Lepkość kinematyczna i dynamiczna olejów

Lepkość (lepkość).Lepkość to tarcie wewnętrzne lub opór przepływu płynu. Po pierwsze, lepkość oleju jest wskaźnikiem jego właściwości smarnych, ponieważ jakość smarowania, rozprowadzenie oleju na powierzchniach ciernych, a tym samym zużycie części, zależą od lepkości oleju. Po drugie, straty energii podczas pracy silnika i innych jednostek zależą od lepkości. Lepkość jest główną cechą oleju, zależnie od wartości, której dokonuje się częściowo przy wyborze oleju do zastosowania w konkretnym przypadku.

Lepkość oleju zależy od składu chemicznego i struktury związków tworzących olej i jest charakterystyczną cechą oleju jako substancji. Dodatkowo lepkość oleju zależy również od czynników zewnętrznych - temperatury, ciśnienia (obciążenia) oraz szybkości ścinania, dlatego przy wartości liczbowej lepkości zawsze należy wskazać warunki wyznaczenia lepkości.

Warunki pracy silnika determinują dwa główne czynniki wpływające na wyznaczanie lepkości - temperaturę i szybkość ścinania.

Lepkość olejów określa się w temperaturach i szybkościach ścinania zbliżonych do rzeczywistych podczas eksploatacji. Jeśli olej ma pracować w niskiej temperaturze (choćby przez krótki czas), to w tej samej temperaturze należy również określić jego właściwości lepkościowe. Na przykład wszystkie oleje samochodowe przeznaczone do użytku zimą muszą mieć niską temperaturę.

Lepkość oleju określa się za pomocą dwóch głównych typów wiskozymetrów (wiskozymetry):

• wiskozymetry przepływowe, w którym lepkość kinematyczna jest mierzona za pomocą swobodnego natężenia przepływu (czasu wypływu). W tym celu ma zastosowanie wiskozymetr kapilarnylub naczynia ze skalibrowanym otworem na dnie - wiskozymetry Englera, Saybolt, Redwood... Obecnie do standardowych oznaczeń stosuje się wiskozymetr ze szklaną kapilarą; wyróżnia się prostotą i dokładnością definicji. Szybkość ścinania w takim lepkościomierzu jest znikoma.
• wiskozymetry obrotowe (wiskozymetry rotacyjne),w którym lepkość dynamiczna jest określana przez moment obrotowy przy zadanej prędkości wirnika lub przez prędkość wirnika przy danym momencie obrotowym.

Lepkość charakteryzuje się dwoma wskaźnikami - lepkość kinematycznai lepkość dynamiczna.Jednostki lepkości dynamicznej: P - równowaga (P - świnka)lub centypuazcP (cP \u003d mPa-s). Lepkość dynamiczną mierzy się zwykle za pomocą wiskozymetru rotacyjnego. Lepkość kinematyczna, n to stosunek lepkości dynamicznej do gęstości (h / r). Jednostki lepkości kinematycznej - zapas (St— palić w piecu)lub centistoke (cSt - centistoke,I cSt \u003d 1 mm2 / s). Liczbowe wartości lepkości kinematycznej i dynamicznej różnią się nieznacznie w zależności od gęstości olejów. Dla olejów parafinowych lepkość kinematyczna w temperaturze 20 - 100 ° C przewyższa lepkość dynamiczną o około 15 - 23%, a dla olejów naftenowych różnica ta wynosi 8 - 15%.

Lepkość kinematyczna charakteryzuje płynność olejów w normalnych i wysokich temperaturach. Metody określania tej lepkości są stosunkowo proste i dokładne. Obecnym standardem jest wiskozymetr ze szklaną kapilarą, który mierzy czas przepływu oleju w ustalonej temperaturze. Standardowe temperatury to 40 i 100 ° C.

Względna lepkość wyznaczone przez wiskozymetrów Saybolta, Redwooda i Englera. Są to naczynia z wyskalowanym otworem na dnie, przez który wypływa dokładnie ustawiona ilość oleju. Podczas pomiaru czasu przepływu określona temperatura oleju w lepkościomierzu musi być utrzymywana z wymaganą dokładnością. Uniwersalna lepkość Saybolt, określona zgodnie z ASTM D 88, jest wyrażona w saybolt Universal Seconds SUS.Ta uproszczona metoda określania lepkości kinematycznej jest szerzej stosowana w Stanach Zjednoczonych. W Europie używają sekund sekwoi(Jednostki sekwoi - Jednostki sekwoi)i stopnie Englera (E °, jednostki Englera).Stopień Englera to liczba, która pokazuje, ile razy lepkość oleju przekracza lepkość wody w 20 ° C, dlatego za pomocą wiskozymetru Englera konieczne jest zmierzenie czasu przepływu wody w 20 ° C.

Lepkość dynamiczna zwykle określane przez wiskozymetry obrotowe. Wiskozymetry różnych konstrukcji symulują rzeczywiste warunki oleju. Zwykle podkreśla się skrajne temperatury i szybkość ścinania. Główne metody określania lepkości olejów silnikowych są podane w specyfikacji SAE J300 APR97. Niniejsza specyfikacja określa klasy lepkości SAE dla olejów silnikowych i definiuje sposób pomiaru wymaganych parametrów lepkości. Standardowe metody wyznaczania lepkości dynamicznej można podzielić na dwie grupy - lepkość niskotemperaturową i lepkość wysokotemperaturową, wyznaczane w warunkach zbliżonych do rzeczywistych warunków pracy silnika.

