Индекс вязкости характеризует: Что такое индекс вязкости масла? Как определить?

Что такое индекс вязкости масла? Как определить?

Индекс вязкости масел

 

Индекс вязкости масла — это составная величина, иллюстрирующая изменение вязкости масла с изменением окружающей температуры. Попробуем разобраться, зачем нужно знать индекс вязкости обычному автовладельцу, отчего и зачем меняется вязкость моторного масла.

Вязкость моторного масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым износ двигателя.

Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя. Чем выше вязкость, тем толще масляная пленка и надежнее смазывание, но тем больше потери мощности на преодоление жидкостного трения.

Простым языком, понятным автолюбителю, можно сказать так: вязкость трансмиссионного масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть.

Не сложно? Но ведь именно вязкость масла более всего меняется в зависимости от температуры, являясь «переменной» величиной?

Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость трансмиссионного масла того или иного автомобильного масла при разных рабочих температурах. По существу, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.

Сам индекс вязкости — это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах, это просто условное число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя.

Другими словами, чем выше индекс вязкости масла — тем жиже масло при низкой температуре, и тем меньше изменяются вязкостные характеристики трансмиссионного масла при высокой температуре. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость трансмиссионного масла не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Исходя из этого, для каждого отдельно взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры моторного масла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.

Увидеть показатель индекса вязкости масла можно в характеристиках трансмиссионного масла, который указывается самим производителем.

 

Типы трансмиссионных масел

 

На этикетке после аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило и используют все автолюбители). Не вдаваясь в сложную терминологию, расшифровать эти надписи по типам трансмиссионных масел можно так:

5W – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже

-35° С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого масла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать автомобильное масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.

Больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя никак не влияет. Поэтому если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по данному параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.

Второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, так как это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель автомобиля.

Дополнительно заметим, масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом — к повышенному износу двигателя, увеличению расхода масла на угар.

От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота. Это обеспечивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изношенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более

высокой вязкостью.

 

Качественными маслами являются те, которые имеют небольшую вязкость при отрицательных температурах и обеспечивают хорошую текучесть, минимальные пусковые износы, а при рабочих температурах имеют высокую вязкость (то есть вязкость остается стабильной независимо от температуры) и хорошие смазочные свойства.

 

Индекс — вязкость — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Индекс вязкости характеризует степень постоянства вязкости жидкости при изменении температуры. Чем выше индекс вязкости, тем более пологой является кривая вязкости. Наилучшей жидкостью является такая, у которой вязкость стабильна в интервалах рабочих температур.  [1]

Индекс вязкости ( ИВ) влияет на расход моторных масел косвенно. Равновязкие при 100 С масла при более высокой температуре могут иметь различную вязкость в зависимости от их углеводородного состава и глубины очистки. Масла, полученные из парафиновых неф-тей, имеют больший индекс вязкости, чем масла, полученные из нафтенового сырья, при оптимальной глубине очистки каждого.  [2]

Индекс вязкости — это сравнительная характеристика, в основе которой лежит сравнение вязкостно-температурной характеристики масла с характеристиками эталонных продуктов.  [3]

Индекс вязкости характеризует пологость температурной кривой вязкости только в интервале температур 40ч — 100 С. Поведение масел при низких температурах практически не отражается. Поэтому для масел, работающих при низких температурах, необходимо определять кинематическую или динамическую вязкость при 0 и минус 50 С.  [4]

Температурные кривые вязкости смазочных масел.  [5]

Индекс вязкости тем больше, чем длиннее боковая цепь и чем больше длинных алифатических цепей по отношению к числу колец содержит данный ароматический или нафтеновый углеводород.

Полициклические ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями являются особенно нежелательной компонентой масел.  [6]

Индекс вязкости, наряду с температурой застывания, определяет интервал температур, в котором работоспособно масло. Всесезонные масла, например, имеют более высокие значения ИВ, чем летние или зимние.  [7]

Индекс вязкости представляет собой условную величину, показывающую степень изменения вязкости в зависимости от температуры по сравнению с эталонным маслом.  [8]

Индекс вязкости может быть подсчитан по формулам или определен по таблицам. Для этого нужно знать величину кинематической вязкости при 50 и 100 С. Значение индекса вязкости находят в точке пересечения перпендикуляров, проведенных от значений вязкости, с наклонными прямыми.  [9]

Индекс вязкости — это условная величина, которая подсчитывается по значениям вязкости масла при двух положительных температурах ( 50 и 100 С или 37 8 и 98 9 С) в сравнении с двумя эталонными маслами с известными индексами вязкости.

