Вязкость смеси – Справочник химика 21

Чтобы правильно подобрать для автомобиля моторное масло, нужно знать многие параметры, но самый важный – это индекс вязкости масла. Он влияет на запуск и скорость растекания масла по двигателю что, в свою очередь, влияет на износ.

Калькулятор для расчета вязкости

koketka.by
kalendar-beremennosti.ru

 Назад

Просмотров: 9842

4.1. Расчет

4.1.1. Если кинематическаявязкость нефтепродуктов при 100 °С ниже или равна 70 мм2/с,значения, соответствующие Lи D, определяютпо таблице 3.Если значения в таблице 3 отсутствуют, но находятся в диапазоне таблицы,их рассчитывают методом линейной интерполяции.

4.1.2. Если кинематическаявязкость нефтепродуктов при 100 °С выше 70 мм2/с, L и D вычисляют по формулам:

L = 0,8353 Y2 + 14,67 Y -216;                                           (1)

D = 0,6669 Y2+ 2,82 Y – 119,                                            (2)

где L – кинематическаявязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 0, обладающего той жекинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с;

Y – кинематическая вязкость при 100°С нефтепродукта, индекс вязкости которого требуется определить (D = L H), мм2/с;

Н кинематическаявязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 100, обладающего той жекинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с.

4.1.3. Индекс вязкости VI нефтепродуктавычисляют по формулам:

x002.gif                                                         (3)

x004.gif                                                          (4)

где U – кинематическая вязкость при 40°С нефтепродукта, индекс вязкости которого требуется определить (D = L H), мм2/с.

4.1.4. Пример расчета VI

Кинематическая вязкостьнефтепродуктов при 40 °С равна 73,30 мм2/с, при 100 °С – 8,86 мм2/с.

По таблице 3(интерполяцией) L = 119,94; D = 50,476.

Полученные данные подставляют вформулу (4)и округляют до целого числа

x006.gif

Примечание – Еслирезультат выражен целым числом с пятью десятыми, его округляют до наиболееблизкого четного числа. Например, 89,5 должно быть округлено до 90.

4.1.5. Для испытуемыхпродуктов, кинематическая вязкость которых при 100 °С меньше 2мм2/c(сСт), значения L, D и Н вычисляют по формулам:

x008.gif

Перевести единицы: квадратный миллиметр в секунду [мм²/с] в сантистокс [сСт]

1 квадратный миллиметр в секунду [мм²/с] = 1 сантистокс [сСт]

Кинематическая вязкость воды — примерно 1 сСт. Фонтан в Алупке, Крым, Россия.

Кинематическая вязкость воды — примерно 1 сСт. Фонтан в Алупке, Крым, Россия.

Что такое вязкость смазочного материала в целом

Для определения характеристик любого масла в общем случае используются три общепринятые категории вязкости:

  • кинематическая;
  • динамическая;
  • техническая.

Касаемо автомобилей актуально рассматривать только две категории: кинематическую и динамическую.

таблица вязкости некоторых моторных масел

Индекс вязкости некоторых моторных масел

Динамическая вязкость – наиболее понятный параметр. Она определяет силу внутреннего трения между слоями смазочного материала. Этот показатель не привязан к внешним условиям и просто указывает на силу трения в масле без точки привязки к какой-либо величине. Измеряется в пуазах (П).

Кинематическая вязкость рассчитывается на основе динамической. Но здесь расчеты проводятся уже с учетом плотности.

То есть кинематическая показывает, как изменяются вязкостные свойства смазочного материала при изменении плотности масла. Эта категория более объективна и применима для описания работы смазки в двигателе внутреннего сгорания.

Чем больше значение этого параметра, тем лучше защитный слой держится на поверхности деталей, менее охотно стекает и требует больше внешних усилий для разрушения образованной пленки.

Это в общем случае, без учета модификаторов. С другой стороны, густые смазки плохо прокачиваются по системе и требуют большей энергии на преодоление силы трения внутри них. То есть влияют на расход топлива.

График индекса вязкости

График зависимости индекса вязкости от базы масла

Ранее считалось, что именно более густые смазочные материалы лучше всего справляются с защитой двигателей от износа. Однако сегодня эта тенденция изменилась. И главную роль стали играть присадки.