Charakterystyka lepkości w niskich temperaturach :

• zapewnienie zimnego startu (maksymalna lepkość rozruchowa w niskich temperaturach),określony przez symulator zimnego startu CCS (Symulator ColdCranking)(ASTM D 5293);
• maksymalna lepkość w niskich temperaturach, dostarczanie pompowalność olejuw silniku (maksymalne pompowanie w niskiej temperaturze),określony przez mini lepkościomierz rotacyjny MRV (Mini-Rotary Viscometer)zgodnie z metodą ASTM D 4684;
• jako dodatkowe informacje o lepkości w niskich temperaturach graniczna (graniczna) temperatura tłoczenia zgodnie z ASTM 3829 (graniczna temperatura pompowania) i lepkość w niskiej temperaturze i małej szybkości ścinania(niska temperatura, niska lepkość ścinania),tak zwana tendencja do żelowania lub indeks żelowania (wskaźnik żelowania).Określono na wiskozymetrze skaningowym Brookfielda zgodnie z metodą ASTM D 51: (Metoda Scanning Brookfield);
• filtrowalność (filtrowalność)oleje silnikowe w niskich temperaturach mają tendencję do tworzenia parafin lub innych nieregularności prowadzących do zatkania filtra oleju. Obecność wody w zimnym oleju może mieć pewien wpływ na filtrowalność. Filtrowalność oleju silnikowego jest określana zgodnie z normą GM 9099P „General Motors” „Test na określenie filtrowalności oleju silnikowego” (Test filtrowalności oleju silnikowego - EOFT)i jest szacowany jako spadek przepływu w%.

Charakterystyka lepkości w wysokich temperaturach:

• Lepkość kinematycznaoznaczona na wiskozymetrze szklanym kapilarnym w 100 ° C i małej szybkości ścinania (ASTM D 445).
• Lepkość w wysokiej temperaturze i duża szybkość ścinania HTHS, oznaczona w temperaturze 150 ° C i szybkości ścinania 10 6 s -1 Określona: w Ameryce - przy użyciu symulator łożyska stożkowego TBS (symulator łożyska stożkowego)(Rys. 2.36) zgodnie z metodą ASTM D 4683, aw Europie - on lepkościomierz Ravenfieldlub wtyk stożkowy TBR,podobny projekt (Wiskozymetr Ravenfield, wiskozymetr z wtyczką stożkową),zgodnie z metodami СЕС L-36-A-90 lub ASTM D 4741;
• Stabilność na ścinanie (stabilność na ścinanie)Jest to zdolność oleju do utrzymania stabilnej lepkości podczas długotrwałego narażenia na odkształcenie przy dużym ścinaniu. Określone: \u200b\u200bw Europie przy użyciu pompowtryskiwacze Bosch (wtryskiwacz Bosch),przez który przepuszczany jest 30-krotny olej podgrzany do 100 ° C i mierzony jest spadek lepkości (CEC L-14-A-88), w Ameryce - również (ASTM D 6278) lub na stanowisku CRC L-38 po 10 godzinach pracy (ASTM D 5119).

Rozważmy niektóre cechy metod określania lepkości. Wiskozymetr Brookfielda jest instrumentem do określania lepkości w niskich temperaturach przy małej szybkości ścinania. Wyposażony jest w zestaw wirników o różnych rozmiarach i kształtach. Prędkość można zmieniać stopniowo w szerokich granicach. Podczas zmiany prędkość jest utrzymywana na stałym poziomie. Moment obrotowy jest miarą pozornej lepkości. Odległość między stojanem a wirnikiem jest stosunkowo duża, dlatego uważa się, że szybkość ścinania jest niska, a ściany naczynia wiskozymetru nie wpływają na wartość lepkości, która w tym przypadku jest obliczana na podstawie wewnętrznej siły tarcia oleju i nazywa się lepkość Brookfielda(w Pa-s) lub pozorna lepkość.Metoda ta określa lepkość pozorną olejów samochodowych w niskich temperaturach (zgodnie z ASTM D 2983, SAEJ 306, DIN 51398).

Lepkość rozruchowa w niskich temperaturachjest wskaźnikiem zdolności oleju do spływania i smarowania punktów tarcia w zimnym silniku. Określa się za pomocą symulator zimnego rozruchu CCS (symulator zimnego rozruchu)(DIN 51377, ASTM D 2602). Symulator CCS to lepkościomierz rotacyjny z niewielką odległością pomiędzy profilowanym (niecylindrycznym) wirnikiem a sąsiednim stojanem. W ten sposób symulowane są luzy w łożyskach silnika. Specjalny silnik utrzymuje stały moment obrotowy w określonych temperaturach, a prędkość obrotowa jest miarą lepkości. Wiskozymetr jest kalibrowany przy użyciu oleju wzorcowego. Służy do określania lepkość rozruchowaw centypuazach (cP) odpowiednio w różnych określonych temperaturach, przy założonej lepkości SAE dla oleju silnikowego (-5 ° dla SAE 25W; -10 ° dla SAE 20W; -15 ° dla SAE 15W; -20 ° dla SAE 10W; -25 ° dla SAE 5W i -30 ° С dla SAE 0W).

Lepkość pompowania (lepkość pompowania)jest miarą zdolności oleju do przepływu i wytworzenia wymaganego ciśnienia w układzie smarowania w początkowej fazie zimnego silnika Lepkość pompowania mierzy się w centypuazach (cP \u003d mPa s) i wyznacza zgodnie z ASTM D 4684 na miniwiskozymetrze rotacyjnym MRV. Ten wskaźnik jest ważny w przypadku olejów, które mogą żelować podczas powolnego chłodzenia. Ta właściwość występuje najczęściej w wielosezonowych mineralnych olejach silnikowych (SAE 5W-30, SAE 10W-30 i SAE 10W-40). Test określa albo naprężenie ścinające wymagane do rozerwania galaretki, albo lepkość przy braku naprężenia ścinającego. Lepkość pompowania jest określana przy różnych ustawionych temperaturach (od -15 ° C dla SAE 25W do -40 ° C dla SAE 0W). Pompowanie jest przewidziane tylko dla olejów o lepkości nie większej niż 60 000 mPa s. Najniższa temperatura, w której można pompować olej, nazywana jest niższą temperaturą pompowania, jej wartość jest zbliżona do najniższej temperatury roboczej.