ИВ не полностью характеризует вязкостно-температурные свойства масел при низких температурах и не определяет пусковых свойств масел. Введение полимера всегда приводит к повышению вязкости и индекса вязкости масла, но означает ли это соответственное улучшение пологости вязкостно-температурной кривой. Большинство авторов считают, что хотя вязкость масел при загущении и растет, сохраняется присущий основе характер изменения вязкости с температурой.  [10]

Индексы вязкости этих масел достигают 100, их числа омыления и бромные числа высоки.  [11]

Индексы вязкости мало пригодны для оценки зависимости вязкости углеводородов от температуры в области низких температур.  [12]

Индекс вязкости является относительной величиной, показывающей степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры, другими словами, индекс вязкости характеризует пологость температурной кривой вязкости масла.  [13]

Индекс вязкости является относительной величиной, показывающей степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры, другими словами, индекс вязкости характеризует температурную кривую вязкости масла.  [14]

Вязкостно-температурная характеристика автомобильных масел.| Вязкость некоторых масел при высоких температурах ( по В. И. Шарапову и Е. Г. Семенидо.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Индекс вязкости — О трибологии

Рисунок: Графическое представление оценки вязкости

Википедия по трибологии > Индекс вязкости

Содержание

Что такое индекс вязкости?

Индекс вязкости   (VI) — это произвольная безразмерная мера изменения вязкости жидкости по отношению к изменению температуры. Можно сказать, что это безразмерное число, показывающее, как изменение температуры может повлиять на вязкость масла (моторного масла и масел для автоматических коробок передач, жидкостей для гидроусилителя руля). Чем выше ИВ, тем меньше изменение вязкости жидкости при заданном изменении температуры и наоборот. Таким образом, жидкость с низким индексом вязкости будет испытывать относительно большие колебания вязкости при изменении температуры. Жидкости с высоким индексом вязкости, напротив, менее подвержены влиянию температурных изменений. Индекс вязкости измеряли по шкале от 0 до 100; однако современная наука о смазке привела к разработке масел с очень высоким индексом вязкости. Лучшие масла с самым высоким индексом вязкости стабильны и не сильно изменяются по вязкости в широком диапазоне температур. В свою очередь, это означает стабильную высокую производительность машины.

Расчет индекса вязкости

Стандарт ASTM D2270 Расчет индекса вязкости путем измерения кинетической вязкости жидкостей при 40° и 100°C и метод ASTM D567 для расчета индекса вязкости на основе вязкости при 100ºF и 210ºF.

Обычно, при прочих равных условиях, минеральные масла высокой степени очистки с небольшим количеством примесей имеют высокий индекс вязкости, а синтетические масла обычно имеют более высокий индекс вязкости, чем минеральные масла. Ниже вы найдете простой калькулятор VI.

ASTM D2270 и ISO 2909:

Вязкость масла (см. ASTM D445) обычно уменьшается с повышением температуры. Если это снижение является значительным, система может быть недостаточно смазана во всем диапазоне рабочих температур. Индекс вязкости описывает это изменение – высокий индекс вязкости указывает на небольшое изменение вязкости при повышении температуры по сравнению с низким индексом вязкости.

• Стандарт распространяется на процедуры расчета индекса вязкости нефтепродуктов, таких как смазочные масла, и родственных материалов по их кинетической вязкости при 40°C и 100°C.
• Стандарт не распространяется на нефтепродукты с кинематической вязкостью менее 2,0 мм2/с при 100 °С. Эта практика применяется к нефтепродуктам или смазочным материалам, кинетическая вязкость которых находится в диапазоне от 2 мм ² /с до 70 мм ² /с при 100°C. Уравнения уже приведены для расчета индекса вязкости для таких продуктов, как нефть, с кинематической вязкостью выше 70 мм2/с при 100 °C.
• Значения, указанные в единицах СИ, считаются стандартными. Других единиц измерения в этом стандарте не предусмотрено.
• Значения, указанные в единицах СИ, считаются стандартными. Для справки: 1 мм ² /с = 10 ^-6 м  ² /с = 1 сСт.

ASTM D567 Метод расчета индекса вязкости по вязкости при 100ºF и 210ºF.

Вязкость масла обычно уменьшается с повышением температуры. Индекс вязкости означает, что он измеряет изменение вязкости в зависимости от температуры – высокий индекс вязкости указывает на небольшое изменение вязкости нефтепродукта при изменении температуры. Это метод, который определяет индекс вязкости смазочных масел. ASTM считает этот метод устаревшим и заменяет его на ASTM D2270.

Калькулятор индекса вязкости

Здесь мы обсуждаем правило расчета индекса вязкости.

L = кинематическая вязкость масла при 40 °С с индексом вязкости 0, имеющего ту же кинематическую вязкость при 100 °С, что и масло, индекс вязкости которого необходимо рассчитать, мм2/с,

Y = кинематическая вязкость при 100 °C нефтепродукта, индекс вязкости которого необходимо рассчитать, мм2/с.

H = кинематическая вязкость масла при 40 °C с индексом вязкости 100, имеющего ту же кинематическую вязкость при 100 °C, что и масло, индекс вязкости которого необходимо рассчитать, мм2/с.

U = кинематическая вязкость при 40 °C смазочного материала или нефтепродукта, индекс вязкости которого необходимо рассчитать, мм2/с.

Индекс вязкости можно рассчитать по следующей формуле:

Таблица ASTM D2270 для получения значений L и H для расчетов.

