуют использовать для любых авто. Причиной таких рекомендаций является высокий уровень защиты двигателя при правильном подборе типа масла.
Действительно, синтетические масла демонстрируют отличную защиту силового агрегата и позволяют максимально просто оградить двигатель от влияния самых разных неприятных ситуаций. С помощью технологий производства синтетического масла для современных двигателей изготовителям удалось достичь максимальных результатов защиты двигателя.
Какое масло лучше покупать из расчетов плотности?
Рекомендации в данном плане остаются неизменными — необходимо отдавать предпочтение тому маслу, которое рекомендовал производитель. Конечно, также стоит обращаться внимание на сезонность и прочие факторы. Плотность масла обозначается первой цифрой в маркировке. Например, среди масел 5W40 и 10W40 второе будет более вязким. Покупать масла нужно, исходя из следующих критериев:
- максимальная сопоставимость с автомобилем или полное соответствие характеристик смазки требованиям производителя;
- фирменная упаковка в пластиковой или металлической канистре — отказ от покупки жидкостей на разлив из бочек;
- наличие доказательств заводского происхождения масла, отсутствие свидетельств подделки на канистре;
- свежесть автомобильного масла синтетического или полусинтетического, достаточно длительный срок годности.
Вот такие критерии необходимо ставить в первую очередь при покупке смазочных материалов. Соответствие вязкости параметрам автомобиля — важный критерий. Но если вы купите масло, которое произведено в подвале соседнего дома, указанные на канистре характеристики плотности будут фикцией, а масло уже через пару сотен километров превратиться в черную водичку без какого-либо положительного эффекта на детали двигателя. Смотрите советы по выбору автомобильного масла на следующем видео:
Подводим итоги
Если вы решили сменить привычную марку масла на другую, обязательно учтите особенности эксплуатации вашего силового агрегата и получите больше шансов сохранить его работоспособность на долгие тысячи километров и годы. С помощью качественного дорогого и оригинального масла вы сможете сэкономить на ремонтах и отсутствии износа двигателя.
Такие особенности позволяют легко получить необходимый уровень безопасности эксплуатации транспортного средства, а также обеспечить длительную и качественную работу всей поршневой системы. С помощью современных технологий в области смазочных материалов можно заставить силовой агрегат работать намного дольше. Какие масла используете вы для своего автомобиля?
Вязкость смазочных материалов
ВЯЗКОСТЬ — сопротивление жидкости течь под действием приложенных сил, в том числе и сил тяжести. Например, вода имеет вязкость ниже, чем мед и течет более легко. Вязкость связа на с понятием силы сдвига; вязкость может рассматриваться как способность слоев жидкости препятствовать сдвигу одного слоя относительно другого, или сдвигу слоя жидкости относительно твердой поверхности, при их взаимном движении. Сопротивление движению детали в масле связано с поверхностным трением между жидкостью и твердым телом и напрямую зависит от вязкости (иногда говорят: «масло тянется»). Различают вязкости: Кинематическая — мера степени, с которой количество движения передается через жидкость. Она измеряется в стоксах, и Динамическая — отношение усилия, налагаемого на жидкость к степени ее деформации. Она равна кинематической вязкости, умноженной на плотность жидкости. Измеряется в Паскаль в секунду или пуазах.
Вязкость масла, в том числе и моторного, является самой главной характеристикой смазочного материала. От вязкости напрямую зависит толщина и несущая способность масляной пленки или «масляного клина» между трущимися деталями. Чем выше вязкость масла, тем толще и тем большие нагрузки может выдержать образующаяся при взаимном движении деталей масляная пленка. Чем толще пленка, тем реже трущиеся детали приходят в контакт друг с другом, и тем меньше износ этих деталей. А чем меньше износ, тем дольше служат эти детали. Не случайно, на этикетке (лейбле) любого моторного масла самым крупным шрифтом выделяется именно эта формула —SAExW-yz.
Классификация моторных масел по вязкости основана на стандарте SAE J300.
Вязкость моторных масел Стандарт SAE J300 |
|||||
Сорта вязкости |
Имитатор прокручивания холодного коленвала, максимум (cP) |
Имитатормасляногонасоса, максимум (cP) |
Кинематическая вязкость, (cP) при 100 °C, минимум |
Кинематическая вязкость, (cSt) при 100 °C, максимум |
Вязкость при высоких скоростях сдвига, (cP) при 150 °C миним. |
0W |
6200 @ -35 |
60000 @ -40 |
3.8 |
— |
— |
5W |
6600 @ -30 |
60000 @ -35 |
3.8 |
— |
— |
10W |
7000 @ -25 |
60000 @ -30 |
4.1 |
— |
— |
15W |
7000 @ -20 |
60000 @ -25 |
5. 6 |
— |
— |
20W |
9500 @ -15 |
60000 @ -20 |
5.6 |
— |
— |
25W |
13000 @ -10 |
60000 @ -15 |
9.3 |
— |
— |
20 |
— |
— |
5.6 |
9.3 |
2. 6 |
30 |
— |
— |
9.3 |
12.5 |
2.9 |
40 |
— |
— |
12.5 |
16.3 |
2.9 (0W — 10W) |
40 |
— |
— |
12.5 |
16.3 |
3.7 (15W — 25W) |
50 |
— |
— |
16. 3 |
21.9 |
3.7 |
60 |
— |
— |
21.9 |
26.1 |
3.7 |
cP — сантипуаз, сотая часть пуаза;
cSt — сантистокс, сотая часть стокса
Согласно этому стандарту, все моторные масла делятся на две группы сезонных или «незагущенных» масел —зимние маслаи летние.
Зимние масла имеют в обозначении цифры от 0 до 25 и латинскую букву W (от англ. Winter). Летние масла обозначаются цифрами от 20 до 60.С увеличение значения цифры вязкость увеличивается. Т.е. самым жидким маслом будет масло с вязкостью 0W, самым же густым — SAE 60. Кроме того, существуют «загущенные» масла, например SAE 15W-40. Их еще называют всесезонными маслами. Всесезонные масла при низких температурах имеют вязкость зимнего масла ( в нашем примере это будет SAE 15W), а при высоких температурах — вязкость летнего ( в нашем примере SAE 40).
Загущенные масла
Сейчас незагущенные моторные масла используются весьма редко и в основном как гидравлические и трансмиссионные жидкости во внедорожной технике. Автопроизводители и пользователи давно перешли на ЗАГУЩЕННЫЕ или ВСЕСЕЗОННЫЕ масла, которые при низких температурах имеют невысокую вязкость, позволяющую более легкие запуски при холодной погоде, а при высоких рабочих температурах обладают вязкостью густых летних масел, сохраняющих прочную и толстую масляную пленку между сопряженными деталями. Такие масла, в общем, имеют формулу xW-y, где х — одно из «зимних», а у — одно из «летних» значений. Таким образом, формула, например, SAE 5W-40 обозначает, что данное масло при низких температурах имеет вязкость «зимнего» сезонного масла SAE 5W, а при высоких — вязкость «летнего» незагущенного SAE 40.
Загущенные масла имеют ряд преимуществ перед незагущенными:
- они допускают круглогодичное применение с исключением сезонных замен;
- их «угар» значительно меньше, чем у незагущенных;
- в условиях холодного пуска загущенные масла обеспечивают меньше износ и пр.