Zależność od temperatury lepkości w niskiej temperaturze i jej naprężenia ścinającego (niska temperatura, niski współczynnik ścinania, zależne od lepkości / temperaturyokreślone zgodnie z ASTM D 5133 at przy użyciu wiskozymetru skanującego Brookfielda (Metoda skanowania Brookfielda).Wskaźnik ten jest niezbędny do oceny zdolności oleju do przedostawania się do układu smarowania oraz do zespołów ciernych w zimnym silniku po długim postoju w niskich temperaturach. Przed pomiarem olej musi przejść określony cykl chłodzenia, tak jak przy oznaczaniu temperatura równowagi krzepnięcie (stabilna temperatura krzepnięcia).Takie testy są czasochłonne i są stosowane głównie przy opracowywaniu nowych receptur olejów.

Ocenę filtrowalności olejów metodą GM P9099 wprowadzono w kategoriach SH, SJ i ILSAC GF-1, GF-2 dla olejów SAE 5W-30 i SAE 10W-30. Metoda ta została opracowana przez General Motors i jest stosowana przez nią od 1980 roku. Symuluje zatkanie filtra oleju przez osad powstały w obecności wody i kondensację ulatniających się gazów ze skrzyni korbowej podczas krótkotrwałej pracy po długotrwałym postoju. Oceny dokonuje się na podstawie względnego spadku natężenia przepływu przez filtr podczas sekwencyjnego badania mieszanki olejowo-wodnej. Mieszaninę przygotowuje się przez powolne mieszanie przez 30 sekund w zamkniętym mieszalniku 49,7 g oleju, 0,3 g dejonizowanej wody i suchego lodu. Po wymieszaniu mieszaninę w otwartym naczyniu przetrzymuje się w piecu w 70 ° C przez 30 minut. Następnie jest schładzany do 20-24 ° C i utrzymywany w tej temperaturze przez 48-50 h. Spadek natężenia przepływu nie powinien przekraczać 50%.

Stabilność na ścinanie to zdolność oleju do utrzymania stałej wartości lepkości, gdy jest poddawany dużemu odkształceniu przy ścinaniu podczas pracy. Dzięki szybkiemu poślizgowi powierzchni ciernych uzyskuje się wysokie natężenie przepływu oleju w wąskich szczelinach i pojawia się duże odkształcenie ścinające, które powoduje zniszczenie cząsteczek polimeru (zagęstników), które tworzą olej. Stabilność na ścinanie jest ważnym wskaźnikiem dla olejów stosowanych w nowoczesnych szybkoobrotowych, wysokoobciążonych, mocnych i małych silnikach. Zdolność oleju do utrzymania stałej lepkości zależy od czasu, w którym lepkość zmienia się do określonej wartości. Czasami używają wskaźnika indeks stabilności przesunąć SSI (wskaźnik stabilności na ścinanie).Określa się go wyrażonym w% stosunkiem utraty lepkości do efektu zagęszczania zagęszczacza polimerowego. SSI jest określane różnymi metodami: w Europie stosuje się pompowtryskiwacz Bosch (Wtryskiwacz Bosch)(CEC L-14-A-88). W Ameryce wskaźnik ten określa się dwoma metodami - jak w Evpone (ASTM D 6278) lub w stacjonarnym silniku benzynowym CRC L; po 10 godzinach pracy (ASTM D 5119).

Przy stosunkowo niewielkim odkształceniu ścinającym cząsteczki polimeru rozwijają się tylko i po zwolnieniu naprężenia z czasem mogą przywrócić swoją konfigurację i lepkość. Taki spadek lepkościnazywa chwilowa (chwilowa utrata lepkości - TVL)i jest czasami obserwowany podczas określania lepkości HTHS na wiskozymetrze obrotowym - symulowanym łożysku stożkowym.

Lepkość a ciśnienie

Wraz ze wzrostem ciśnienia zmniejsza się objętość i wzrasta wzajemne przyciąganie się cząsteczek i zwiększa się opór przepływu, zwiększa się lepkość oleju. Wraz ze wzrostem temperatury następuje odwrotny proces i zmniejsza się lepkość oleju.

Przy niskiej temperaturze i wysokim ciśnieniu lepkość oleju w siatce koła zębatemoże wzrosnąć tak bardzo, że olej stanie się stałą masą plastyczną. Zjawisko to ma pewien pozytywny wpływ, ponieważ olej w stanie plastycznym nie wypływa ze szczeliny współpracujących powierzchni i zmniejsza wpływ obciążeń udarowych na części.

Charakterystyka lepkości i temperatury

Wraz ze wzrostem temperatury lepkość oleju spada. Charakter zmiany lepkości wyraża parabola. Zależność ta jest niewygodna do ekstrapolacji przy obliczaniu lepkości. Dlatego krzywa zależności lepkości od temperatury jest wykreślana we współrzędnych półlogarytmicznych, w których ta zależność staje się prawie bezpośrednia.

Wskaźnik lepkości VI (wskaźnik lepkości) -jest to empiryczny, bezwymiarowy wskaźnik służący do oceny zależności lepkości oleju od temperatury. Im wyższa wartość liczbowa wskaźnika lepkości, tym mniej lepkość oleju zależy od temperatury i tym mniejsze jest nachylenie krzywej.