То есть даже легкотекучие смазки из полиальфаолефинов отлично справляются с защитой современных двигателей, при этом, не требуя больших усилий на прокачку и смазывание разбрызгиванием. А это существенно сказывается на экономии топлива.

Кинематическая вязкость при известной динамической вязкости Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0.1 метр² / сек –> Конверсия не требуется

Калькулятор перевода кинематической вязкости в динамическую

Конвертер позволяет перевести вязкость с размерностью в сантистоксах [сСт] в сантипуазы [сП]. Обратите внимание, что численные значения величин с размерностями [мм2/с] и [сСт] для кинематической вязкости и [сП] и [мПа*с] для динамической – равны между собой и не требуют дополнительного перевода. Для других размерностей – воспользуйтесь таблицами ниже.

Данный калькулятор выполняет обратное действие предыдущему.

Если вы используете условную вязкость ее необходимо перевести в кинематическую. Для этого воспользуйтесь калькулятором

перевода условной вязкости в кинематическую

.

4.2. Выражение результатов

Записывают индекс вязкости VIс точностью до целого числа.

Общие сведения

Вот что происходит, когда шарик падает в невязкую жидкость — кофе

Вот что происходит, когда шарик падает в невязкую жидкость — кофе

Вязкость определяет внутреннее сопротивление жидкости силе, которая направлена на то, чтобы заставить эту жидкость течь. Вязкость бывает двух видов — абсолютная и кинематическая. Первую обычно используют в косметике, медицине и кулинарии, а вторую — чаще в автомобильной промышленности.

Абсолютная вязкость и кинематическая вязкость

Абсолютная вязкость жидкости, также называемая динамической, измеряет сопротивление силе, заставляющей ее течь. Она измеряется независимо от свойств вещества. Кинематическая вязкость, наоборот, зависит от плотности вещества. Для определения кинематической вязкости абсолютную вязкость делят на плотность этой жидкости.

Кинематическая вязкость зависит от температуры жидкости, поэтому помимо самой вязкости необходимо указывать при какой температуре жидкость приобретает такую вязкость. Вязкость машинного масла обычно измеряют при температурах 40° C (104° F) и 100° C (212° F). Во время замены масла в автомобилях автомеханики часто используют свойство масел становиться менее вязкими при повышении температуры. Например, чтобы удалить максимальное количество масла из двигателя, его предварительно прогревают, в результате масло вытекает легче и быстрее.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Вязкость изменяется по-разному, в зависимости от вида жидкости. Различают два вида — ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ньютоновскими называются жидкости, вязкость которых изменятся независимо от деформирующей ее силы. Все остальные жидкости — неньютоновские. Они интересны тем, что деформируются с разной скоростью в зависимости от сдвигового напряжения, то есть, деформация происходит с большей или, наоборот, меньшей скоростью в зависимости от вещества и от силы, которая давит на жидкость. Вязкость также зависит от этой деформации.

Кетчуп — классический пример неньютоновской жидкости. Пока он в бутылке, почти невозможно заставить его выйти наружу под действием небольшой силы. Если мы, наоборот, приложим большую силу, например, начнем сильно трясти бутылку, то кетчуп легко из нее вытечет. Так, большое напряжение делает кетчуп текучим, а маленькое — почти не влияет на его текучесть. Это свойство присуще только неньютоновским жидкостям.

Мед очень вязкий

Мед очень вязкий

Другие неньютоновские жидкости, наоборот, становятся более вязкими с увеличением напряжения. Пример такой жидкости — смесь крахмала и воды. Человек может спокойно пробежать через бассейн, ею наполненный, но начнет погружаться, если остановится. Это происходит потому, что в первом случае сила, действующая на жидкость, намного больше, чем во втором. Существуют неньютоновские жидкости и с другими свойствами — например в них вязкость изменяется не только в зависимости от общего количества напряжения, но и от времени, в течение которого на жидкость действует сила. Например, если общее напряжение вызвано большей силой и действует на тело в течение короткого промежутка времени, а не распределено на более длительный отрезок с меньшей силой, то жидкость, например мед, становится менее вязкой. То есть, если интенсивно мешать мед, он станет менее вязким по сравнению с размешиванием его с меньшей силой, но в течение более длительного времени.