Получают загущенные масла введением в «зимнее» масло присадок, называемых модификаторами (или улучшителями) индекса вязкости. Это, как правило, огромные органические молекулы, имеющие пространственную структуру, похожую на моток ниток. При низких температурах эти «мотки» плотно скручены и не мешают (или почти не мешают) маслу течь, сохраняя его жидким (подвижным), а при высоких температурах «мотки» распускаются, как бы превращаясьв клубки или комки, занимая в пространстве больше места и мешая маслу течь, как бы загущая его.
В принципе можно взять самое жидкое «зимнее» масло SAE 0W, нагрузить его большим количеством «улучшителя» индекса вязкости и получить супер-всесезонное масло на все случае жизни — SAE 0W-60. Это такое масло, которое позволило бы заводиться на морозе -40 °С, и ехать через пустыню Атаками при +60 °С. Однако оказалось, что эти огромные молекулы «улучшителя» разрушаются (разрезаются, раскатываются и т.п.) в процессе эксплуатациии тем быстрее, чем выше их концентрация. В результате, всесезонное моторное масло разжижается, так как его вязкость с уменьшением количества «улучшителя» стремится к вязкости используемого «зимнего» масла. В моторных маслах это явление — провал вязкости — наблюдается в самом начале эксплуатации свежего масла (1000-2000 км или 30-50 мото-часов). Затем в масле начинают накапливаться продукты окисления, загрязнении, сажаи т. п. и моторное масло начинает загущаться, но уже по совсем другой причине.
Конечно, химики и формуляторы моторных масел стремятся получить вещества, используемые в качестве «улучшителей», как можно более устойчивые к явлению «среза». И достигли на этом пути некоторых успехов. Однако, более устойчивыми из них будут те масла, которые содержат небольшие количества «улучшителя», например SAE 15W-40, или SAE 5W-20. А меньше улучшителя требуют те масла, которые изготовлены из базовых масел с высоким природным индексом вязкости, например из НТ масел Petro-Canada. Такие же масла, как SAE 5W-60, например,у меня вызывают скепсис — они имеют такие характеристики, пока не были в работе. В работе же они очень скоро станут 5W-40, 5W-30 или еще жиже, и соответственно не смогут защищать от износа детали двигателя при высоких температурах эксплуатации. Потому что — толщина «масляной» пленки между сопряженными движущимися деталями будет прямо пропорциональ на густоте (или вязкости) используемого масла. Т.е. чем масло гуще, тем толще пленка между смазываемыми деталями, тем выше нагрузки выдерживает эта пленка, и тем меньше износ этих деталей. Хотя, с другой стороны, чем гуще масло, тем выше трение и тем больше на до сжечь топлива для совершения нужной работы. Однако вся наша жизнь — сплошной компромисс!
Вернемся к стандарту SAE J300.
Стандарт говорит, что если какое-то моторное масло на вискозиметре CCSпри температуре —20 °C имеет вязкость менее 7 000 сР, на вискозиметре MRVпри температуре -25 °C имеет вязкость менее 60 000 сР, его кинематическая вязкость при 100 °C лежит в диапазоне от 12.5 сСт до 16.3 сСт, а вязкостьпри высоких скоростях сдвига при температуре 150 °C (HSHT) более 3.7 сР. (выделеновтаблице желтым цветом), то это масло имеет вязкость SAE 15W-40.
Или по-другому, если масло имеет вязкость SAE 15W-40, то оно на вискозиметре CCS при температуре —20 °C должно иметь вязкость менее 7 000 сР, на вискозиметре MRV при температуре -25 °C иметь вязкость менее 60 000 сР, иметь кинематическую вязкость при 100 °C в диапазоне от 12.5 сСт до 16.3 сСт, а вязкость при высоких скоростях сдвига при температуре 150 °C (HSHT) должна быть более 3.7 сР.
Сложно, не понятно, что за вискозиметры, где их взять и как измерить … Как же быть бедному крестьянину?
Из формулы вязкости SAE можно получить практическую пользу — установить температурный диапазон применимости моторного масла данной вязкости.
На сегодняшний день, если от «зимней» вязкости данного всесезонного моторного масла отнять 40, то получим минимальную температуру гарантированного пуска. Например, у нас всесезонное моторное масло с вязкостью 5W-30. Минимальной температурой гарантированного пуска будет: 5 — 40 = -35 °C.
Это значит, что если на масле данной вязкости при этой температуре двигатель запустится, то он гарантировано получит смазку. Ни в коем случае не считать это минимальной температурой, при которой двигатель обязан заводиться. Процесс запуска двигателя связан с большим количеством факторов, которые не имеют отношенияк маслу и его вязкости. Это и заряженность аккумуляторной батареи, это и техническое состояние стартера, это и регулировка топливной системы и много другое. В конце концов, это зависит от прокладки между рулем и спинкой сиденья. Но если двигатель на этом масле заведется при этой температуре, его детали гарантировано получат смазку. Это связано с тем, что масло, прежде чем попадет к местам смазки, должно самостоятельно затечь в приемник масляного насоса. И тогда оно будет доставлено к смазываемым узлам. Понятно, что если моторное масло при этой температуре не будет течь под действием сил тяжести (будет иметь слишком высокую вязкость), то оно не попадет в масляный насос и к местам смазки. Двигатель будет работать « на сухую». И поэтому мы говорим, что если моторное масло имеет вязкость SAE 5W-30, то минимальной температурой гарантированного пуска будет температуране ниже -35 °C.
Если внимательный читатель обратится к стандарту SAE J300, то он может заметить, что этой минимальной температуре гарантированного пуска соответствует динамическая вязкость в 60 000 сР. Считается, что масло при такой вязкости еще течет, т.е. сохраняет свойства жидкости. При немного более низкой температуре, вязкость стремительно нарастает и масло уже не течет.В народе говорят — «масло замерзло». Поэтому вязкостьв 60 000 сР считается граничнойв текучести моторных масел.
Но это в стандарте. В реальности, современные моторные масла при таких граничных температурах часто имеют вязкость заметно меньше 60 000 сР. Эти данные можно найти в описании характеристик продуктов, где приводится вязкость при низких температурах. Например, моторное масло Petro-Canada DURON Synthetic 5w-40 при температуре -35 °C имеет вязкость 23 320 сР и ВНИМАНИЕ! при -40 °C ( в стандарте SAE J300 измерения при такой температуре для вязкости 5W не производятся) — 47 864 сР! Иначе говоря, реальное масло имеет минимальную температуру гарантированного пуска не -35 °C, как в стандарте, а -40 °C, т.е. на 5 градусов ниже!
Что же касается максимальной температуры окружающего воздуха для масла данной вязкости, то она практически совпадает со вторым числом в формуле вязкости SAE.Для масла, взятого в пример, в данном случае SAE 5W-30 максимальной температурой окружающего воздуха будет +30 °C. Однако, если это моторное масло синтетическое (т.е. имеет большой индекс вязкости), то максимальную температуру можно увеличить на 10 °C, в нашем примере до +40 °C.
Максимальная температура использования моторного масла данной вязкости связана с минимальной толщиной масляной пленки между трущимися деталями. Горячее масла из картера, подогреваемого раскаленным асфальтом, поступает к узлам смазки, где от раскаленных деталей и от давления нагревается еще больше. (Помним —чем выше температура масла, тем ниже его вязкость, тем тоньше «масляный клин»).Масляная пленка истончается. В конце концов, она может достигнуть величины не обеспечивающей надежной защиты трущихся деталей от износа. Поэтому в качестве опорной точки берется температура окружающего воздуха.
Но для простого потребителя моторных масел такие данные чаще всего не доступны. Поэтому давайте не будем рисковать, а будем пока опираться на стандарт SAE J300 и следующие из него минимальные температуры применимости моторных масел в зависимости от вязкости.