Olej o wyższym wskaźniku lepkości ma lepszą płynność w niskich temperaturach (zimny rozruch) i wyższą lepkość w temperaturze pracy silnika. W przypadku olejów wielosezonowych i niektórych olejów hydraulicznych (płyny) wymagany jest wysoki wskaźnik lepkości. Wskaźnik lepkości jest określany (zgodnie z ASTM D 2270, DIN ISO 2909) przy użyciu dwóch olejów wzorcowych. Lepkość jednego z nich silnie zależy od temperatury (przyjmuje się, że wskaźnik lepkości wynosi zero, VI \u003d 0), a lepkość drugiego w niewielkim stopniu zależy od temperatury (przyjmuje się, że wskaźnik lepkości wynosi 100 jednostek, VI \u003d 100). W temperaturze 100 ° C lepkość obu wzorców oleje i olej testowy powinny być takie same. Skalę wskaźnika lepkości uzyskuje się przez podzielenie różnicy lepkości olejów wzorcowych w temperaturze 40 ° C przez 100 równych części. Wskaźnik lepkości oleju testowego znajduje się na skali po określeniu jego lepkości w temperaturze 40 ° C, a jeśli wskaźnik lepkości przekracza 100, oblicza się go.

Wskaźnik lepkości w dużym stopniu zależy od struktury molekularnej związków tworzących bazowe oleje mineralne. Najwyższy wskaźnik lepkości występuje w bazowych olejach parafinowych (około 100), w olejach naftenowych - znacznie niższy (30-60), wolejki aromatyczne - nawet poniżej zera. W miarę rafinacji olejów zwykle wzrasta ich wskaźnik lepkości, co jest spowodowane głównie usuwaniem z oleju aromatów. Oleje hydrokrakingowe mają wysoki wskaźnik lepkości. Hydrokraking jest jedną z głównych metod produkcji olejów o wysokim wskaźniku lepkości. Syntetyczne oleje bazowe mają wysoki wskaźnik lepkości: polialfaolefiny - do 130, glikole polietylenowe - do 150, a poliestry - około 150. Wskaźnik lepkości olejów można zwiększyć poprzez wprowadzenie specjalnych dodatków - zagęszczaczy polimerowych.

Dość często, zwłaszcza wśród początkujących właścicieli samochodów, lepkość oleju silnikowego staje się decydującym parametrem przy wyborze tego materiału eksploatacyjnego. Decyzja z reguły zapada na podstawie opinii towarzyszy: „Wlewam 10W-40 (5W-40)” itd.

W rzeczywistości, aby wybrać odpowiedni olej do napełnienia, ważne jest, aby znać nie tylko wymaganą klasę lepkości, ale także inne jego cechy, których nie ma tak wiele, ale dobrze jest znać je wszystkie, jeśli zdecydujesz się wybrać sam.

Jaka jest lepkość olejów silnikowych

Głównym zadaniem oleju silnikowego jest smarowanie współpracujących części, zapewnienie maksymalnej szczelności cylindrów silnika oraz usuwanie produktów zużycia.

Oczywiście niemożliwe jest stworzenie smaru zdolnego do utrzymania całego zestawu właściwości użytkowych w nieskończenie szerokim zakresie temperatur, który jest bardzo szeroki jak na silnik samochodowy. W mrozie stanie się grubszy, ale w wysokich temperaturach wręcz przeciwnie, jego płynność gwałtownie wzrośnie.

Nie zakładaj, że temperatura rozgrzanego silnika jest stabilna. Czujnik temperatury, z którego odczyty wyświetlane są na desce rozdzielczej, wyświetla tylko temperaturę płynu chłodzącego, która w rzeczywistości pozostaje praktycznie niezmieniona (około 90 stopni), dzięki poprawnej pracy układu chłodzenia silnika. Jednocześnie temperatura smaru zmienia się znacznie w zależności od lokalizacji, prędkości i intensywności cyrkulacji i może osiągnąć 140 - 150 stopni.

Biorąc to pod uwagę, producenci samochodów obliczają optymalne właściwości olejów silnikowych, które powinny zapewniać najwyższą możliwą wydajność jednostki napędowej przy minimalnym zużyciu w normalnych warunkach pracy dla danego silnika.

Ponieważ lepkość zmienia się wraz z temperaturą, Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacji (SAE) opracowało i przyjęło klasyfikację lepkości.

Lepkość kinematyczna i dynamiczna

Należy dokonać rozróżnienia między pojęciami, takimi jak lepkość kinematyczna i dynamiczna. Kinematyka charakteryzuje płynność oleju silnikowego w normalnych i wysokich temperaturach. Zgodnie z ogólnie przyjętą normą mierzy się ją w temperaturze 40 i 100 stopni Celsjusza.

Lepkość kinematyczna mierzona jest w centystokesach (cST lub cSt) lub w wiskozymetrach kapilarnych - w tym przypadku lepkość kinematyczna odzwierciedla czas wypływania określonej ilości oleju z naczynia ze skalibrowanym otworem na dnie (wiskozymetr kapilarny) pod działaniem grawitacji.


W zależności od gęstości smaru, lepkości kinematyczne i dynamiczne różnią się od siebie liczbowo. Jeśli mówimy o olejach parafinowych, to kinematyka jest 16 - 22% większa, a dla olejów naftenowych różnica ta jest znacznie mniejsza - od 9 do 15% na korzyść kinematyki.

Lepkość dynamiczna lub absolutna µ jest siłą działającą na jednostkową powierzchnię płaskiej powierzchni poruszającą się z jednostkową prędkością względem innej płaskiej powierzchni znajdującej się w jednostkowej odległości od pierwszej.