Вязкость и смазка в технике

Вязкость — важное свойство жидкостей, которое используется в повседневной жизни. Наука, изучающая текучесть жидкостей, называется реологией и посвящена ряду тем, связанных с этим явлением, включая вязкость, так как вязкость напрямую влияет на текучесть разных веществ. Реология обычно изучает как ньютоновские, так и неньютоновские жидкости.

Индикаторы вязкости моторного масла

Производство машинного масла происходит при строгом соблюдении правил и рецептуры, чтобы вязкость этого масла была именно такой, какая необходима в той или иной ситуации. Перед продажей производители контролируют качество масла, а механики в автосалонах проверяют его вязкость перед тем, как залить в двигатель. В обоих случаях измерения проходят по-разному. При производстве масла обычно измеряют его кинематическую вязкость, а механики, наоборот, измеряют абсолютную вязкость, а потом переводят ее в кинематическую. При этом используют разные устройства для измерения. Важно знать разницу между этими измерениями и не путать кинематическую вязкость с абсолютной, так как они неодинаковы.

Чтобы получить более точные измерения, изготовители машинных масел предпочитают использовать кинематическую вязкость. Измерители кинематической вязкости также намного дешевле измерителей абсолютной вязкости.

Для автомобилей очень важно, чтобы вязкость масла в двигателе соответствовала норме. Чтобы детали автомобиля служили как можно дольше, необходимо по возможности уменьшить трение. Для этого их покрывают толстым слоем моторного масла. Масло должно быть достаточно вязким, чтобы как можно дольше оставаться на трущихся поверхностях. С другой стороны, оно должно быть достаточно жидким, чтобы проходить по масляным каналам без заметного уменьшения скорости потока даже в холодную погоду. То есть, даже при низких температурах масло должно оставаться не очень вязким. К тому же, если масло слишком вязкое, то трение между подвижными деталями будет высоким, что приведет к увеличению расхода топлива.

Моторное масло — это смесь разных масел и добавок, например антивспенивающих и моющих присадок. Поэтому знать вязкость самого масла недостаточно. Необходимо также знать конечную вязкость продукта, и при необходимости изменять ее, если она не соответствует принятым стандартам.

Крышка маслозаливной горловины в автомобиле

Крышка маслозаливной горловины в автомобиле

Смена масла

По мере использования, процент добавок в моторном масле уменьшается и само масло становится грязным. Когда загрязнение слишком велико и добавленные в него присадки сгорели, масло становится непригодным, поэтому его необходимо регулярно менять. Если этого не делать, то грязь может засорить масляные каналы. Вязкость масла изменится и не будет соответствовать стандартам, вызывая различные проблемы, например забитые масляные каналы. Некоторые ремонтные мастерские и производители масла советуют менять его каждые 5&nbsp000 километров (3&nbsp000 миль), но производители автомобилей и некоторые автомеханики утверждают, что замены масла после каждых 8&nbsp000 до 24&nbsp000 километров (от 5&nbsp000 до 15&nbsp000 миль) вполне достаточно, если автомобиль исправен и в хорошем состоянии. Замена каждые 5&nbsp000 километров подходит для более старых двигателей, и сейчас советы о такой частой замене масла — рекламный ход, заставляющий автолюбителей покупать больше масла и пользоваться услугами сервисных центров чаще, чем это на самом деле необходимо.

По мере того, как конструкция двигателей улучшается, увеличивается и расстояние, которое может проехать автомобиль без замены масла. Поэтому чтобы решить, когда стоит залить в автомобиль новое масло, руководствуйтесь информацией в инструкции по эксплуатации или сайтом производителя автомобиля. В некоторых транспортных средствах также установлены датчики, которые следят за состоянием масла — их тоже удобно использовать.