Итак, минимальной температурой применимости моторного масла будет температура в градусах Цельсия, равная числу перед буквой W в формуле вязкостипо SAE, минус 40.
Итак, для выбранного в качестве примера моторного масла с вязкостью SAE 5W-30 диапазон его использования будет от -35 до +30 °C. Если это масло на синтетической основе, то от -35 до +40 °C.
Для тренировки, определите температурный диапазон для масел с вязкостью SAE 0W-40 (это обычно синтетики), SAE 15W-30, SAE 25W-50 (ответы ниже курсивом)
SAE 0W-40 — от -40 до +50 °C; SAE 15W-30 — от -25 до +30 °C; SAE 25W-50 — от -15 до +50 °C.
Зная это можно определить, какую вязкость всесезонного масла предпочтительно использовать в том или ином географическом регионе. В регионах с очень холодными зимами и относительно прохладным летом лучше использовать масла с вязкостью SAE 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40. Для южных районов можно применять масла SAE 20W-40, 25W-50. Но если Вы собираетесь участвовать в ралли Париж-Дакар наверное лучше будет выбрать сезонное незагущенное моторное масло SAE 50 или SAE 60!
Как же быть в районах с очень сильными морозами, например Магадан или Верхоянск, где -50 ÷ -55 °C не редкое явление.
Моторных масел, текущих при этих температурах еще не изобрели. В этом случае самое простое решение — теплый гараж. Или системы предварительного подогрева двигателя (только не паяльная лампа под картер!). В не столь уж сильные морозы хорошие результаты дает 100-ватная лампочка на ночь под укрытый пологом моторный отсек.
10w 40 и 5w40 в чем разница, чем отличается, какое масло гуще
Содержание статьи
Моторное масло призвано защитить одну из самых капризных систем автомобиля – двигатель. От правильного выбора смазки зависит безотказный холодный запуск движка при отсутствии масляного голодания, его плавная и надёжная работа в широком диапазоне повседневных и экстремальных условий эксплуатации, срок до очередного капремонта «сердца» машины, расход топлива и прочие показатели.
Какое масло выбрать
Самую оптимальную смазку «ту, что доктор прописал» обычно автопроизводитель указывает в руководстве по эксплуатации, и выбирать желательно именно этот вариант. Но, вдруг руководство затерялось или, как часто бывает, рекомендована не одна марка и тип масла, а несколько – какую в таком случае лучше использовать?
Выход один – уметь правильно расшифровывать маркировку, понимать характеристики и приспособленность расходного материала к погодным температурам и конкретному мотору, ориентироваться в соотношении свойств моторного масла к условиям эксплуатации.
Сложнее всего делать выбор между смазочными жидкостями со схожими индексными значениями. К примеру: чем отличается масло 5w40 от 10w 40?
Или, какое масло 5w40 или 10w40 подойдёт в зимнее время года? Какое масло жиже при высоких температурных режимах, а какое более густое при низких температурах окружающей среды?
Часто водители задаются вопросом можно ли смешивать 5w40 и 10w 40 от разных или одного производителя, если в рекомендациях значатся оба типа масла? Давайте всё по порядку!
Коротко об основных классификациях масел.
К важнейшим критериям подбора масла относятся параметры вязкости и базовой основы. В международном формате эти параметры рассматриваются по двум основным системам классификации моторных масел:
1. По показателям густоты и вязкости смазочные жидкости принято разделять на классы по системе SAE. В этой классификации все масла делятся на летние, зимние и всесезонные. По маркировке различие моторных масел 10w40 и 5w40 определяется таким образом:
- 10w (цифровое значение и литера «W») – зимнее;
- 40 (только цифра без буквенного обозначения) – летнее;
- 5w40 (два цифровых обозначения с литерой «W» посередине) – всесезонное.
На практике повсеместно применяются только всесезонные масла. Наличие в маркировке литеры «W» (от англ. «winter» — зима) говорит о возможности его применения при очень низких температурах. Цифры указывают индексы вязкости конкретного продукта: зимний индекс (минимальная температура комфортного холодного пуска) пишется до «W», летний индекс (кинематическая вязкость, определяемая лабораторно при температуре 100 градусов) пишется после «W».
К примеру, если рассматривать в чём разница моторных масел 5w30 и 10w 40 по зимнему параметру, то масло 5w будет иметь температуру успешного холодного пуска ниже, чем масло 10w. Что касается различия этих же масел 5w30 и 10w 40 по летнему индексу, то смазка с индексом 30 будет иметь меньшую кинематическую вязкость чем с индексом 40.
2.По базовой основе на российском рынке чаще используется классификация API, включающая три типа химической основы:
- основополагающие — минеральную и синтетическую,
- а также полусинтетическую, когда смешивается минералка с синтетикой в процентном соотношении 50:50 или 70:30.
Здесь стоит заметить, что большинство брендовых производителей выпускают расходный материал с маркировкой 5w30 и 5w40, как «гидрокрекинговую» синтетику, а с маркировкой 10w 40 как полусинтетику.
Маркировка 5w40 – расшифровываем
Чтобы определить основные характеристики масла 5w40 рассмотрим его параметры в соответствии с маркировкой:
- По классификации SAE – это всесезонное моторное масло, которое может использоваться в любое время года и не требует замены со сменой сезона.
- По классификации API в большинстве случаев данная смазка условно будет относиться к «грубой» синтетике, которая рекомендована к использованию в любых видах двигателя: бензиновых и дизельных, в том числе с турбонаддувом различных модификаций, мультиклапанные, оснащенные интеркуллером;
- Зимний индекс синтетики 5w говорит о том, что при морозе до -30ºC масло обеспечит свободную прокачиваемость смазки маслонасосом и запуск двигателя;
- Летний индекс 40 говорит, что кинематическая вязкость составляет 12,5 – 16,3 Сст и будет устойчиво сохранять свои характеристики при условной температуре +40ºC;
- Как синтетика имеет качественный пакет добавок, обеспечивающих отличные моющие и энергосберегающие свойства, низкий коэффициент испаряемости.
О чём расскажет маркировка 10w 40.
Расшифровывая аббревиатуру 10w 40 можно сказать следующее:
- По двум индексам вязкости классификации SAE – это всесезонный расходный материал;
- По базовой основе 10w 40 – полусинтетика, что говорит о достаточно высокой плотности и вязкости;
- Зимний индекс вязкости 10w подтверждает возможность комфортного холодного пуска двигателя при температуре 25 градусов ниже нуля;
- Число 40 показывает значение кинематической вязкости в соответствии стандарту – 12,5 – 16,3 Сст., сохраняет вязкостные характеристики до + 40 С;
- Подходит для использования в многоклапанных бензиновых и дизельных движках, включая моторы и инжекцией и турбонаддувом;
- Имеет хорошие износостойкие, антинагарные и топливосберегающие показатели.
Сравнительная характеристика 10w 40 и 5w 40.
Рассмотрев классификационные параметры масел 10w 40 и 5w40, видим, что в плане летних условий эксплуатации и сезонности использования эти смазывающие жидкости не имеют каких-либо различий. Перечислим отличия масел 5w40 и 10w40:
- Масло 5w40 зимой обеспечивает безопасный холодный пуск мотора при температуре -30ºC в отличие от 10w40, которое может использоваться не ниже 25ºC мороза, в связи с чем «пятёрка» больше подходит для использования в зимний период, а «десятка» в летний;
- Поскольку масло 5w40 является синтетикой, оно будет жиже чем полусинтетика 10w40 при одинаковых условиях эксплуатации, поэтому в более изношенных двигателях желательно заливать «десятку»;
- Так как интервал между вязкостными показателями масла 5w40 меньше чем у 10w40, то диапазон замены смазки 5w40 будет больше;
- Из расчёта ценовой политики полусинтетика 10w40 будет значительно дешевле при схожих качественных характеристиках с синтетикой 5w40.