W przeciwieństwie do kinematyki, dynamika nie zależy od gęstości samego smaru. Lepkość dynamiczną wyznacza się za pomocą wiskozymetrów obrotowych, które symulują rzeczywiste warunki pracy olejów silnikowych.

Jak wybrać klasę lepkości SAE

Klasyfikacja SAE to międzynarodowa norma dotycząca lepkości olejów silnikowych. Nie należy zapominać, że klasa SAE nie rozszyfrowuje cech jakościowych oleju, wskaźnik ten nie wskazuje na możliwość jego zastosowania do konkretnego modelu samochodu.

Lepkość SAE to numeryczne lub alfanumeryczne oznaczenie, na podstawie którego można określić sezonowość smaru i temperaturę otoczenia, w której można go stosować.

Na przykład klasa SAE 0W - 20 wskazuje, że olej jest wielosezonowy:

1. litera W (z angielskiej zimy) wskazuje, że można go używać zimą;
2. 0, który następuje, wskazuje minimalną dopuszczalną temperaturę rozruchu silnika do -40 stopni (40 należy odjąć od liczby przed W);
3. liczba 20 określa lepkość oleju w wysokich temperaturach, raczej trudno jest przetłumaczyć ją na język zrozumiały dla zwykłego właściciela samochodu.

Można tylko powiedzieć, że im wyższa wartość wskaźnika, tym wyższa lepkość oleju w wysokich temperaturach. Tylko producent może powiedzieć, jak te cechy są odpowiednie dla danego samochodu.

Mówiąc najprościej, aby wybrać odpowiednią klasę SAE, musisz wiedzieć, do jakich wartości średnio spada temperatura zimą w obszarze, w którym maszyna jest eksploatowana. Jeśli średnio nie spadnie poniżej -25, to olej o indeksie SAE 10W - 40, który najczęściej znajduje się w sklepach, jest całkiem odpowiedni. Z tego samego powodu jest również najczęściej używanym.

W przypadku olejów sezonowych klasyfikacja SAE jest krótsza:

• zima - SAE 0W, SAE 5W itp.;
• letnie są po prostu oznaczone dwucyfrowymi liczbami SAE 30, SAE 40, SAE 50.

Więcej informacji o właściwościach zawiera poniższa tabela. W artykule przedstawiono dekodowanie parametrów lepkościowych olejów silnikowych według klasyfikacji SAE. Pierwsza tabela zawiera informacje o zakresach temperatur pracy oleju w wygodnym, graficznym formacie, a druga zawiera dane o numerycznej charakterystyce lepkości.




Często niedoświadczeni początkujący właściciele samochodów popełniają błędy, gdy zamierzają kupić olej do skrzyni biegów. Przybywając do sklepu, giną, ponieważ lepkość oleju przekładniowego ma zupełnie inne oznaczenie, które nie ma nic wspólnego z olejem silnikowym, a przy jego wyborze należy kierować się zupełnie inną wiedzą.

Inna klasyfikacja olejów silnikowych

Oprócz klasyfikacji SAE istnieje klasyfikacja jakości olejów silnikowych. Te cechy są określane przez indeks API lub ACEA. Indeks klasyfikacji API ma postać dla silników benzynowych SA, SB,…, SF (przestarzałe klasy olejów silnikowych), a następnie SG, SH, SJ, SL, SM - aktualne klasy. Indeks dla silników Diesla zamiast litery S zawiera literę C. W tej chwili maksymalna obowiązująca klasa to CI-4 plus. W sklepach kanistry z indeksem poniżej SG i CF są prawie niemożliwe do znalezienia.

Indeksy w klasyfikacji ACEA są zapisywane inaczej. Smary do silników benzynowych są oznaczone A1, A2 itp. dla silników Diesla - B1, B2,… Wyższe indeksy - A5 i B5.

W tym artykule nie zostanie podane dekodowanie cech jakościowych olejów zgodnie ze specyfikacjami API i ACEA. Temat ten jest szczegółowo omawiany w specjalistycznych zasobach w Internecie, w których znajdują się zarówno dane porównawcze, jak i liczne tabele z pomiarami.

Głównym parametrem przy wyborze oleju silnikowego jest stopień jego lepkości. Wielu kierowców słyszało ten termin, spotkało go na etykietach puszek z olejem, ale nie wszyscy wiedzą, co oznaczają przedstawione tam liczby i litery, a także dlaczego konieczne jest użycie tego płynu procesowego o określonym stopniu lepkości na określonym silniku. Dziś zdradzimy tajemnice lepkości olejów silnikowych.

Przede wszystkim określmy znaczenie lepkości oleju dla silnika. Silnik ma wiele części, które stykają się ze sobą podczas pracy. W „suchym” silniku praca takich części nie potrwa długo, gdyż na skutek wzajemnego tarcia stosunkowo szybko się zużywają i psują. Dlatego do silnika wlewa się olej silnikowy - płyn techniczny, który pokrywa wszystkie ocierające się części filmem olejowym i chroni je przed tarciem i zużyciem. Każdy olej ma swój własny stopień lepkości - to znaczy stan, w którym olej pozostaje wystarczająco płynny, aby spełniać swoją główną funkcję (smarowanie części roboczych silnika). Jak wiadomo, w przeciwieństwie do płynu chłodzącego, którego temperatura jest zawsze stabilna podczas jazdy i oscyluje na poziomie 85-90 stopni, olej silnikowy jest bardziej narażony na temperatury zewnętrzne i wewnętrzne, których wahania są bardzo duże (w niektórych warunkach pracy olej w silniku nagrzewa się nawet do 150 stopni).