Вот простой калькулятор VI для расчета индекса вязкости по температурам 40°C и 100°C:

Данный калькулятор позволяет рассчитать кинематическую вязкость при 100°С по известному ИВ и кинематическую вязкость масла при 40°С:

Данный калькулятор позволяет рассчитать кинематическую вязкость при 40°С по известному ИВ и кинематическую вязкость масла при 100°С:

Общее уравнение, используемое для расчета вязкости путем интерполяции между двумя эталонными точками, соответствует уравнению Уббелоде-Вальтера, принятому в стандарте ASTM D341. Вот простой калькулятор для интерполяции вязкости:

Модификаторы VI:

Модификаторы VI обычно используются во всесезонных моторных маслах, трансмиссионных маслах и жидкостях для автоматических трансмиссий, жидкостях для гидроусилителя руля, гидравлических жидкостях и смазках. Широко используемыми материалами являются, например, сополимеры олефинов (OCP), полиалкилметакрилаты (PAMA), полиизобутилен (PIB), блок-полимеры стирола, метилметакрилат (MMA), полибутадиеновый каучук (PBR), цис-полиизопрен. (из синтетического каучука), поливинилпальмитат, поливинилкаприлат, сополимеры винилпальмитата с винилацетатом и различные другие материалы, используемые в качестве модификаторов индекса вязкости в различных нефтяных маслах.

Ниже приведена таблица индексов вязкости различных нефтепродуктов и жидкостей для исх.:

Типы масла/жидкости	VI
Минеральное масло	95 – 105
Всесезонное масло	140 – 200
Масло ПАО	135 – 160
Эфир	140 – 190
Масло растительное	195 – 210
Гликоль	200 – 220
Силиконовое масло	205 – 400

Классификация:

Шкала VI была установлена ​​Обществом автомобильных инженеров (SAE). Произвольно выбранные температуры для справки: 100 и 210 ° F (38 и 99 ° C). Первоначально шкала была интерполирована между 0 для нафтеновой нефти Техасского залива и 100 для парафиновой нефти Пенсильвании. С момента создания шкалы также производились более качественные масла, в которых индекс вязкости превышал 100 (см. ниже).

В настоящее время широко используются присадки, улучшающие индекс вязкости, и высококачественные базовые масла, позволяющие достичь значения индекса вязкости свыше 100. Индекс вязкости синтетических масел составляет от 80 до более 400.

Обычно, когда мы говорим о синтетических маслах, обычно имеется два типа синтетических масел, широко используемых в различных критических и высокотемпературных применениях.

1. Синтетическое масло на основе полиальфаолефинов (полиальфаолефин)
2. Синтетическое масло на основе полиалкиленгликоля (полиалкиленгликоль).

Исследование показывает, что синтетические масла на основе ПАО имеют лучший индекс вязкости по сравнению с маслами Группы — i, группы — II или группы — III (без добавления какого-либо индекса значительно лучше, чем смазочные материалы на основе ПАО того же класса вязкости.

ВИ	Классификация
До 35 лет	Низкий
от 35 до 80	Средний
от 80 до 110	Высокий
Свыше 110	Очень высокая

Выводы:

Индекс вязкости является важным параметром, определяющим свойства текучести в зависимости от температуры масла. Подбор масла для конкретного применения без учета его ИВ, т.е. привести к преждевременному износу и дорогостоящему повреждению оборудования. Как мы уже говорили, обычно у синтетического масла индекс вязкости выше, чем у любого минерального масла. Таким образом, в критических условиях или при высоких температурах предпочтение отдается синтетическому маслу или смазке, а не смазке на основе минерального масла.

Ссылки:

1. BLAIR, G. Вязкость жидкостей и коллоидных растворов. Природа 156, 147–148 (1945). https://doi.org/10.1038/156147a0
2. http://ppapco.ir/wp-content/uploads/2019/07/ASTM-D2270-2016.pdf
3. https://wiki.anton-paar.com/en/viscosity-index/
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity_index

Теги: ASTM D2270 ASTM D567 VI индекс вязкости калькулятор индекса вязкости

риавелури

Статья написана Рийей Велури, членом редакции Industrial Lubricants. После окончания учебы Рия работает разработчиком веб-сайтов и специалистом по поисковой оптимизации в области смазки и трибологии, а также пишет технические статьи о смазочных материалах, смазке, надежности и устойчивости.

Обзор индекса вязкости

Обзор индекса вязкости

Смазка Меню знаний

Обзор индекса вязкости

индекс вязкости, обычно обозначаемый VI, является произвольным шкала нумерации, которая указывает на изменение вязкости масла при изменении температура. Индекс вязкости можно классифицировать следующим образом: низкий ВИ – ниже 35; средний VI — от 35 до 80; высокий ВИ — от 80 до 110; очень высокий индекс вязкости — выше 110. Высокая вязкость указывает на небольшие изменения вязкости масла при температура. Низкий индекс вязкости указывает на высокую вязкость меняется с температурой. Поэтому жидкость с высоким индекс вязкости можно ожидать очень небольшое изменение вязкости при экстремальных температурах и считается, что имеет стабильную вязкость.

Можно ожидать, что жидкость с низким индексом вязкости претерпевает значительное изменение вязкости по мере температура колеблется. Для заданного диапазона температур, скажем от -18 до 370С (0 — 100F), вязкость одного масло может меняться значительно больше чем другое.