Подходит ли смешанный «рацион» ?
Если рассматривать вопрос: можно ли смешивать масло 5w40 и 10w40, то определимся с негативными последствиями такого «питания» движка:
- Несмотря на то, что все смазочные материалы производятся в соответствии стандартам, различные производители используют эксклюзивные добавки, которые в процессе работы масла могут стать несовместимыми и нанести вред мотору;
- В синтетику 5w40 не стоит доливать более густое полусинтетическое масло 10w40 в зимний период, т.к. из-за увеличения вязкости маслонасос может не прокачать смазку по системе и спровоцировать сухое трение не смазанных деталей;
- При экстремальной ситуации допускается в полусинтетику доливать синтетический материал, который, конечно, уменьшит толщину смазывающей плёнки, но не принесёт значительного вреда.
В любом случае при выборе моторного масла следует руководствоваться рекомендациями производителя автотранспорта, потому что смазочные материалы от известных брендов не могут быть плохими или хорошими, а станут либо подходящими, либо не подходящими для конкретного мотора или для конкретных климатических условий.
Всесезонные маслаSAE — вязкость и плотность Всесезонные масла
SAE — вязкости и плотностиEngineering ToolBox — ресурсы, инструменты и базовая информация для проектирования и разработки технических приложений!
– поиск — самый эффективный способ навигации по Engineering ToolBox!
Вязкость и плотность масла класса SAE
SAE Multigrade | Вязкость | Плотность | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Сантистокс | 10 -6 reyns (фунт s / дюйм 2 ) | кг / м 3 | фунт / дюйм 3 | |||
40 o C | 100 o C | 104 o F | 212 o F | |||
5W-30 | 64 | 11 | 8.2 | 1 | 860 | 0,0311 |
10W-30 | 69 | 11 | 8,8 | 1,1 | 865 | 0,0312 |
10W-40 | 94 | 14,3 | 11,9 | 1,5 | 865 | 0,0312 |
20W-50 | 166 | 18,7 | 21,3 | 2,7 | 872 | 0,0315 |
000 Связанные темы
Tag Search
- ru: свойства масла класса sae плотность вязкость
Перевести эту страницу на
О Engineering ToolBox!
Мы не собираем информацию от наших пользователей.В нашем архиве хранятся только письма и ответы. Файлы cookie используются в браузере только для улучшения взаимодействия с пользователем.
Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере. Эти приложения — из-за ограничений браузера — будут отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.
Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочтите Условия использования Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.
AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочтите AddThis Privacy для получения дополнительной информации.
Цитирование
Эту страницу можно цитировать как
- Engineering ToolBox, (2008). Всесезонные масла SAE — вязкость и плотность . [онлайн] Доступно по адресу: https://www.engineeringtoolbox.com/sae-grade-oil-d_1208.html [день доступа, мес. год].
Изменить дату доступа.
. .закрыть
Научный онлайн-калькулятор
4 29
.Измерение относительной плотности смазочных материалов
«Какая температура лучше всего подходит для измерения относительной плотности смазки, чтобы рассчитать ее объем?»
Плотность играет решающую роль в функционировании смазочного материала, а также в работе машин. Большинство систем предназначены для перекачивания жидкости определенной плотности, поэтому, когда плотность начинает изменяться, эффективность насоса также начинает меняться.
Стандарт ASTM D1298-12b для определения плотности, относительной плотности или плотности по API (Американский институт нефти) сырой нефти и жидких нефтепродуктов утверждает, что для точного определения плотности API, плотности или относительной плотности (удельного веса) используется стандартная температура. 60 градусов F (15 градусов C).
С точки зрения непрофессионала, плотность — это масса объекта по отношению к занимаемому им объему. Математически плотность, масса и объем связаны по следующей формуле:
ρ = m / V, где ρ = плотность, m = масса и V = объем.
Плотность большинства масел будет колебаться от 700 до 950 килограммов на кубический метр (кг / м 3 ). По определению, вода имеет плотность 1 000 кг / м 2 3 . Это означает, что большинство масел будут плавать на воде, поскольку они легче по объему.Это не всегда так, поскольку некоторые базовые масла Группы IV могут иметь более высокую плотность, чем плотность воды, что фактически приводит к погружению масла в воду.
Немного иначе сообщается об измерении плотности API. В этом измерении используется сравнение с водой в обратной шкале. Вода обозначается цифрой 10 по шкале. Все, что больше 10, имеет меньшую плотность, чем вода, и будет плавать по ней. Все, что меньше 10, будет тяжелее и утонет в воде. Ниже приведена диаграмма, показывающая, как API соотносится с удельным весом и весом на единицу объема.
Имейте в виду, что с увеличением плотности увеличивается и эрозионный потенциал жидкости. В областях с высокой турбулентностью или высокой скоростью в системе жидкость может начать разрушать трубопроводы, клапаны или любую другую поверхность на своем пути.
Плотность жидкости влияет не только на твердые частицы, но и на такие загрязнители, как воздух и вода. Оба эти загрязнителя оказывают заметное влияние на плотность. Окисление также влияет на плотность жидкости.По мере развития окисления плотность масла увеличивается.
Основные понятия смазочных материалов | Neste
Плотность
Плотность означает объемную массу вещества. В маслах обычно указывается при температуре + 15 ° C или + 20 ° C в единицах кг / м3. Плотность смазочного материала составляет от 700 до 950 кг / м3, в зависимости от качества, вязкости и содержания присадок в смазочном материале.
Вязкость
Чем гуще жидкость, тем выше ее вязкость. В настоящее время вязкость смазочного материала обычно выражается в сантистоках (мм2 / с) и сантипуазах (мПа · с).
Сантисток (сСт)
Сантисток — единица кинематической вязкости, основанная на силе, необходимой для преодоления внутреннего трения жидкости.
Сантипуаз (сП)
Сантипуаз — единица динамической вязкости, часто используемая для выражения внутреннего трения масла при низких температурах.Связь cSt и cP составляет cP = cSt x плотность жидкости.
Температура всегда должна быть указана при выражении вязкости в любых единицах. При повышении температуры все масла становятся намного более жидкими. Типичная вязкость моторного масла SAE 10W при температуре -20 ° C может составлять 2000 сП, но если оно нагревается до температуры +100 ° C, вязкость составляет всего 5,2 сСт.
Кинематическая вязкость измеряется изображенным на фото вискозиметром Уббелоде. Он измеряет время, необходимое маслу для протекания из точки m1 в точку m2.
Индекс вязкости
Индекс вязкости (V.I.) описывает тенденцию жидкости к разжижению при повышении температуры. Чем сильнее разжижается жидкость, тем меньше индекс вязкости.
В. моносортных моторных масел составляет около 95-110, а всесезонных моторных масел даже выше 200.
Температура вспышки
Температура вспышки отражает воспламеняемость жидкости. Температура вспышки — это температура, при которой, измеряемая в жидкости определенным методом, горючие газы испаряются настолько, что воспламеняются при воспламенении открытым пламенем, но жидкость не продолжает гореть.
Точка возгорания
Точка воспламенения — это температура, при которой газы, испаряющиеся из жидкости при нагревании в открытом тигле, горят не менее пяти секунд при воспламенении открытым пламенем. Точка воспламенения обычно на 10-50 ° C выше температуры вспышки.