Aby uniknąć wrzenia oleju, który może spowodować uszkodzenie silnika maszyny, specjaliści od produkcji tego płynu technicznego określają jego lepkość - czyli zdolność do pozostania w stanie roboczym pod wpływem temperatur krytycznych. Po raz pierwszy lepkość oleju została określona przez specjalistów z Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Motoryzacji (SAE). Skrót ten znajduje się na opakowaniach olejów. Po nim następują cyfry oddzielone łacińską literą W (oznacza to przydatność oleju silnikowego do pracy w niskich temperaturach) - na przykład 10W-40.

W tym rzędzie liczb 10W oznacza lepkość niskotemperaturową - próg temperaturowy, przy którym silnik samochodu napełniony tym olejem może uruchomić się „na zimno”, a pompa oleju pompuje płyn techniczny bez zagrożenia suchym tarciem części silnika. W tym przykładzie minimalna temperatura to „-30” (od liczby przed literą W odejmujemy 40), natomiast odejmując 35 od liczby 10 otrzymujemy „-25” - jest to tzw. Temperatura krytyczna, przy której starter może uruchom silnik i uruchom. W tej temperaturze olej staje się gęsty, ale jego lepkość jest nadal wystarczająca do smarowania ocierających się części silnika. Zatem im większa liczba przed literą W, tym niższa temperatura ujemna olej będzie mógł przejść przez pompę i stanowić „wsparcie” dla rozrusznika. Jeśli przed literą W jest 0, oznacza to, że olej pompowany jest przez pompę przy temperaturze „-40”, a rozrusznik obróci silnik na najniższą możliwą temperaturę „-35” - oczywiście biorąc pod uwagę żywotność akumulatora i użyteczność.

Cyfra „40” po literze W w naszym przykładzie oznacza lepkość wysokotemperaturową - parametr określający minimalną i maksymalną lepkość oleju w jego temperaturach pracy (od 100 do 150 stopni). Uważa się, że im wyższa liczba po literze W, tym wyższa lepkość oleju silnikowego w określonych temperaturach roboczych. Dokładne informacje o tym, jaki olej o lepkości wysokotemperaturowej jest wymagany dla danego silnika, są dostępne wyłącznie dla producenta samochodu. Dlatego zalecamy przestrzeganie wymagań producenta samochodu dotyczących olejów silnikowych, które są zwykle wskazane w instrukcji obsługi.

Stopień lepkości oleju określa się zgodnie z uznaną na całym świecie nomenklaturą SAE J300, w której oleje dzieli się na trzy rodzaje w zależności od stopnia lepkości: zimową, letnią i całoroczną. Do olejów zimowych zaliczamy płyny o parametrach SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W pod względem lepkości. Do olejów letnich pod względem lepkości zaliczamy płyny o parametrach SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60. Ostatecznie do najczęściej występujących obecnie olejów pod względem lepkości należą oleje wielosezonowe - SAE 0W-30, SAE 0W-40, SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40, SAE 20W-40. Są najbardziej praktyczne ze wszystkich, ponieważ ich parametry temperaturowe są optymalnie wyważone do użytku w różnych krytycznych temperaturach.

Aby wybrać olej o optymalnej lepkości dla Twojego silnika, musisz przestrzegać dwóch zasad.

1. Dobór lepkości oleju do warunków klimatycznych.Nie jest tajemnicą, że olej o tej samej lepkości (na przykład SAE 0W-40) będzie zachowywał się inaczej, gdy samochód będzie eksploatowany w regionie kraju o ciepłym lub przeciwnie zimnym klimacie. Dlatego przy wyborze oleju należy pamiętać, że im wyższa temperatura powietrza w regionie, w którym samochód jest eksploatowany, tym wyższa musi być klasa lepkości oleju silnikowego, o czym świadczy liczba przed literą W. Tak wyglądają warunki temperaturowe, przy których zaleca się stosowanie olej o różnym stopniu lepkości:

SAE 0W-30 - od -30 ° do + 20 ° C;

SAE 0W-40 - od -30 ° do + 35 ° C;

SAE 5W-30 - od -25 ° do + 20 ° C;

SAE 5W-40 - od -25 ° do + 35 ° C;

SAE 10W-30 - od -20 ° do + 30 ° C;

SAE 10W-40 - od -20 ° do + 35 ° C;

SAE 15W-40 - od -15 ° do + 45 ° C;

SAE 20W-40 - -10 ° do + 45 ° C.

2. Dobór stopnia lepkości oleju w zależności od terminu.Im starszy samochód, tym bardziej zużywają się w nim pary trące - części, które stykają się ze sobą podczas pracy jednostki napędowej, a szczeliny między nimi zwiększają się. W związku z tym, aby te części nadal spełniały swoje funkcje, konieczne jest, aby film olejowy na ich powierzchni był bardziej lepki. Oznacza to, że w przypadku silników, które osiągnęły połowę swoich zasobów, konieczne jest kupowanie olejów o wyższym stopniu lepkości, a do nowych - o niższym.

Klasy oleju silnikowego

• zima "W"
• lato
• cały sezon

Podsterowność

Pompowalność

Lepkość kinematyczna

Lepkość dynamiczna HTHS

Będziesz zainteresowany

Twoje pytanie zostało pomyślnie wysłane. Podziękować!

Blisko

Specyfikacja oleju silnikowego SAE (wskaźnik lepkości)

SAE (Society of Automotive Engineers - Society of Automotive Engineers). Specyfikacja SAE J300 to międzynarodowa norma dotycząca klasyfikacji olejów silnikowych.

Lepkość oleju jest najważniejszą cechą oleju silnikowego, która decyduje o zdolności oleju do zapewnienia stabilnej pracy silnika zarówno w mrozie (zimny rozruch), jak i podczas upałów (przy maksymalnym obciążeniu).