Как правильно выбрать моторное масло

Чтобы не ошибиться с выбором вязкости, при выборе масла нужно учитывать для какой погоды и для каких условий оно предназначено. Некоторые масла предназначены для работы в холодных или, наоборот, в жарких условиях, а некоторые хороши в любую погоду. Масла также делят на синтетические, минеральные и смешанные. Последние состоят из смеси минеральных и синтетических компонентов. Самые дорогие масла — синтетические, а самые дешевые — минеральные, так как их производство дешевле. Синтетические масла становятся все более популярными благодаря тому, что они дольше служат, и их вязкость остается неизменной в большом интервале температур. Покупая синтетическое моторное масло, важно проверить, будет ли ваш фильтр служить так же долго, как и масло.

Изменение вязкости моторного масла в связи с изменением температуры происходит в разных маслах по-разному, и эта зависимость выражается индексом вязкости, который обычно указывают на упаковке. Индекс равный нулю — для масел, вязкость которых наиболее зависима от температуры. Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем лучше, поэтому автомобилисты предпочитают масла с высоким индексом вязкости, особенно в холодном климате, где разница температур между горячим двигателем и холодным воздухом очень большая. На данный момент индекс вязкости синтетических масел выше, чем минеральных. Смешанные масла находятся посредине.

Чтобы вязкость масла дольше оставалась неизменной, то есть, чтобы повысить индекс вязкости, в масло нередко добавляют различные присадки. Часто эти присадки сгорают до рекомендованного срока замены масла, то есть масло становится менее пригодным к употреблению. Водители, использующие масла с такими добавками, вынуждены либо регулярно проверять, достаточна ли концентрация этих добавок в масле, либо часто менять масло, либо довольствоваться маслом со сниженными качествами. То есть, масло с высоким индексом вязкости не только дорогое, но к тому же требует постоянного контроля.

Вязкое машинное масло хорошо уменьшает трение, но в нем быстрее скапливаются пыль и другой мусор, так как велосипедная цепь не защищена и на нее попадает пыль. Тур де Бос 2010, город Квебек (Канада).

Вязкое машинное масло хорошо уменьшает трение, но в нем быстрее скапливаются пыль и другой мусор, так как велосипедная цепь не защищена и на нее попадает пыль. Тур де Бос 2010, город Квебек (Канада).

Масло для других транспортных средств и механизмов

Требования к вязкости масел для других транспортных средств часто совпадают с требованиями к автомобильными маслам, но иногда они отличаются. Например, требования для масла, которое используют для велосипедной цепи, другие. Владельцам велосипедов обычно приходится выбирать между невязким маслом, которое легко наносить на цепь, например из аэрозольного распылителя, и вязким, которое хорошо и долго держится на цепи. Вязкое масло эффективно уменьшает силу трения и не смывается с цепи во время дождя, но быстро загрязняется, так как в открытую цепь попадают пыль, сухая трава и другая грязь. С невязким маслом нет таких проблем, но его приходится часто наносить заново, а невнимательные или неопытные велосипедисты иногда не знают этого и портят цепь и шестерни.

Стандарт SAE J300

Классификация моторных масел по SAE признана во всем мире. По ней все масла делятся на:

  • зимние (обозначаются литерой W: SAE 0W, SAE 5W и т.д.)
  • зимние
  • всесезонные.
Класс вязкости SAE Проворачиваемость (CCS), мПас-с Прокачиваемость (MRV), мПа-с Кинеметическая вязкость при 100°C, не ниже Кинеметическая вязкость при 100°C, не выше Вязкость HTHS, мПа-с
0W 6200 при -35°C 60000 при -40°C 3.8
5W 6600 при -30°C 60000 при -35°C К
10W 7000 при -25°C 60000 при -30°C 4.1
15W 7000 при -20°C 60000 при -25°C 5.6
20W 9500 при -15°C 60000 при -20°C 5.6
25W 13000 при -10°C 60000 при -15°C 9.3
8 4.0 6.1 1,7
12 5.0 7.1 2,0
16 6.1 8.2 2,3
20 6.9 9.3 2.6
30 9.3 12.5 2.9
40 12.5 16.3 2.9*
40 12.5 16.3 3.7**
50 16.3 21.9 3.7
60 21.9 26.1 3.7
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...