Температура застывания
Масло загустевает при понижении температуры. При определенной температуре он перестает течь под собственным весом. Эта температура называется температурой застывания. Температура застывания зависит, например, от вязкости и химической структуры масла.В парафиновых маслах жесткость возникает из-за содержащегося в масле воска, который можно различить в виде кристаллов.
Чем больше масло охлаждается, тем больше кристаллы растут, в конечном итоге образуя сеть, препятствующую потоку внутри масла.
Нафтеновые масла содержат меньше парафина или не содержат парафина, и они остаются жидкими при более низких температурах, чем парафиновые масла. Со временем масло становится настолько вязким, что перестает течь под собственным весом. Полностью синтетические масла не содержат парафин и обладают превосходными хладостойкостью.
Температуру застывания можно улучшить, используя добавку, которая предотвращает рост кристаллов парафина и их взаимное соединение. Температура застывания позволяет приблизительно описать свойства масла при холодном запуске, но во многих случаях этого недостаточно; более важно знать истинную вязкость масла при начальной температуре.
Базовый резерв
При работающем двигателе кислотные соединения сгоревшего топлива смешиваются с маслом, и их необходимо нейтрализовать, чтобы предотвратить коррозию металлических деталей.Таким образом, моторное масло содержит присадки для создания базового резерва, количество которого выражается в виде общего щелочного числа (TBN).
Наблюдая за изменением общего щелочного числа, можно оценить состояние моторного масла с помощью некоторых других тестов.
Изменение базового резерва при использовании масла.
% PDF-1.6 % 1 0 obj > эндобдж 6 0 obj / CreationDate (D: 201311112 + 01’00 ‘) / Creator (SolenSoftware Actavia 3.4 \ (Журнальная система \)) / ModDate (D: 20131122094728 + 01’00 ‘) / Производитель (Acrobat Distiller 10.1.5 \ (Windows \)) /Заголовок () / Тема (Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2013, 61, 1763-1767, doi: 10.11118 / actaun201361061763) / Ключевые слова (моторное масло, низкие температуры, кинематическая вязкость, плотность, моделирование) / doi (10.11118 / actaun201361061763) >> эндобдж 2 0 obj > / Шрифт> >> / Поля [] >> эндобдж 3 0 obj > поток Acrobat Distiller 10.1.5 (Windows) моторное масло, низкая температура, кинематическая вязкость, плотность, моделирование SolenSoftware Actavia 3.4 (Журнальная система) 2013-11-22T09: 47: 28 + 01: 002013-11-19T09: 49: 12 + 01: 002021-02-18T15: 35: 08 + 01: 00 SolenSoftware Actavia 3.4 (Журнальная система) application / pdf10.11118 / actaun201361061763 https://doi.org/10.11118/actaun201361061763
Сравнительное исследование переработки отработанного моторного масла с использованием методов экстракции комбинированным растворителем, одним растворителем и методами кислотной обработки
Моторные масла производятся из сырой нефти и ее производных путем смешивания некоторых других химикатов (присадок) для улучшения их определенных свойств.Смазочное масло используется для смазки движущихся частей двигателя, уменьшения трения, защиты от износа и удаления загрязнений с двигателя, действует как чистящее средство и действует как антикоррозионный и охлаждающий агент. Это исследование сосредоточено на сравнительном изучении повторно очищенных моторных масел путем экстракции комбинированным растворителем, одним растворителем и методами кислотной обработки. Композиционный растворитель состоял из бутанол-пропана и бутанона; пропан использовался как единственный растворитель. Были проанализированы различные свойства рафинированного масла и отработанного масла, такие как температура помутнения и застывания, температура вспышки, удельный вес, зольность, вязкость, влажность и кислотное число.На основе экспериментальной работы было обнаружено, что загрязнение железом снизилось с 50 до 13 частей на миллион для композиционного растворителя; для пропанового растворителя оно уменьшилось до 30 ppm и до 15 ppm при кислотной обработке. Результаты по температуре вспышки, температуре застывания, вязкости, удельному весу и процентному содержанию золы были улучшены в разной степени, но лучшие результаты были получены при использовании композиционного растворителя, имеющего недостаток в стоимости.
1. Введение
Большое количество отработанных моторных масел из различных источников выбрасывается как вредные отходы в окружающую среду в Пакистане [1], а удаление отработанного масла в Аравийское море, реки и озера в окружающей среде создает ряд проблемы; их сбросы в водоемы не только загрязняют воду, но также вредны для пресной воды и морских обитателей.Примерно один галлон отработанного моторного масла может загрязнить один миллион галлонов воды, включая фауну и флору [2].
Смазочное масло используется в автомобильных двигателях для смазки движущихся частей двигателя, уменьшения трения, защиты от износа и удаления загрязнений с двигателя, действует как чистящее средство и действует как антикоррозионный и охлаждающий агент. Улавливает ряд примесей и дополнительных компонентов от износа двигателя. Эти компоненты включают металлические частицы (железо, сталь, медь, свинец, цинк и т. Д.).) и другие соединения бария, серы, воды, грязи, сгоревшего углерода и золы, большинство из которых обладают высокой токсичностью по природе; поэтому эти загрязнения должны быть отделены для повторного использования моторного масла.
В моторное масло используется очень много присадок для предотвращения нежелательных свойств. Основными присадками к моторному маслу являются ингибитор окисления, депрессоры температуры застывания, красители, антикоррозионные средства и т. Д. Переработка отработанных смазочных масел в основном зависит от природы базового масла, а также от природы и количества загрязняющих веществ в смазке, возникающих в результате эксплуатации.Загрязнения попадают как из окружающего воздуха, так и из двигателя [3–7].
2. Свойства моторного масла
(i) Вязкость . Анализ вязкости показывает наличие различных загрязнений в отработанном моторном масле. Продукты окисления и полимеризации (эти продукты могут быть как растворенными, так и взвешенными) в масле вызывают увеличение вязкости отработанного моторного масла, в то время как уменьшение вязкости моторного масла свидетельствует о загрязнении топлива [8].
(ii) Температура застывания . Температура застывания может быть определена как самая низкая температура, при которой масло перестанет течь. Смазочное масло с низкой текучестью показывает свое хорошее качество.
(iii) Температура воспламенения . Точка воспламенения — это самая низкая температура, при которой пары в воздухе мгновенно возгораются при воспламенении пламенем или искрой. Снижение температуры вспышки указывает на загрязнение из-за разбавления смазочных масел несгоревшим топливом. Повышение температуры вспышки указывает на испарение легких компонентов из смазочного масла [9].
(iv) Число кислотности или нейтрализации . Это тоже одно из важных химических свойств. Он показывает количество щелочи, необходимое для нейтрализации единицы массы масла. Обычно он увеличивается из-за окисления смазочного масла.
(v) Зольность . Когда смазочное масло полностью сгорает, оставшееся твердое вещество называется золой и показывает чистоту масла.
(vi) Испытание на углерод или коксование . Он оценивает твердый остаток, полученный при нагревании масла до полного испарения, и относится к количеству образовавшегося осадка.
(vii) Содержание воды. Этот тест проводится путем перегонки и показывает количество воды, эмульгированной в масле.
(viii) Загрязняющие вещества топлива . Это количество топлива (дизельное топливо, бензин и т. Д.), Растворяющееся в смазочном масле при эксплуатации автомобиля [10].
(xi) Точки помутнения и застывания . Точка помутнения — это температура, при которой парафиновый воск и другие масла охлаждаются при определенных условиях. Температура застывания не является мерой температуры, при которой масло перестает течь в условиях эксплуатации конкретной системы.Это очень важно для пользователей смазочных материалов в условиях низких температур.