Wskaźniki temperatury oleju silnikowego zawierają zasadniczo dwie główne wartości: lepkość kinematyczną (łatwość płynności oleju w danej temperaturze pod wpływem grawitacji) oraz lepkość dynamiczną (pokazuje zależność zmiany lepkości oleju od prędkości ruchu części smarowanych względem siebie). Im wyższa prędkość, tym niższa lepkość, im mniejsza prędkość, tym wyższa lepkość.

Klasy oleju silnikowego

• zima "W" - Zima-Zima (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W). Te oleje silnikowe charakteryzują się niską lepkością, zapewniają bezpieczny zimny rozruch w temperaturach poniżej zera, ale latem nie zapewniają wystarczającego smarowania części.
• lato (SAE 20, 30, 40, 50, 60). Oleje tej klasy wyróżniają się dużą lepkością.
• cały sezon (SAE 0 W-20, 0 W-30, 0 W-40, 0 W-50, 0 W-60, 5 W-20, 5 W-30, 5 W-40, 5 W-50, 5 W-60, 10 W-20, 10 W-30, 10 W-40, 10 W-50, 10 W-60, 15 W-30, 15 W-40, 15 W-50, 15 W-60, 20 W-30, 20 W-40, 20 W-50, 20 W-60). Łączy w sobie właściwości letniego i zimowego oleju silnikowego.

Właściwości lepkości w niskich temperaturach

Podsterownośćokreślone za pomocą symulatora zimnego rozruchu (zimny rozruch z rozrusznika) CCS (symulator zimnego rozruchu). Wskaźnik dynamicznej lepkości oleju i temperatury, w której olej ma wystarczającą płynność, aby zapewnić bezpieczny rozruch silnika.

Pompowalnośćokreśla się, odnosząc się do odczytów zamieszczonego poniżej wiskozymetru Mini-Rotary MRV - 5Co. Możliwość pompowania oleju przez pompę w silniku poprzez układ smarowania z wyłączeniem możliwości tarcia suchego części.

Właściwości lepkości w określonych wysokich temperaturach

Lepkość kinematyczna w temperaturze 100 stopni Celsjusza. Pokazuje minimalne i maksymalne wartości lepkości oleju silnikowego, gdy silnik jest ciepły.

Lepkość dynamiczna HTHS (Wysokie ścinanie w wysokiej temperaturze) przy 150 stopniach Celsjusza i szybkości ścinania 106 s-1. Określa właściwości energooszczędne oleju silnikowego. Wskaźnik stabilności charakterystyk lepkości w ekstremalnych temperaturach.

Lepkość oleju silnikowego jest jednym z głównych parametrów, na podstawie którego ustala się, czy nadaje się on do konkretnego samochodu w określonym zakresie temperatur. Ale punkty widzenia różnych ludzi w tej sprawie nie zawsze są takie same. O wiele łatwiej jest więc samemu wszystko rozgryźć i zdecydować, który płyn wypełnić i dlaczego.

Olej silnikowy smaruje wszystkie trące części mechanizmu

Co nazywa się lepkością?

Lepkość oleju silnikowego to jego zdolność do utrzymania płynności pomiędzy wewnętrznymi częściami silnika samochodowego. Smar do silników samochodowych pełni bardzo ważną funkcję - smaruje wewnętrzne części silnika, zapobiegając ich ocieraniu się o siebie „na sucho”, a także zapewnia minimalną siłę tarcia między nimi. Niemożliwe jest stworzenie smaru, który nie zmienia swoich właściwości, gdy temperatura silnika rośnie lub spada. Wartości lepkości będą się znacznie zmieniać podczas jazdy, ponieważ rozrzut temperatur między wewnętrznymi częściami silnika jest bardzo duży i może sięgać 140-150 stopni Celsjusza.

Producenci samochodów wybierają i określają dla każdego optymalną płynność oleju, przy której wydajność będzie maksymalna, a wręcz przeciwnie, zużycie silnika będzie minimalne. Dlatego lepiej wybrać smar, który jest zalecany przez producenta samochodu do konkretnego modelu, a nie taki, który doradzają znajomi czy nawet specjaliści z serwisu samochodowego.

Dynamiczna i kinematyczna lepkość oleju

Lepkość kinematyczna oleju determinuje właściwości płynu silnikowego w normalnych i podwyższonych temperaturach. Z reguły 40 stopni Celsjusza jest uważane za normalną temperaturę, wysoką na 100 stopni. Lepkość kinematyczną mierzy się w centystokesach. Dodatkowo wartość tę można zmierzyć w wiskozymetrach kapilarnych - w tym przypadku określa się, że pewna ilość smaru wypływa przez otwór w dnie zbiornika przez określony czas.

Lepkość dynamiczna (absolutna) nie zależy w żaden sposób od gęstości samej substancji i determinuje opór, który występuje, gdy warstwy oleju poruszają się na pewną odległość z określoną prędkością. Lepkość dynamiczną mierzy się za pomocą sprzętu symulującego działanie płynu silnikowego w warunkach rzeczywistych - wiskozymetrów obrotowych.

Jak dobrać odpowiednią lepkość?

Aby w jakiś sposób sklasyfikować smary, a także ułatwić wyszukiwanie płynu silnikowego o pożądanych właściwościach, wprowadzono międzynarodowy standard SAE.
SAE jest wskaźnikiem lepkości oleju i musi być podany na etykiecie pojemnika. Ale ważne jest, aby wiedzieć, że lepkość SAE oleju w żaden sposób nie determinuje jakości smaru ani jego zgodności z konkretnym silnikiem. Odpowiadają za to inne wskaźniki, również wskazane na etykiecie pojemnika.

SAE może mieć oznaczenie numeryczne lub alfanumeryczne, w zależności od typu klimatu, do którego smar jest odpowiedni. W sumie istnieją trzy rodzaje sezonowości:

• lato (oznaczone jako SAE 20, SAE 30);
• zima (SAE 20W, SAE 10W);
• całoroczne (tutaj oznaczenie jest już „hybrydowe” - SAE 10W-40, SAE 20W-50).

Wszystkie zimowe płyny silnikowe mają literę W w indeksie SAE, która oznacza zimę. Aby dowiedzieć się, przy jakiej minimalnej temperaturze Twój samochód zacznie działać z określonym płynem silnikowym, musisz odjąć 40 od \u200b\u200bliczby poprzedzającej literę W. Oznacza to, że jeśli twój smar ma indeks SAE 10W, spokojnie zaczniesz w temperaturze minus trzydzieści stopni Celsjusza.

Liczby w indeksie SAE, które wskazują „letni” składnik lepkości smaru, czyli liczby po W, są dość trudne do przetłumaczenia na język zrozumiały dla laika. Możemy tylko powiedzieć, że im większe te liczby, tym lepsza będzie ciecz w wysokich temperaturach. Aby dowiedzieć się, czy olej letni czy wielosezonowy jest odpowiedni dla twojego silnika pod względem lepkości, musisz skorzystać z tabeli lepkości oleju silnikowego. Nie zapominaj jednak, że najbardziej wiarygodnym źródłem informacji o tym, która lepkość oleju jest lepsza, jest Twoja dokumentacja samochodowa lub, w skrajnych przypadkach, konsultacja w oficjalnym centrum dealerskim producenta.

Co gorsza - za niska czy za wysoka lepkość?

Co się stanie, jeśli lepkość oleju będzie wyższa niż normalnie w niskich temperaturach? Siła tarcia wzrośnie. W rezultacie temperatura silnika zacznie rosnąć i zatrzyma się tylko wtedy, gdy lepkość spadnie do wymaganej wartości (a zatem siła tarcia zmniejszy się). Z jednej strony nic złego się nie stanie, ale silnik będzie pracował w wyższej temperaturze nie obliczonej przez producentów. A to może mieć zły wpływ na zasoby - części zużywają się szybciej. Oznacza to, że prawdopodobieństwo awarii silnika wzrasta. Poza tym płyn silnikowy będzie musiał być wymieniany częściej, ponieważ ze względu na wysoką temperaturę szybciej się zużywa.

Znacznie gorzej i groźniej jest, gdy lepkość smaru jest niższa niż wymagana. W rezultacie znacznie wzrośnie zużycie smaru, a także istnieje możliwość, że silnik po prostu zablokuje się przy dużych prędkościach. Dlatego zdecydowanie zaleca się wybieranie płynów silnikowych posiadających aprobatę producenta.

Syntetyki, półsyntetyki, woda mineralna - który olej jest lepszy?

Olej mineralny to płyn silnikowy wytwarzany z produktów ropopochodnych. W konsekwencji ten rodzaj oleju dzieli się na ropę naftową i oleje parafinowe. Mają pewną płynność, a także ścisły reżim temperaturowy, więc te parametry można zmienić tylko za pomocą dodatków (dzięki czemu, nawiasem mówiąc, ciecz szybko staje się bezużyteczna).

Olej syntetyczny jest bardziej wszechstronnym analogiem oleju mineralnego, ponieważ tworzywa sztuczne są produktem syntezy niektórych pierwiastków chemicznych, a zmieniając jego parametry można osiągnąć prawie każdą lepkość, na którą jest zapotrzebowanie na rynku płynów samochodowych.

Olej półsyntetyczny - hybryda wody syntetycznej i mineralnej. Ma wiele zalet zarówno smarów syntetycznych, jak i mineralnych, ale czasami bardzo trudno jest znaleźć optymalny dla konkretnego silnika.

Znacząca różnica między trzema rodzajami olejków występuje tylko zimą, kiedy to syntetyczne są bardzo korzystne. Ze względu na swoją strukturę chemiczną olej syntetyczny charakteryzuje się dobrą płynnością w niskich temperaturach, a także stabilizuje osiągi silnika. A poza tym prawie nie boi się utleniania i znacznie dłużej „wygasza się”.

Klasyfikacja oleju według innych parametrów

Oprócz indeksu SAE istnieją inne wskaźniki klasyfikujące płyny silnikowe według klas jakości. Na przykład standard API przewiduje dwie litery alfabetu łacińskiego, pierwsza litera to S (dla silnika benzynowego) lub C (dla silnika Diesla). Druga litera to bezpośrednio sama klasa jakości. Im dalej znajduje się w alfabecie, tym później ten standard został opracowany, a co za tym idzie, tym wyższa jakość płynu silnikowego. W przypadku silników benzynowych najwyższą klasą jakości jest SM. Do oleju napędowego - Cl-4 plus.

W standardzie ACEA klasy jakości są zapisywane inaczej: od A1 do A5 dla silników benzynowych i od B1 do B5 dla silników Diesla. Nawiasem mówiąc, A5 i B5 według klasyfikacji ACEA mają bardzo niską lepkość, dlatego nadają się tylko do niektórych typów silników, dlatego należy uważać przy ich działaniu.

Wniosek

Najlepszy płyn silnikowy to taki, który w pełni spełnia instrukcje producenta i wymagania Twojego pojazdu. Do doboru płynu silnikowego należy podejść kompetentnie i poprawnie. Zwróć uwagę na producenta, datę ważności, typ i klasyfikację - pozwoli to zaoszczędzić silnik i wydłużyć jego żywotność. Najlepiej jednak szukać tych olejów, które są wskazane w dokumentacji do konkretnego modelu auta zgodnie z zaleceniami i nie ma znaczenia ile ma samochód, ile tysięcy kilometrów przejechałeś i jakie są „autorytatywne” opinie.