3. Материалы и методы
3.1. Сбор отработанного моторного масла
Образцы отработанного моторного масла для тяжелых и легких транспортных средств, а также смешанные масла были собраны в транспортном офисе PCSIR-KLC Karachi.
3.2. Экспериментальная работа
Были проведены исследования с использованием двух различных подходов, экстракции и кислотной обработки, соответственно, после обезвоживания и удаления легких топлив путем вакуумной перегонки отработанного моторного масла при давлении 2–8 мбар.Аппарат вакуумной перегонки был установлен, как показано на рисунке 1.
Первый подход рассматривал функцию экстракции растворителем, которая была разделена на две подфункции; экстракция одним растворителем и экстракция многокомпонентным растворителем бутанол 38%, пропанол 37% и бутанон 25% были использованы для образования композитного растворителя, который затем был смешан с маслом в соотношении (масло: композитный растворитель) 1: 2, 1: 3, и 1: 4 в таком порядке. Полученный осадок отделяли через 12 часов.Растворители регенерировали вакуумной перегонкой, а оставшиеся материалы в качестве требуемых продуктов полностью анализировали. Второй подход заключался в смешивании сырья и серной кислоты в соотношении 10: 1 (масло: кислота) при 60 ° C. Этот подкисленный материал нейтрализовали 20% -ным раствором едкого натра и фильтровали для удаления осадка в результате нейтрализации. После фильтрации получали прозрачную жидкость, содержащую требуемый продукт, который анализировали.
Для сбора данных о продуктах, относящихся к двум различным методам разработки химических процессов, образцы были отправлены в Лабораторный комплекс PCSIR в Карачи для проверки и подтверждения результатов.
4. Результаты и обсуждение
4.1. Температура вспышки
Температуры вспышки образцов анализировали с помощью прибора для определения температуры вспышки в открытом тигле по ASTM D97. Стакан, содержащий 10 мл образца, помещали на горелку Бунзена, снабженную термометром. Источник пламени приносили через определенные промежутки времени, чтобы определить температуру, при которой на поверхности образца появляется вспышка при нагревании смазочного масла в химическом стакане.
Температура вспышки свежего смазочного масла составляет 200 ° C, температура вспышки отработанного моторного масла составляет 120 ° C, при экстракции методом обработки композитным растворителем температура вспышки составляет 150 ° C, при экстракции путем обработки одним растворителем 130 ° C и кислотой. температура вспышки метода обработки составляет 180 ° C, как показано на рисунке 2.Снижение температуры вспышки отработанного моторного масла связано с наличием легких топлив [9]. Тем не менее, температура вспышки экстракции композиционным растворителем и кислотной обработкой является подходящей.
4.2. Удельный вес
Удельный вес обработанных проб масла был проанализирован цифровым ареометром Thermo-Hygro. Удельный вес свежего моторного масла составлял 0,90, а удельный вес использованного моторного масла составлял 0,93. результат удельного веса для обработки экстракцией композитного растворителя равен 0.88, удельный вес обработки экстракцией одним растворителем одним растворителем составляет 0,858, а удельный вес кислотной обработки составляет 0,909, как показано на рисунке 3. Мы обнаружили, что значение удельного веса отработанного моторного масла больше для переработанного масла различными методами. Оно может быть ниже или выше, чем у свежего моторного масла, в зависимости от природы и типа загрязнения [11].
4.3. Вязкость
Кинетическая вязкость отработанного моторного масла может быть увеличена из-за окисления или загрязнения, а также может снизиться из-за разбавления легким топливом (дизельным или бензиновым) [8].Вязкость свежего смазочного масла составляет 90 сП, отработанного моторного масла 120 сП, что указывает на наличие загрязнений в отработанном моторном масле, где значения вязкости очищенных моторных масел методом смешанного растворителя, методом одного растворителя и методом кислотной обработки составляют 94 сП. 98 сП и 92 сП соответственно. На рисунке 4 показано, что отработанное масло имеет высокую вязкость из-за загрязнений. Кислотный метод лечения имеет преимущество перед другими.
4.4. Температура застывания
Температуры застывания образцов анализировали с помощью прибора определения температуры застывания по ASTM D97, в котором 20 мл проб масла вводили в пробирку, а затем образцы сильно охлаждали с определенной скоростью.Температура, при которой определенные углеводороды (парафин) начинают преобразовываться в кристаллическую форму, называется точкой помутнения. При дальнейшем охлаждении образцы масла перестали течь, и эта температура была названа температурой застывания этого масла. Таким образом были проанализированы температура помутнения и температура застывания отработанного и повторно очищенного моторного масла.
Температура застывания смазочного масла может быть как пониженной, так и повышенной в зависимости от способа очистки смазочного масла [12]. Таблица результатов на Рисунке 5 показывает, что температура застывания свежего масла составляет -8 ° C, а использованного моторного масла -30 ° C.Это снижение температуры застывания происходит из-за деградации присадок, которые присутствовали в свежем масле в качестве присадок, понижающих температуру застывания. Значения температуры застывания рафинированных моторных масел путем обработки композитным растворителем, одним растворителем и кислотной обработкой составляют -15 ° C, -18 ° C и -11 ° C соответственно. Эти результаты показывают, что два метода (т.е. кислотная обработка и экстракция композитным растворителем) сравнительно лучше, чем метод экстракции одним растворителем.
4.5. Процент золы
По результатам эксперимента было обнаружено, что процент золы в свежем масле равен 0.01%, процент золы в отработанном моторном масле составляет 2,02%, процент рафинированного масла при комбинированной экстракции составляет 0,09%, при обработке одним растворителем обнаружено 0,15% золы, а метод кислотной обработки дает 0,04% золы в рафинированном масле, как показано на рисунке 6. Способ кислотной обработки и экстракция композитными растворителями имеет преимущество перед обработкой экстракцией одним растворителем.
4.6. Содержание железа
Загрязнение проб масла железом было проанализировано с помощью атомно-абсорбционного спектрометра.
Также в него добавляли по каплям 10 мл образцов масла в платиновой чашке и 3-4 мл концентрата H 2 SO 4 и нагревали на слабом пламени до высыхания. Сушка длилась 28 часов. После сушки чашку помещали в печь при 700 ° C, после чего в нее добавляли 5–10 мл HCl и разводили образец в D-воде.
Блок любого двигателя в основном состоит из железа, алюминия и свинца, и при сгорании в камере двигателя любого топлива оловянные части этих металлов обнаруживаются в отработанном моторном масле в миллионных долях.Износ этих металлов в камере двигателя происходит из-за коррозии, вызванной водой, а также из-за разбавления топлива, а также из-за плохих поршневых колец [10]. На рис. 7 показано уменьшение загрязнения железом составным растворителем с 50 до 13 частей на миллион, одним растворителем на 30 частей на миллион и кислотной обработкой, сниженное до 15 частей на миллион.
5. Выводы
На основе экспериментальной работы установлено, что все методы эффективно удаляли загрязняющие вещества из использованного базового смазочного масла и возвращали маслу качество, по существу эквивалентное маслам, полученным из свежих смазочных масел.Экстракция композитным растворителем является одним из лучших методов рециркуляции, но имеет недостаток, связанный с высокой стоимостью растворителей, используемых при рециклировании. После экстракции методом композитного растворителя, на основании экспериментальных работ, метод кислотной обработки является вторым лучшим методом. Метод кислотной обработки намного дешевле экстракции методом композитного растворителя. Основным недостатком кислотной обработки является высокое кислотное число, которое создает ряд экологических проблем.
Mobil Jet Oil II
Описание продукта
Mobil Jet Oil II — это высокоэффективное масло для авиационных газовых турбин, созданное на основе комбинации высокостабильной синтетической базовой жидкости и уникального пакета химических присадок.Комбинация обеспечивает выдающуюся термическую и окислительную стабильность, препятствуя разрушению и образованию отложений как в жидкой, так и в паровой фазах, а также превосходную стойкость к пенообразованию. Эффективный рабочий диапазон Mobil Jet Oil II составляет от -40 ° C (-40 ° F) до 204 ° C (400 ° F).
Mobil Jet Oil II разработано для авиационных газотурбинных двигателей, используемых на коммерческой и военной службе, для которых требуются характеристики уровня MIL-PRF-23699-STD. Также рекомендуется для газотурбинных двигателей авиационного типа в промышленных или морских применениях.
Особенности и преимущества
Mobil Jet Oil II разработано для удовлетворения жестких требований газовых турбин авиационного типа, работающих в широком диапазоне тяжелых условий эксплуатации.Продукт имеет высокую удельную теплоемкость, что обеспечивает хорошую теплопередачу от деталей двигателя с масляным охлаждением. В ходе обширных лабораторных испытаний и летных характеристик Mobil Jet Oil II демонстрирует отличную стабильность в объеме масла при температурах до 204 ° C (400 ° F). Скорость испарения при этих температурах достаточно низкая, чтобы предотвратить чрезмерную потерю объема. Ключевые особенности и преимущества:
Характеристики | Преимущества и потенциальные выгоды |
Превосходная термоокислительная стабильность | Уменьшает образование нагара и шлама Поддерживает эффективность двигателя и продлевает срок его службы |
Превосходная защита от износа и коррозии | Продлевает срок службы шестерен и подшипников Снижает потребность в обслуживании двигателя |
Сохраняет вязкость и прочность пленки в широком диапазоне температур | Обеспечивает эффективную смазку при высоких рабочих температурах |
Химически стабильный | Снижает потери на испарение и снижает расход масла |
Низкая температура застывания | Облегчает запуск в условиях низких температур окружающей среды |
Приложения
Mobil Jet Oil II рекомендуется для авиационных газотурбинных двигателей турбореактивного, турбовентиляторного, турбовинтового и турбовального (вертолетного) типов, находящихся на коммерческой и военной службе.Он также рекомендуется для газотурбинных двигателей авиационного типа, используемых в промышленных или морских применениях. Mobil Jet Oil II одобрено в соответствии с классификацией стандартных характеристик (STD) военной спецификации США MIL-PRF-23699. Оно также совместимо с другими синтетическими маслами для газовых турбин, соответствующими стандарту MIL-PRF-23699. Однако смешивание с другими продуктами не рекомендуется, поскольку это может привести к некоторой потере эксплуатационных характеристик Mobil Jet Oil II. Mobil Jet Oil II совместимо со всеми металлами, используемыми в конструкции газовых турбин, а также с F Rubber (Viton A), H Rubber (Buna N) и силиконовыми уплотнительными материалами.
Mobil Jet Oil II имеет следующие одобрения производителей оборудования *
Двигатели
• Honeywell / Lycoming-Turbines
• Rolls-Royce / Allison Engine Company
• CFM International
• Компания General Electric
• International Aero Engines
• Pratt and Whitney Group
• Пратт и Уитни, Канада
• Rolls-Royce Limited
• SNECMA
• Honeywell / Garrett Turbine Engine Company
• Turbomeca
Принадлежности
• Honeywell-Вспомогательные силовые установки и машины с воздушным циклом
• Стандартные стартеры Hamilton
• Hamilton Sundstrand Corp.-APU, приводы с постоянной частотой вращения и генераторы с интегрированным приводом
* Сертификат на конкретный двигатель или оборудование должен быть согласован с изготовителем.
Технические характеристики и допуски
Этот продукт имеет следующие сертификаты: |
MIL-PRF-23699-STD |
PRI-QPL-AS5780 / SPC |
Свойства и характеристики
Недвижимость | |
Температура самовоспламенения, град.C, 30 CFR 35.20 | 404 |
Изменение кинематической вязкости, 72 ч при -40 ° C,%, ASTM D2532 | 0,15 |
Плотность при 15 C, кг / л, ASTM D4052 | 1.0035 |
Совместимость эластомеров, AMS-3217/4 (72 часа при 204 ° C),% набухания, FTMS 791-3604 | 15.6 |
Совместимость эластомеров, AMS-3217/1 (72 часа при 70 ° C), набухание%, FTMS 791-3604 | 16,4 |
Потери при испарении, 6,5 ч, 204 ° C, мас.%, ASTM D972 (мод.) | 3,0 |
Потери при испарении, 6.5 часов при 232 ° C, 29,5 дюймов Hg, мас.%, ASTM D972 (мод.) | 10,9 |
Потери при испарении, 6,5 ч при 232 ° C, 5,5 дюймов Hg, мас.%, ASTM D972 (мод.) | 33,7 |
Температура возгорания, ° C, ASTM D92 | 285 |
Температура вспышки в открытом тигле Кливленда, ° C, ASTM D92 | 270 |
Пена, последовательность I, тенденция, мл, ASTM D892 | 8 |
Пена, последовательность II, тенденция, мл, ASTM D892 | 10 |
Пена, последовательность III, тенденция, мл, ASTM D892 | 8 |
Кинематическая вязкость при 100 C, мм2 / с, ASTM D445 | 5.1 |
Кинематическая вязкость при 40 C, мм2 / с, ASTM D445 | 27,6 |
Кинематическая вязкость при -40 C, мм2 / с, ASTM D445 | 11000 |
Температура застывания, ° C, ASTM D5950 | -59 |
Устойчивость к сдвигу,% потери KV, ASTM D2603 | 0.9 |
Общее кислотное число, мг КОН / г, ARP 5088 | 0,03 |
Перенос нагрузки на зубчатую передачу Райдера,% по сравнению с исх., FTMS 791-6508 | 115 |
Здоровье и безопасность
Рекомендации по охране здоровья и безопасности для этого продукта можно найти в Паспорте безопасности материала (MSDS) @ http: // www.msds.exxonmobil.com/psims/psims.aspx
Смазочные материалы для дизельных двигателей
Смазочные материалы для дизельных двигателейХанну Яэскеляйнен, В. Адди Маевски
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Реферат : Смазочные материалы для дизельных двигателей состоят из базового масла, модификатора вязкости и пакета присадок, который может включать антиоксиданты, депрессанты температуры застывания, детергенты и диспергенты.Вязкость моторного масла — его важнейшее свойство. Вязкость масла следует выбирать так, чтобы гидродинамическое смазывание происходило там и тогда, когда это необходимо. Во время использования масло может загрязняться сажей, несгоревшим топливом, металлическими частицами и другими загрязнителями. Распространенный способ определения подходящих интервалов замены масла — анализ отработанного масла.
Состав смазки
Обзор
Смазочные масла в дизельном двигателе выполняют ряд важных функций:
- Снижение износа таких компонентов, как подшипники, поршни, поршневые кольца, гильзы цилиндров и клапанный механизм,
- Снижение трения граничных и гидродинамически смазываемых компонентов,
- Охлаждение поршня,
- Защита от коррозии из-за кислот и влаги,
- Очистка поршней и предотвращение скопления шлама на внутренних поверхностях,
- Поддержание смазки уплотнений и контроль набухания для предотвращения утечки из-за неисправности уплотнения и
- Служит гидравлической средой в таких компонентах, как топливные системы HEUI.
Смазочные материалы для двигателей состоят из базового масла (обычно 75–83%), модификатора вязкости (5–8%) и пакета присадок (12–18%) [1265] . Поскольку базовое масло само по себе не может обеспечить все функции смазочного масла, необходимые в современных двигателях, пакет присадок стал играть все более важную роль в рецептуре масла.
Базовое масло
Базовое масло состоит из базового компонента или смеси ряда базовых компонентов. Базовые компоненты из нефтяного сырья могут быть произведены с использованием множества различных процессов, включая дистилляцию, очистку растворителем, обработку водородом, олигомеризацию, этерификацию и повторную очистку.Синтез с использованием процесса Фишера-Тропша также может быть использован для производства некоторых высококачественных базовых компонентов из исходного сырья, такого как природный газ (GTL). Биосинтез также можно использовать для производства базовых компонентов из возобновляемых источников сырья, таких как растительный сахар [3229] . Базовые запасы также могут быть восстановлены при переработке отработанного масла.
Американский институт нефти (API) классифицирует базовые компоненты моторных масел, имеющих лицензию на нанесение классификационного символа API, на несколько различных категорий, как показано в таблице 1.В Европе Европейская ассоциация производителей смазочных материалов (ATIEL) определяет группы базовых масел для использования в последовательностях масел ACEA. Классификации ATIEL с I по V идентичны классификациям API (однако с 2003 по 2010 год ATIEL включила дополнительную классификацию по группе VI).
Группа | Насыщенные вещества | Сера | Индекс вязкости | Другое | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
мин. | макс. | мин. | макс. | мин. | макс. | ||
I | — | 90% * | 0.03% * | — | 80 | 120 | |
II | 90% | — | — | 0,03% | 80 | 120 | |
III | 90% | — | — | 0,03% | 120 | — | |
IV | — | — | — | — | — | — | полиальфаолефины (ПАО) |
V | — | — | — | — | — | — | не в группах с I по IV |
* Максимум 90% насыщенности и / или минимум 0.03% серы |
Базовые компоненты групп I, II и III различаются по концентрации насыщенных веществ и серы, а также по их индексу вязкости (см. Ниже). Базовые компоненты группы I имеют низкое содержание насыщенных веществ и / или высокое содержание серы. Группы II и III содержат много насыщенных веществ и мало серы. Базовые масла группы IV — это синтетические масла, состоящие из полиальфаолефинов. Наконец, базовые компоненты Группы V — это те, которые не попадают в Группы I-IV. Базовые масла Группы I и Группы II с индексом вязкости выше 110 иногда называют базовыми маслами Группы I + и Группы II + соответственно.Более широкое использование базовых масел Группы III также привело к аналогичной дифференциации для этих продуктов. Однако различие менее четкое. Базовые масла группы III + могут использоваться для обозначения базовых масел с индексом вязкости более 130-150 в зависимости от продавца.
Базовые масла группы I — это базовые масла самого низкого качества. Они производятся путем физического разделения молекул смазочного материала с использованием рафинирования растворителем; двухстадийный процесс, включающий частичное удаление ароматических углеводородов с помощью растворителя и последующее удаление парафина осаждением и другим растворителем.Базовые компоненты группы I могут содержать более 10% ароматических углеводородов, что придает этим базовым маслам без добавок плохую стойкость к окислению, а их вязкость — плохую реакцию на температуру. Необходимо использовать специальную сырую нефть, которая содержит желаемые молекулы базового масла смазочного материала, так что характеристики базового масла Группы I сильно зависят от источника сырой нефти.
Базовые компоненты Группы II производятся с использованием различных технологий гидрообработки. На модернизированных или гибридных установках Группы II к установкам Группы I добавляется стадия гидроочистки, что позволяет повысить гибкость выбора сырой нефти по сравнению с базовыми маслами Группы I.В специально построенной установке гидрокрекинга Группы II каталитические процессы преобразуют молекулы, не являющиеся смазочными материалами, в молекулы смазочных материалов, что обеспечивает еще большую гибкость исходного сырья и позволяет использовать сырую нефть более низкого качества / более низкой стоимости. При производстве базовых компонентов группы II можно удалить значительное количество азот- и серосодержащих соединений и ароматических углеводородов. Это обеспечивает превосходное базовое сырье по сравнению с базовыми маслами Группы I. Базовые компоненты группы II более инертны и образуют меньше продуктов окисления. Поскольку исходные молекулы базового сырья Группы II подвергаются крекингу и изменяют форму, свойства продукта в меньшей степени зависят от источника сырой нефти.
Базовые компоненты группы III производятся почти так же, как базовые компоненты группы II, но с использованием более высоких температур или более длительного времени пребывания в реакторе. Это дает им значительно улучшенные температурные характеристики. Базовые компоненты, производные от газа до жидкости (GTL), относятся к Группе III. Базовые компоненты группы III + также могут быть биосинтезированы [3229] .
Стремление повысить экономию топлива и сократить выбросы в автомобильной промышленности привело к сокращению использования базовых масел Группы I и увеличению использования базовых масел Группы II и III.Повышенная доступность этих высококачественных базовых масел открыла для базовых масел Группы II новые области применения, помимо тех, которые были созданы из-за потребности в более качественных автомобильных смазочных материалах. Например, переход на смазочные материалы, созданные на основе базовых компонентов Группы II для судовых поршневых двигателей, может помочь снизить затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию [3352] .
Базовые компоненты группы IV традиционно называются «синтетическими» базовыми маслами. Эти полиальфаолефины (ПАО) полимеризуются из более мелких молекул.На момент своего появления они были самыми эффективными из доступных базовых масел. По мере роста спроса производители начали использовать сырье с высоким индексом вязкости для производства минеральных масел, соответствующих характеристикам ПАО. Эти базовые компоненты Группы III соответствовали характеристикам ПАО, но при более низкой стоимости. В Северной Америке базовые компоненты Группы III также могут называться «синтетическими» [464] . Биосинтезированные базовые компоненты ПАО также были разработаны [3229] . ПАО с низкой вязкостью, используемые в сочетании с базовыми маслами Группы III, предлагают инструмент для получения составов моторных масел с низкой вязкостью для повышения экономии топлива при сохранении приемлемых характеристик летучести масла, рис. 1 [3216] .
Рисунок 1 . Пример того, как ПАО могут быть использованы для расширения базовых масел Группы III для достижения требований вязкости и летучести 0W-30.(Источник: ExxonMobil Chemical)
Базовые компоненты группы V включают полиалкиленгликоли (PAG), алкилированные нафталины (AN) и сложные эфиры, такие как сложные эфиры полиолов (сложные эфиры пентаэритрита и сложные эфиры триметилолпропана) и ароматические сложные эфиры (фталаты и тримеллитаты). Новые жидкости, такие как смешивающиеся с маслом ионные жидкости, также продолжают разрабатываться [2442] .Эти синтетические базовые компоненты могут обладать различными свойствами, которые делают их привлекательными для определенных областей применения:
- полярные базовые компоненты обладают улучшенными свойствами, традиционно обеспечиваемыми добавками, и могут снизить количество требуемых добавок,
- более высокая термическая стабильность может расширить диапазон рабочих температур на 50-100 ° C,
- высокая прочность пленки и повышенная смазывающая способность могут снизить потребление энергии в некоторых областях применения,
- некоторые из них являются биоразлагаемыми и имеют низкую токсичность для окружающей среды.